środa, 9 października 2019

SpaceX posadzi lądownik na Księżycu

…choć misja jest fundowana przez NASA, to lądownik będzie dziełem prywatnej firmy Intuitive Machines, co uczyni go (potencjalnie, to jest jeśli misja się powiedzie i nikt ich nie wyprzedzi) pierwszym prywatnym lądownikiem na Księżycu.

NASA w ramach programu Artemis wybrała trzy prywatne firmy, każda z własnym projektem. Na początek wybrano dwanaście aparatur naukowych, które (przynajmniej niektóre) znajdą się w tych lądownikach. Wyprodukowany przez Intuitive Machines Nova-C waży półtorej tony i może posadzić na Srebrnym Globie co najmniej 100kg ładunku. Ma się w nim znaleźć pięć aparatur NASA, co zostawia jeszcze zapas miejsca. Dlatego, firma poszukuje klientów by wypełnić pozostałe miejsce. Także jeśli macie pomysł…

Lot ma odbyć się w 2021 roku. Rakietą ma być Falcon 9. Tak jest, może Jim Bridenstine sądzi, że SpaceX skupia się na Starshipie, ale warto mieć świadomość, że nierdzewna rakieta, to obecnie niecałe 10% wysiłków firmy Muska. W pierwszej chwili zaskoczyć może, że to Falcon 9 a nie Falcon Heavy, w końcu mówimy o lądowniku księżycowym, to kawał drogi do przebycia. Ale jeśli weźmiemy pod uwagę, że wypasiony Falcon 9, dający z siebie wszystko (tzn np. nie odzyskujący pierwszego członu), mógł wynieść 6,7 tony na orbitę geostacjonarną, to trans lunar injection dla ważącego 1,5 tony lądownika brzmi porównywalnie. Według tej animacji wygląda na to, że Nova-C sam jeszcze będzie sobie jeszcze pomagał po drodze.

Poza Intuitive Machines, NASA wybrała jeszcze Astrobotic Technology z lądownikiem Peregrine i OrbitBeyond z lądownikiem Z-01, niestety ta ostatnia firma wycofała się z kontraktu. Jako przyczynę podali niemożliwość terminowej realizacji. Tak czy inaczej idą ciekawe czasy.


Źródło: https://www.space.com/intuitive-machines-moon-lander-spacex-2021.html


Podoba Ci się to co robię? Wpłyń na rozwój strony i zostań patronem Węglowego.


niedziela, 29 września 2019

Podsumowanie prezentacji SpaceX

To był fascynujący tydzień. Jako, że Elon nie potrafi się powstrzymać od twittera, co rusz popuszczał jakieś newsy. Jako, że Starship w sporej mierze budowany jest pod gołym niebem cały internet podglądał fotki z orbity, z dronów i z rozstawionych w okolicy kamer. Jako, że żyjemy w świecie nerdów, wielu mądrych i spostrzegawczych składało powyższe w coraz bardziej spójny obraz tego co zaprezentował tej nocy Elon Musk. Nie wiem czy ten tydzień nie był ciekawszy od samej prezentacji, ale do rzeczy...

Tempo prac, tempo zmian… czegoś takiego nie było od czasu programu Apollo. W 2016 BFR, Interplanetary Transport System, Starshipem… Wielka Pieprzona Rakieta miała mieć trzy nogi, mieć 12 metrów średnicy i jak przystało na współczesne rakiety, być wykonana z włókien węglowych, statek miał mieć 9 silników a booster 48. Trzy lata później średnica do 9 metrów, silników ma być 6 i 32, całość jest wykonana z nierdzewki a po kilku iteracjach stanęło na czterech skrzydłach. A tak w sumie to nie skrzydłach tylko klapach, bo to co wyrasta z boków lśniącego Starshipa będzie ustawione prostopadle do kąta nacierania na atmosferę. Z reguły.

Zmiany pociągają za sobą szereg ciekawych następstw. Jednym, które mnie zainteresowało jest hamowanie i konsekwencje stosowania osłon termicznych wielokrotnego użytku. Elon potrafi świetnie ująć pewne rzeczy w krótkim tweecie. Dla osłon wielokrotnego użytku chcą ograniczyć maksymalną temperaturę, nawet jeśli całkowite ciepło do wypromieniowania byłoby większe. Co z tego wynika? Starship powracający z Marsa wykonywałby dość ciekawy szereg hamowań w Ziemskiej atmosferze. Po pierwszym zahaczeniu kierowałby się na orbitę Księżyca, potem wykonywał drugie hamowanie po którym zahaczałby o orbitę geostacjonarną, by dopiero za trzecim razem ostatecznie wytracić dość prędkości by bezpiecznie wylądować. Warto mieć świadomość, że takie atrakcje trwałyby pewnie ponad tydzień. Mimo tego wszystkiego najbardziej nagrzewające się części pojazdu mają mieć heksagonalne ceramiczne płytki. Nie jestem w tej chwili pewien, czy będą one wielokrotnego użytku. Z pewnością mają być łatwe do wymiany.



Elon stwierdził, że użycie stali nierdzewnej za najlepszy aspekt w projektowaniu Starshipa. Powtórzył argumenty sprzed kilku miesięcy, w tym, że koszt materiału to 2% w porównaniu z włóknami, że dużo lepiej się z nią pracuje, że można uzyskać niższą masę dzięki prostocie, że ma lepsze parametry w niskich temperaturach.

Nowy projekt boostera (super heavy) to zmienna liczba silników od 24 do 37. Sześć nóg do lądowania. Całość ze Starshipem na czubku będzie mieć 118 metrów. I ciąg dwukrotnie większy od Saturna V.

Internauci byli zaskoczeni, kiedy Elon ogłosił parę dni temu, że trzy silniki Raptor są już zamontowane. Nie widać ich patrząc na Starshipa z boku. Z reguły dysze wystają poniżej cylindra rakiety. W tym wypadku tak nie jest. Powód wywołuje u mnie dreszczyk ekscytacji. A to dlatego, że Starshipy mają być docelowo tankowane na orbicie. W tym celu mają się łączyć “tail-to-tail”. Najciekawsze w tej części było stwierdzenie, że manewr ma być łatwiejszy niż to co robili z Dragonami na ISS. I jak zrozumiałem nie mówimy tylko o dokowaniu ale również o tankowaniu dzięki “micro-g manuvering”, paliwo ma po prostu przelewać się ze “Starshipa-cysterny” do Starshipa kierującego się na Marsa lub Księżyc. Tak zatankowany Starship będzie mógł dostarczyć +100 ton na obce światy.



Pierwotnie klapy i nogi do lądowania miały być połączone. Ostatecznie jednak inżynierowie stwierdzili, że osobne klapy i osobne nóżki to rozwiązanie lepsze i lżejsze. Co więcej klapy nie będą sterowane hydraulicznie ani pneumatycznie. Będą sterowane elektrycznie. W tym celu w ostatnich dniach pod nosem Starshipa zamontowano zestaw baterii Tesli. Ma to również dociążyć dziubek bo tył był ponoć za ciężki.

Kilka informacji z sesji Q&A:


  • Elon twierdzi, że Starship Mark 3 powinien polecieć na orbitę. Czyli pierwsze dwa pewnie wykonają tylko suborbitalne skoki.
  • Yusaku Maezawa, który ma polecieć jako pierwszy prywatny pasażer SpaceX ma twittera. Jego username to “Yousuck2020”. Szanuję.
  • Elon jest zapalony do budowania wielu Starshipów w dużym tempie.
  • Boca ma się stać portem kosmicznym. To tam będą konstruować Starship Mark 3. Chcą ich budować bardzo dużo.
  • Kolejne Starshipy będą budować z pojedynczych arkuszy stali - będą na miejscu kształtować z nich pierścienie, wykonywać jeden spaw. Mają być cieńsze, przez to lżejsze i tańsze.
  • Z wyjątkiem Ziemi i Wenus, na innych planetach czy księżycach gazowych gigantów, Starship będzie mógł wystartować i osiągnąć orbitę bez boostera.
  • Jako, że pojazd ma być wielokrotnego użytku, Elon sądzi, że ludzie mogliby polecieć nawet za rok. Jakkolwiek absurdalnie to brzmi, to jeśli za pół roku osiągną orbitę, to potem mogą wykonać nawet dziesięć lotów w ciągu dziesięciu dni by wykazać, że jest bezpieczny dla ludzi. Uproszczone, Elonowe, ale oddaje ideę o ile prościej w tym wypadku będzie osiągnąć akceptację dla lotów załogowych.

Nowe linki:
https://twitter.com/SpaceX/status/1178129849057038337

Stare linki:
https://www.spacex.com/sites/spacex/files/making_life_multiplanetary_2016.pdf
https://weglowy.blogspot.com/2016/09/problemy-ziemi-wyzwania-marsa.html
https://weglowy.blogspot.com/2017/09/spacex-tym-razem-ksiezyc-i-mars.html
https://weglowy.blogspot.com/2019/01/rakieta-ktora-sie-spoci.html
https://weglowy.blogspot.com/2019/03/musk-szaleje-z-bfr.html


Podoba Ci się to co robię? Wpłyń na rozwój strony i zostań patronem Węglowego.


poniedziałek, 23 września 2019

Silnik wywrócony na lewą stronę

Ostrzeżenie - artykuł zawiera liczne uproszczenia. Może wywołać skoki ciśnienia u ekspertów.

Udało mi się. To był trudny wyścig. Wyścig o którym nie wiedział mój konkurent - Tim Dodd. Chyba od półtora roku chciałem napisać o aerospike. Ale dopiero kilka miesięcy temu usłyszałem, że Everyday Astronaut (czyli Tim Dodd właśnie), też chce zrobić o tym swój materiał. Potraktowałem to jako źródło motywacji, postanowiłem napisać coś zanim on przygotuje swój filmik. Tak więc pozwólcie, że zapoznam Was z dość ciekawym pomysłem na silnik rakietowy.

W tym celu musimy zacząć od klasycznych silników rakietowych i jednej z ich słabości. Napędzają one rakiety dzięki trzeciemu prawu dynamiki newtona - “odpychają się” od gazów wyrzucanych w przeciwnym kierunku. Innymi słowy produkty spalania paliwa pod ogromnym ciśnieniem kierowane są np. w dół przez co reszta rakiety jest popychana w górę. Działa to najlepiej (najbardziej wydajnie) jeśli spaliny poruszają się w jednym kierunku z jak największą prędkością. W praktyce jednak do głosu dochodzi ciśnienie atmosferyczne, które “naciska” na strumień z dyszy z zewnątrz. Im wyżej znajduje się rakieta, tym niższe ciśnienie, więc spaliny wychodzą z dyszy pod coraz szerszym kątem, więc część ciągu “marnuje się”. W końcu interesuje nas jedynie składowa ruchu zgodna z kierunkiem lotu. Kształt dyszy, może być dostosowany tylko do jednej wysokości nad poziomem morza… chyba, że wywrócimy go na lewą stronę.

Tak wiem, tytuł notki mówi o wywróceniu silnika, a tak naprawdę chodzi tylko o dyszę. Musicie mi wybaczyć - tak brzmiało znacznie fajniej. Normalna dysza oddziela spaliny od powietrza parabolicznym “dzwonem”. W silniku aerospike kierowane są one na paraboliczny stożek na środku do którego dociska je ciśnienie samej atmosfery. Klasyczny design jest lepszy na swojej “dedykowanej” wysokości (większość silników zaprojektowana jest na ciśnienie na poziomie morza). Aerospike może się pochwalić jedynie około 90% wydajności klasycznego silnika na tej wysokości. Jego przewaga polega na tym, że podczas gdy wydajność klasycznych silników spada na innych wysokościach, aerospike działa na nich równie dobrze. Od poziomu morza aż po próżnię.

W teorii szpic centralnego stożka powinien być nieskończenie długi, tak samo dzwon silnika dostosowanego do pracy w próżni też powinien ciągnąć się w nieskończoność. Realnie jednak oczywiście trzeba go gdzieś zakończyć. Krótsza dysza będzie lżejsza więc może być znacznie lepsza od teoretycznie bardziej wydajnej, długiej. Podobnie ze stożkiem. Pod ściętym stożkiem tworzy się strefa recyrkulacji, która jednak nie zakłóca pracy ani spowalnia rakiety, a na wyższych wysokościach może nawet poprawiać ciąg. Niektóre projekty zawierają również dodatkowe odprowadzanie gazów z tego punktu. W ten sposób dodatkowo oszczędzano masę - dodatkowy strumień spalin zastępował dłuższy stożek.

Aerospike ma dwa główne warianty. Poza wspomnianym powyżej, gdzie spaliny są skierowane na stożek istnieje wersja liniowa. W tym wypadku zamiast parabolicznego stożka/szpica mamy paraboliczny kształt ściętej litery V. Taki projekt pozwalał na modularną budową, doczepianie kolejnych silników i łatwiejszą kontrolę ciągu (polegałaby na włączaniu i wyłączaniu kolejnych sekcji).

Taki silnik miał napędzać VentureStar, następcę promów kosmicznych. Koncepcja aerospike nie jest nowa. Sięga połowy zeszłego stulecia. Chęć napisania notki na ten temat przyszła półtora roku temu, częściowo dlatego, że ożywiła wspomnienie z lat 90tych. Może niektórzy z Was pamiętają, gdy Discovery było kanałem o nauce i technice a nie o krzyczących na siebie motocyklistach. To właśnie wtedy po raz pierwszy widziałem aerospike, naturalnie nie bardzo rozumiałem o co chodzi, ale widok “nowego promu” w kształcie grotu strzały, z silnikiem prosto z filmu SF pozostał mi gdzieś w pamięci.

VentureStar miał być zupełnie nową jakością. Były to czasy po katastrofie Challengera. Amerykanie mieli świadomość, że promy, w pewnym sensie były niewypałem. Nie zrozumcie mnie źle, era wahadłowców pchnęła znacznie eksplorację kosmosu ale np. koszt ich eksploatacji był jakies 70 raz większy od planowanego. VentureStar miał spełnić obietnicę wahadłowca. Bez dodatkowych stopni, na jednym silniku od ziemi aż po orbitę, całkowicie wielokrotnego użytku...

Co się zatem stało? Lockheed Martin miał ściąć dziesięciokrotnie koszt wynoszenia materiału na orbitę. W latach 90tych silnik aerospike zbliżał się do etapu lotów, jednak pęczniejące koszty i niepowodzenia w testach doprowadziły do wycofania się USA z finansowania projektu w 2001 roku. Lockheed Martin kontynuował prace jeszcze przez osiem lat zanim dał za wygraną.

Co z innymi firmami? Niestety jako, że nikt nie doszedł do etapu latania takimi rakietami (poza małymi rakietami z cylindrycznym wariantem aerospike), praca nad tą koncepcją oznaczałaby ogromne koszty R&D. To wciąż niemal jak projektowanie rakiety od podstaw. A mimo swoich zalet aerospike boryka się z licznymi problemami jak choćby chłodzenie centralnej części tak by nie uległa stopieniu. Jego zaleta w postaci wydajności i oszczędzania paliwa okazuje się nie być aż tak atrakcyjna. SpaceX, odzyskując pierwszy stopień swoich Falconów oszczędza nieporównywalnie więcej niż oszczędziłby na paliwie, które stanowi ułamek procenta kosztu rakiety.

Kto wie, może druk 3D, coraz lepsze możliwości projektowania cyfrowego i rosnąca wartość sektora kosmicznego sprawią, że aerospike wyskoczy w którymś momencie z kapelusza i wstrząśnie rynkiem. Póki co, pozostaje ciekawostką, która zbiera kurz na półce i czasem przewija się w popkulturze.

W notce całkowicie pominąłem jak fascynującym tematem jest projektowanie dyszy i mechanizm stojący za Dyszą de Lavala (chodzi o operowanie ciśnieniem i prędkością spalin w silniku) oraz milion innych aspektów. Nie wspomniałem też o alternatywach dla radzenia sobie z kwestią różnego ciśnienia atmosferycznego na różnych wysokościach, ani o tym dlaczego gif po prawej jest z czapy (w skrócie - bo nie taki mechanizm nie dałby rady z temperaturą i ciśnieniem silnika rakietowego). Może kiedyś przyjdzie czas na to by napisać o tym wszystkim, bo nie bez powodu rocket science jest synonimem czegoś skomplikowanego. To fascynujący temat, który zaniedbywałem na Węglowym i chciałbym to kiedyś nadrobić. Oczywiście jeśli jesteście zainteresowani o czym możecie dać znać poniżej lub na fanpage.



Źródła:
AerospaceWeb.org
Curious Droid
Schematy (te na niebieskim tle): Rocketdyne: Powering Humans into Space (1999)
Składowe strumienia dorysowałem na fotce z misji SSO-A
Pióropusz na róznych wysokościach to też kilka klatek z tego samego lotu


Podoba Ci się to co robię? Wpłyń na rozwój strony i zostań patronem Węglowego.


sobota, 14 września 2019

K2-18b - egzoplaneta z wodą

To zawsze przemiłe, kiedy zarzucacie mnie tematami do opisania. Trochę mi przykro bo nie jestem w stanie napisać notek na jedną trzecią tematów, które sam sobie wymyślam, a co dopiero na swoje i Wasze. Także nie gniewajcie się, że niektóre notki nigdy nie powstaną. Nauka rozwija się wykładniczo i po prostu nie dałbym rady. Nie zrażajcie się do podsuwania mi pomysłów. Bo ten podsunęło mi całkiem sporo osób...

Egzoplanety to mój konik, więc tym zabawniejsze, że nagłówki o K2-18b początkowo zbyłem machnięciem ręką. Pomyślałem, że kolejny raz media trąbią o planecie “najbardziej podobnej do Ziemi” bo ma o jakiś ułamek bliższe parametry do Ziemi niż poprzednia “bliźniaczka Ziemi”. Okazuje się jednak, że mamy do czynienia z czymś ciekawym. W atmosferze K2-18b wykryto wodę.

To jednak nie woda moim zdaniem jest tu kluczowym odkryciem (to nie pierwsza egzoplaneta w której atmosferze wykryto wodę), ale obecność atmosfery. A to dlatego, że K2-18b, jest planetą na orbicie wokół czerwonego karła. Planety czerwonych karłów są szczególnie interesujące, bo stanowią one znaczną większość we wszechświecie a jednocześnie astronomowie mają mocne podstawy by mieć wątpliwości, czy takie planety mogą się nadawać do życia. Więc wszyscy bardzo chcieliby wiedzieć, czy powinniśmy skreślić większość planet i skupić się na żółtych, gwiazdach takich jak Słońce.

Ekosfera, czyli region w którym woda ma szansę istnieć na powierzchni w stanie ciekłym, w przypadku małych czerwonych gwiazd znajduje się bardzo, bardzo blisko. Jednocześnie czerwone karły emitują silny wiatr słoneczny i liczne rozbłyski, które potencjalnie miałyby “zdmuchnąć” atmosfery tych planet. K2-18b pokazuje, że nie zawsze musi tak być. Planeta ta znajduje się trzy razy bliżej swojej gwiazdy niż Merkury względem Słońca. Nie oznacza to jednak, wbrew temu co piszą w niektórych serwisach, że K2-18b jest szczególnie obiecującym dla życia światem. Do tego jeszcze daleka droga. Na szczęście w ciągu dekady powinniśmy dysponować nową generacją teleskopów, które dadzą nam zupełnie nowe, dokładniejsze spojrzenie na egzoplanety.

K2-18b jest około osiem razy masywniejsza od Ziemi i ponad dwukrotnie większa. To stawia ją w grupie planet, których (jeszcze) nie zaobserwowaliśmy w naszym układzie słonecznym. Takie super-Ziemie lub mini-Neptuny, są najliczniejszą grupą wśród odkrytych do tej pory kilku tysięcy egzoplanet. W wielu przypadkach nie mamy pewności, czy są to wielkie skaliste planety (wspomniane super-Ziemie) czy może skały otoczone grubą warstwą atmosfery (mini-Neptuny). Ten drugi wariant rokowałby zdecydowanie gorzej dla życia.

Mam nadzieję, że skutecznie wyjaśniłem, dlaczego bardziej ekscytuje mnie fakt, że K2-18b ma atmosferę niż to, że jest w niej woda. Woda jest najpowszechniejszą cząstką we wszechświecie (nie mylić z najpowszechniejszym pierwiastkiem, czyli wodorem). Możemy się jej spodziewać naprawdę wszędzie. Sztuczką będzie znaleźć ją w stanie ciekłym na powierzchni planety, która nie będzie jednocześnie całkowicie wodnym światem. Od teraz nie ma wątpliwości, że takich planet warto szukać również wokół czerwonych karłów.


PS. Jak podkreślił Scott Manley, odkrycia tego dokonały jednocześnie i niezależnie dwa zespoły. Czyż nauka nie jest wspaniała?

Źródła:
https://arxiv.org/pdf/1909.04642.pdf - Jedno badanie
https://www.nature.com/articles/s41550-019-0878-9.epdf - Drugie badanie
Grafiki (te po prawej): ESA/Hubble, M. Kornmesser


Podoba Ci się to co robię? Wpłyń na rozwój strony i zostań patronem Węglowego.


poniedziałek, 9 września 2019

Helikopter na Marsie

Jeśli ktoś by mnie spytał, gdzie poza Ziemią wyobrażam sobie helikopter, bez wahania wskazałbym na Tytana*. Ten księżyc Saturna jest tak lekki, że grawitacja przy powierzchni to niecałe 14% Ziemskiej a jednocześnie ma atmosferę niemal o połowę gęściejszą od Ziemi. Aż się prosi by tam polatać (zresztą, latanie na Tytanie przy użyciu siły mięśni to niezły temat na osobną notkę). Na pewno nie pomyślałbym o Marsie... Na szczęście w NASA pracują mądrzejsi i odważniejsi ludzie, którzy pomyśleli. I dzięki nim w czerwcu 2020 poza nienazwanym jeszcze następcą Curiosity, na Marsa poleci Mars Helicopter Scout (MHS).

Co trzeba zrobić, żeby helikopter mógł latać na Marsie? Jedynym sojusznikiem będzie znacznie mniejsza masa czerwonej planety. Marsjański helikopter waży raptem 1800 gram, co jest imponujące biorąc pod uwagę jego wymiary. Rama/podwozie to sześcian o krawędzi 14 cm, wysokość całości to 80 cm a wirnik ma 120 cm średnicy. Jako, że ciążenie na powierzchni Marsa stanowi 0,3794 g, MHS na marsie będzie ważył efektywnie 683 gramów. Potem robi się już tylko coraz trudniej...

Atmosfera Ziemi jest ponad stukrotnie gęściejsza od marsjańskiej, więc wyzwaniem było zaprojektowanie helikoptera, który byłby w stanie wcisnąć pod siebie dość powietrza by się unieść. To trochę tak jakby latać helikopterem na Ziemi na wysokości 30 kilometrów. Tak wysoko nie latają nawet Blackbirdy. Dla śmigłowców rekord to 12 kilometrów. W związku z tym dwa śmigła MHS będą musiały obracać się od około 40 do 50 razy na sekundę (2300-2900 rpm). To mniej więcej pięć razy szybciej niż w przypadku typowego ziemskiego helikoptera.

Jest to pewien kompromis, nawet jeśli technologia by pozwoliła na większe prędkości, jest pewne ograniczenie. NASA chciała uniknąć sytuacji w które czubki wirników przekraczałyby prędkość dźwięku. Powoduje to całą masę problemów z aerodynamiką, falami uderzeniowymi itd. Dla bezpieczeństwa ustalili sobie prędkość maksymalną na 70% mach, czyli 70% prędkości dźwięku. Haczyk? Prędkość dźwięku na Marsie to 244 metrów na sekundę (340 m/s na Ziemi).

Żeby podołać tym wyzwaniom i ograniczyć wagę do tych niecałych dwóch kilogramów, NASA musiała pójść na wiele kompromisów. Dlatego MHS będzie mógł latać jedynie przez około półtorej minuty na raz i nie będzie miał praktycznie aparatury naukowej. Ma być testem technologii i poza sprzętem do lotu będzie wyposażony w dwie kamery. Tylko tyle i aż tyle biorąc pod uwagę to wszystko, co napisałem powyżej. A na “sprzęt do lotu” poza napędem składają się też żyroskopy, akcelerometry, wysokościomierze i inklinometry. Pokładowy komputer będzie karmił się ich danymi by setki razy na sekundę danymi, móc przeliczać kurs i wprowadzać potrzebne korekty.

Te półtorej minuty lotu poprzedzać (lub następować) będzie zawsze cały dzień ładowania baterii słonecznej. Z racji odległości, do powierzchni Marsa dociera jedynie 44% energii słonecznej, którą cieszymy się na Ziemi. Co więcej tylko jedna trzecia zgromadzonej energii zostanie zużyta na loty. Dwie trzecie będzie potrzebne do ogrzewania helikoptera, tak by przetrwał niemal stustopniowy mróz w czasie marsjańskich nocy. Loty będą się odbywać późnym przedpołudniem. To kolejny kompromis - poranne słonko ogrzewa pojazd ale również rozrzedza atmosferę. NASA uznała, że około 11:00 rano będzie dość ciepło ale jeszcze nie za ciepło by latać.

Bardzo ciekawe wygląda kwestia testowania tego cacka na Ziemi. W tym celu NASA umieszczała helikopter w komorze próżniowej gdzie odwzorowywano ciśnienie czerwonej planety oraz za pomocą linki “odciążała” maszynę tak, by symulować marsjańską grawitację. Zwróćcie uwagę jak zamontowano nóżki. Nie są przyczepione na dole “kostki” podwozia, ale na górze. Zakładam, że to obniża środek masy. Dzięki temu nawet przy mocniejszym lądowaniu, MHS pokica sobie ale nie powinien się przewrócić. Powiedziałbym, że najbliższa pomocna dłoń byłaby wtedy miliony kilometrów dalej, ale kto wie - może NASA spróbowałaby ustawić go do pionu łazikiem. Obyśmy się nie przekonali.

Patrząc na marsjański helikopter myślę, że może być ciekawie porównać go z wypasionym, ziemskim dronem… Chwilka z guglem, mówi, że ponoć DJI Mavic 2 Pro jest wypasiony, więc jedziemy...


Mars Helicopter Scout DJI Mavic 2 Pro
Masa 1800 g 907 g
Wirniki Dwa współosiowe wirniki,
Średnica - 1200 mm
Cztery wirniki,
Średnica - 211 mm
Prędkość obrotowa do 2800 rpm do ~ 10 000 rpm
Czas lotu 90 sekund 30 minut
Zasięg 600 metrów (na Marsie) 15 km (na Ziemi)
Bateria 12 000 mAh 3830 mAh
Cena $ 23 000 000 $ 1 500


Zatem czekamy. Start w 2020 roku, lądowanie w 2021 i fotkę marsjańskiego łazika strzeloną przez marsjański helikopterek.

* - pewnie dlatego NASA planuje wysłanie na Tytana kwadrokoptera. Mógłbym długo opowiadać dlaczego dla mnie to jedna z najbardziej ekscytujących misji jakie mogę sobie wyobrazić w realnej przyszłości. Tuż obok konstrukcji bazy na Księżycu, załogowej misji na Marsa, eksploracji Enceladusa i Europy, oraz budowy teleskopów mogących badać planety pozasłoneczne. Dla przypomnienia – tytanowy szowinista.


Podoba Ci się to co robię? Wpłyń na rozwój strony i zostań patronem Węglowego.


środa, 28 sierpnia 2019

Gdy na Ziemi latały wieże ciśnień


Kochani to już koniec latania wielkimi baryłami na wodę. Zmontowany w Boca Chica Starhopper to prototyp testowy, który pozwolił na testy silnika Raptor, o którym mam nadzieję napisać jeszcze nie raz, bo nie bez powodu mówi się o nim, że jest złotym graalem silników rakietowych. Dziś w nocy poleciał po raz trzeci i ostatni.

Zbudowany przez ludzi, którzy na co dzień zajmowali się konstruowaniem wież ciśnień i zbiorników wodnych a nie statkami kosmicznymi Starhopper nigdy nie miał polecieć daleko ani wysoko. Ten lot na 150 metrów i lądowanie na sąsiednim padzie, spektakularnie zakończył pewien etap testów. Teraz blaszak już zostanie na swoim miejscu - to jest na Ziemi. Nie będzie jednakże się marnował. Ma stać się stanowiskiem testowym nowych Raptorów, które SpaceX (jeśli wszystko pójdzie dobrze) będzie produkował jeden za drugim i montował na Starshipach i Super Heavy (jak mieszają się Wam nazwy to zapraszam tutaj.

Następny krok? SpaceX od kilku miesięcy buduje dwa prototypy Starshipa, jeden w Teksasie jeden na Florydzie. Dzięki dzisiejszemu, finałowemu testowi wielkiej metalowej baryły, silniki będą bodaj najlepiej sprawdzonymi elementami nowych rakiet. Te będą już miały realne właściwości aerodynamiczne. Podglądacze zrobili już fotki tych drobnych skrzydełek, które znajdą się przy nosie Starshipa, są wielkości sporej ciężarówki… Szykują się widowiskowe testy.

SpaceX ma szalone tempo. Niektórzy nie robią oprogramowania tak zwinnie (w sensie Agile), jak SpaceX robi swoje rakiety. To wręcz utrudnia im czasem Co tu dużo mówić, współpracę z NASA, bo zmiany np. w kapsule Dragon wprowadzają tak szybko i często, że blokują akceptację ze strony rządowej organizacji. I nie chodzi tu jedynie o ważne i sensowne kwestie bezpieczeństwa ale raczej o samą biurokrację.

Ciekawostka - na co najmniej jednym nagraniu widać, że już po lądowaniu, od baryły oderwał się jeden ze zbiorników ciśnieniowy i pofrunął sobie beztrosko wirując. Na szczęście nikomu nic się nie stało. Możecie to zobaczyć tutaj przy 1:08, na prawo od Starhoppera czy raczej chmury kurzu.

Na koniec najlepszy mem od konkurencji SpaceX:



Romantyczne foto z Księżycem: Carlos Nunez
Podoba Ci się to co robię? Wpłyń na rozwój strony i zostań patronem Węglowego.



piątek, 23 sierpnia 2019

IPCC - specjalny raport sierpień 2019

Zgodnie z Waszymi prośbami, przygotowałem podskrótowanie (skrót podsumowania) najnowszego raportu IPCC. Mówi o tym w jak dramatycznym położeniu jesteśmy, jakie są nasze możliwości i jak liczne są potencjalne korzyści pójścia drogą zrównoważonego zarządzania lądem i produkcją żywności. Raport ten to efekt pracy 107 ekspertek i ekspertów z 52 krajów, którzy posiłkowali się siedmioma tysiącami badań.


Gdzie jesteśmy, dokąd zmierzamy

Ludzkość wykorzystuje około 72% powierzchni lądowej nie skutej lodem. Powierzchnia lądowa jest zasobem krytycznym, potrzebujemy go niemal do wszystkiego. Około jednej trzeciej lądów, które wykorzystujemy podlega wywołanej przez nas erozji w tempie od dziesięciu do ponad stukrotnie większym do tempa formacji gleby. Spróbujcie przetrawić tą informację. Jak zatrważający jest brak równowagi między tempem w jakim niszczymy krytyczny zasób a tempem w jaki jest on odnawiany. Zmiany klimatyczne szczególnie mocno uderzają w nisko położone tereny brzegowe, delty rzek, tereny suche i tereny wiecznej zmarzliny.

Ląd ulega szybszemu wzrostowi średnich temperatur. Choć globalnie podgrzaliśmy Ziemię o 0,87’C (dane na 2015) to średnia temperatur dla lądowej części planety podniosła się o 1,53’C. IPCC wspomina, że wywołało to częstsze i silniejsze zjawiska takie jak fale upałów, susze i ulewne deszcze. Postępujące pustynnienie dodatkowo napędza efekt cieplarniany - zanikanie roślinności idzie w parze z uwalnianiem CO2 do atmosfery.

Sektor rolny, leśny i inne użytkowanie gruntów (Agriculture, Forestry and Other Land Use, w skrócie - AFOLU) odpowiada za 13% emisji CO2, 44% metanu (CH4) i 82% podtlenku azotu (N2O). W sumie 23% całej wypadkowej antropogenicznych emisji cieplarnianych (ekwiwalent 12 Gigaton CO2 rocznie).

Jak zawsze najbardziej ucierpią ludzie biedni. Jak łatwo się domyślić najliczniej ucierpią mieszkańcy południowej i wschodniej Azji. Ale jeśli idzie o susze to szczególnie narażony jest region śródziemnomorski i południowa Afryka. Przypomnę przy okazji, że Polska wysycha.

Lista zagrożeń jest długa. Erozja gleb, niedobory wody, utrata wegetacji, pożary, topnienie zmarzliny, degradacja wybrzeży i topików, mniejsze zbiory… Wszystkie tym bardziej dotkliwe im bardziej podgrzejemy planetę. Co więcej z roku na rok jest coraz więcej dowodów na to, że nadmiar CO2 w powietrzu wcale nie jest dobry dla roślin i IPCC tym razem pisze wprost, że prowadzi on do obniżenia wartości odżywczej niektórych upraw. Pogorszeniu ulegnie również wydajność hodowli zwierząt. W scenariuszu “pośrednim”, który ja nazwałbym optymistycznym, bo z reguły sprawdzają się te pesymistyczne przewidywania IPCC, do 2050 susze i degradacja siedlisk ludzkich dosięgnie 178 milionów ludzi przy zdecydowanie optymistycznym ociepleniu o 1,5’C, 220 milionów przy 2’C i 270 milionów przy 3’C. Mówimy tu o dodatkowych, bo już dziś pół miliarda ludzi zamieszkuje tereny podlegające pustynnieniu.

Nie wiem czy wcześniej IPCC mówiło o tym w raportach, ale tym razem jasno stwierdzają, że katastrofa klimatyczna może prowadzić do zagrożenia życia, wielkich migracji, głodu a to prowadzić może do nowych konfliktów zbrojnych. Za pierwszy tego rodzaju konflikt niektórzy uznają wojnę w Syrii.


Adaptacja i łagodzenie skutków

Ląd jest zasobem krytycznym, ale może być też jednym z kluczy do rozwiązania kryzysu klimatycznego. Niektóre z rozwiązań mają natychmiastowy efekt, inne przyniosą skutki na przestrzeni dekad. Te pierwsze to ochrona bogatych w związki węgiel ekosystemów - torfowisk, mokradeł, użytków/pastwisk (rangelands) i lasów namorzynowych. Te, które zapewnią liczne korzyści, lecz dopiero po latach to zalesianie i przywracanie zniszczonych i utraconych lasów oraz wymienionych wcześniej ekosystemów. To również regeneracja zniszczonych gleb i agroleśnictwo.

IPCC podkreśla wielokrotnie, że liczne opcje walki z kryzysem klimatycznym cechują synergie. Niektóre rozwiązania jednocześnie blokują degradację lądów i zwiększają bezpieczeństwo żywnościowe, inne zmniejszają zapotrzebowanie na tereny uprawne i powstrzymują utratę bioróżnorodności. Powstrzymywanie pustynnienia przekłada się na zwiększenie żyzności gleb i tak dalej.

To powiew świeżości w literaturze IPCC, gdzie najczęściej czytałem o synergiach w postaci sprzężeń zwrotnych, gdzie różne skutki globalnego ocieplenia dodatkowo wzmacniały się wzajemnie i napędzały zmiany klimatyczne.

Rozwiązaniem jest zwiększenie wydajności w tym genetyczne poprawki, co pewnie doprowadzi legislatorów w Unii Europejskiej i pseudoekologów do białej gorączki. Ważna jest również zmiana diety na mniej mięsną, co oprócz zmniejszenia emisji może zwolnić miliony (!) kilometrów kwadratowych ziemi. Istotne wreszcie będzie ograniczenie marnowania żywności. Mimo głodujących milionów szacuje się, że 25-30% produkowanej żywności jest tracona lub wyrzucana, to 8-10% całych emisji cieplarnianych ludzkości (gnijąca żywność to metan i dwutlenek węgla trafiający do atmosfery).

IPCC zaleca również lokalną produkcję żywności, zamiast wożenia jej z drugiego końca świata. Zalesianie, tworzenie “zielonych murów” i “zielonych tam” które ograniczą erozję, pustynnienie, utratę wody, poprawią jakość powietrza i lokalne mikro klimaty a jednocześnie stworzą kolejne rezerwuary węgla.


Mierzalne korzyści

Choć to szacunki obarczone ogromnymi niepewnościami, to IPCC szacuje, że gdyby wprowadzić wspominane metody zrównoważonego wykorzystywania lądów, do 2050 moglibyśmy zmniejszyć emisje cieplarniane o ekwiwalent 2-10 gigaton CO2 rocznie, a zmiana diety dałaby kolejne 1-8 gigaton. W sumie 3-18 Gt CO2/rocznie, czyli około 20% rocznych emisji dzisiaj. Wszystkie ścieżki prowadzące do ograniczenia ocieplenia do 1,5’C i 2’C wymagają, by oprócz transformacji w dziedzinie paliw kopalnych doszło do fundamentalnych zmian w tym jak zarządzamy lądami i jak produkujemy (i konsumujemy) żywność.

A nie zapominajmy, że poza ograniczeniem ocieplenia zapewnimy w ten sposób również poprawę dostępu do żywności, lepsze zdrowie, powstrzymanie masowych migracji i dalszą, katastrofalną degradację środowiska. IPCC do wszystkich informacji i przewidywań przypisuje poziomy pewności. Zmniejszenie ubóstwa i poprawa zdrowia publicznego na skutek proponowanych przemian opisywana jest jako “high confidence”, co oznacza ponad 80% prawdopodobieństwo.


Działania w krótkim terminie

Podobne silne przekonanie o pozytywnych efektach IPCC wyraża wobec polityki zachęcającej do zrównoważonego zarządzania lądem i zmniejszania nierówności i emancypacji kobiet. Wśród kluczowych działań na ten moment znajduje się budowanie narzędzi instytucjonalnych i finansowych, umożliwiających przemiany, rozpowszechnianie wiedzy i technologii oraz wprowadzanie systemów wczesnego ostrzegania (czyli również instrumentów do dokładniejszej i lepszej analizy klimatu i pogody).

W ostatnich sekcjach raportu IPCC mówi nawet językiem bezwzględnego kapitalizmu. Otóż okazuje się, że poza poprawą zdrowia ludzi, walką z głodem i biedą, powstrzymaniem katastrofalnego spadku bioróżnorodności, hamowaniem niszczenia lądów, poza korzyściami socjalnymi ekonomicznymi, ekologicznymi… na ratowaniu świata można zarobić. IPCC wskazuje, że stopa zwrotu może sięgać 300-600% na wartości odrestaurowanych terenów. Powstrzymania końca świata się opłaca. Kto by pomyślał.


I jeszcze link do raportu, a raczej podsumowania dla decydentów:
https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2019/08/4.-SPM_Approved_Microsite_FINAL.pdf


Podoba Ci się to co robię? Wpłyń na rozwój strony i zostań patronem Węglowego.