poniedziałek, 24 czerwca 2019

Kończą się nam słowa - update klimatyczny



Aktualizacja: Moi drodzy, z przykrością stwierdzam, że niemało czytelników fiksuje się na zdjęciu a nie na treści i danych. Zdjęcie można traktować jak anegdotę. Tak, podobne zdjęcia wykonywano w przeszłości. Jednakże topnienie 2 miliardów ton lodu dziennie jest bezprecedensowe w naszej skali czasowej. Przekreślanie całej treści, bo podobną fotkę wykonano 30 lat temu wydaje mi się niepoważne.

Podnieśliśmy stężenie CO2 w atmosferze o połowę. Dwutlenek węgla stanowi już 415 części na milion. Gdy startowaliśmy z naszą cywilizacją przemysłową było go 280 ppm. Takiego poziomu nie było na tej planecie od jakichś trzech milionów lat. Wtedy oceany sięgały 25 metrów wyżej a przyszli ludzie właśnie schodzili z drzew. Z reguły tak duża zmiana trwała dziesiątki lub setki tysięcy lat. Teraz ludzkość, która wyewoluowała w bardzo stabilnym klimatycznie momencie historii tej planety, serwuje sobie bezprecedensowe zmiany.

To co jest przerażające to nie te 415 jednostek. Strach powinna wywołać liczba 3,5. Bo to wzrost stężenia CO2 w ostatnim roku. Można by pomyśleć, że choć trochę zdejmiemy nogę z gazu. A my docisnęliśmy mocniej. Dawniej ten wzrost był poniżej 1 ppm rocznie. W ostatniej dekadzie średnio wynosił 2,2 pmm. To znaczy, że małe istotki zamieszkujące wierzchnią warstwę tej planety, tylko w rok zwiększyły całkowitą zawartość CO2 w atmosferze o 1,25% względem poziom preindustrialnego.

A przecież Porozumienie paryskie miało miejsce w 2015. Kolejne kraje dokonują coraz ambitniejszych deklaracji. Np. Wielka Brytania deklaruje wyzerowanie emisji do 2050 – zwróćcie uwagę, że zerowe emisje to cel ambitniejszy niż tylko odejście od energetyki opartej o paliwa kopalne.

Francuzi chcą zakazać krótkich lotów i obłożyć paliwo lotnicze podatkiem. Ja bym to nazwał „urealnieniem” ceny paliwa. Kolejne regiony we Włoszech deklarują klimatyczny stan wyjątkowy, jeśli idzie o kraje, to do tego grona dołączyła właśnie Kanada. Nic dziwnego, tam zmiany zachodzą znacznie szybciej niż na reszcie planety. Czy te deklaracje to wystarczająco? Pewnie nie. Czy zostaną zrealizowane? Ciężko powiedzieć. Jeśli lawina ruszy, jeśli rzeczywiście nastąpi mobilizacja na miarę tej z okresu wojen światowych… Może. Gdyby choć część budżetów obronnych przekierować na technologie powstrzymywania kataklizmu klimatycznego…

Trzeba się jednak zastanowić co to znaczy „wystarczająco” bo już następują szkody, które w naszej perspektywie czasowej należy nazwać nieodwracalnymi. Rafy koralowe są praktycznie skazane na śmierć. Zakwaszenie oceanów niedługo zacznie galopować i może wykończyć nas wszystkich. Wolę nie szacować ile wysiłków innych krajów zniweluje moja ojczyzna. W warunkach gdzie wszyscy powinni współdziałać dla dobra ludzkości, łatwo będzie się wyłamywać, nie będzie trudno o wymówki, bo krótkoterminowe zyski będą klarowne.

A lodowce topnieją. Zwiady dronów pokazują w jak niesamowitym tempie tracimy „wieczną zmarzlinę” na Arktyce. Ubywa jej nawet po metrze dziennie. Pamiętacie jak w 2016 rozmarzł wąglik na Syberii i doszło do epidemii? Jak myślicie, ile jeszcze takich niespodzianek czeka na rozmarznięcie w nie-takiej-wiecznej zmarzlinie? UPDATE: W nocy po tym jak pisałem ten tekst pojawił się następujący news: nowe badanie wykazało, że roztopy zmarzliny Arktycznej w takim stopniu jaki przewidywano na rok 2090. To znaczy, że dowaliliśmy do pieca tak bardzo, że destrukcja w tym aspekcie poszła nam o 70 lat szybciej. Wow...

10 głównych zbóż (jęczmień, maniok, kukurydza, olejowiec gwinejski, rzepak, ryż, sorgo, soja, trzcina cukrowa i pszenica) stanowiących 83% kalorii uprawnych jest zagrożonych. Katastrofa klimatyczna potraktuje bardzo nierówno nasz świat. Jak sądzicie, czy najbardziej poszkodowani będą czekać na zagładę z założonymi rękoma? Czy reszta powinna się zbroić, żeby stawiać im opór i czekać na swoją kolejkę? A może lepiej robić co tylko się da, żeby ograniczyć tragedię.

Budujmy elektrownie jądrowe na potęgę – niech w gorące dni zasilają klimatyzatory, a w czasie mniejszego zapotrzebowania zasilają urządzenia do wychwytywania CO2 z atmosfery. Mogłyby wpierw nawet produkować paliwo lotnicze z atmosferycznego CO2, w końcu przecież nie da się żyć bez samolotów.


Źródła:
CO2 just hit an all-time record. But that’s not the worst of it.
Ziemia na Rozdrożu #1
Ziemia na Rozdrożu #2
Ziemia na Rozdrożu #3
Arctic death spiral speeds up sixfold, driving coastal permafrost collapse
Arctic permafrost now melting at levels not expected until 2090
Climate change is already affecting global food production - unequally
CO2 levels are the highest since humanity began
Prawdopodobnie najlepszy link w tym zestawieniu


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


poniedziałek, 17 czerwca 2019

Polska wysycha

Jeśli patrzeć na wodę, to Polska jest Egiptem Europy. Jeśli ktoś ma jakiekolwiek wątpliwości, to zapewniam - to niedobrze. Przeciętnie na Europejczyka przypada 4500 metrów sześciennych wody rocznie. Dla przeciętnego Polaka to 1600 metrów. W Unii Europejskiej jesteśmy na przedostatnim miejscu. Sytuacja jest zła i idzie ku pogorszeniu.

Niedawno w Skierniewicach po prostu zabrakło wody pitnej. Wraz z ograniczeniem prądu dla przemysłu w 2015 lat temu i śmiercią 70 000 osób w Europie w czasie fali upałów w 2003 roku, stanowią one pierwsze, bardzo delikatne sygnały walca, który przejedzie po naszej rzeczywistości.

Braki wody pitnej będą coraz częstsze i staną się, wraz z falami upałów, corocznymi powodziami, oraz problemami z prądem, oraz problemami z żywnością, oraz problemami z cenami wszystkiego, najbardziej widocznymi efektami katastrofy klimatycznej. Podoba mi się, że część światowych mediów odchodzi od delikatnego określenia „zmiany klimatyczne”; sam też będę starał się nazywać rzeczy po imieniu. Owa katastrofa napędzana jest również przez Polskę, która wymachując biało-czerwoną flagą z antynaukowymi okrzykami na ustach, skupuje śmieci od sąsiadów i przypadkowo je pali, generuje prąd i grzeje węglem z Rosji, oraz robi inne nieodpowiedzialne rzeczy.

Ale skupmy się znów na wodzie. Można eufemistycznie powiedzieć, że jest źle. Powstaje pytanie co z tym robimy? Jak reagujemy na zagrożenie dla obywateli? Otóż, wygląda na to, że Polska robi wszystko co tylko się da, by pogorszyć sytuację.

Najstraszniejsze jest to, że w Polsce nie brakuje opadów – ich jest dość. Ale latami kolejne rządy pracowały na to, żeby cała ta woda szybciutko spływała do Bałtyku. Retencja jest tylko pogarszana. Tak więc, jest to tragikomiczne, ale ten dramat to w mniejszym stopniu efekt globalnej katastrofy klimatycznej, bardziej efekt działań rządów od II Wojny Światowej – osuszanie bagien, melioracje, betonowanie rzek… Wreszcie jest też wielka wojna jaką w ostatnich kilku latach wypowiedziano zieleni w Polsce, bo trudno mi to nazwać inaczej – od rżnięcia puszczy będącej na liście UNESCO (tym samym nasz rząd zasłużył sobie na porównania do ISIS wysadzającego w powietrze tysiącletnie świątynie), po rżnięcie drzew przy drogach… aż po rżnięcie drzew WSZĘDZIE, na każdym skwerku w każdym zakątku miast.

Krzysztof Herman z Katedry Sztuki Krajobrazu warszawskiej Szkoły Głównej Gospodarska Wiejskiego, Jan Mencwel z Miasto jest Nasze i inni ostatnio wrzucili szereg wstrząsających zestawień jak wygląda “rewitalizacja” miast polskich. Fotki pod wymowną nazwą “Polska Betoniarnia” zebrałem z tego wątku:
https://twitter.com/JanMencwel/status/1138444632424157188




Jeśli to nie jest wystarczająco oczywiste to tu można zerknąć i zobaczyć, że w betonowym piekle może być kilkanaście stopni więcej niż w cieniu drzewa. Więc może pora przestać wycinać drzewa i montować kurtyny wodne, które wyczerpują nasze rozpaczliwie małe zasoby. Polsce potrzeba więcej obszarów wodnych i zbiorników wodnych. Małych ale za to wszechobecnych. Zbieranie deszczówki powinno być czymś naturalnym.

Pamiętajmy też, że ze zmianami klimatycznymi przyjdą też fale uchodźców. Czasem serwisy popularnonaukowe mówią o tym co się stało na Wenus, ale to nam nie grozi. Czasem prezentują jaki był poziom oceanów, gdy ostatnio na Ziemi poziom CO2 był tak wysoki jak teraz, ale do tego nie dojdzie jeszcze przez kilka dekad… ale wystarczy, że oceany podniosą się o pół metra (a to już niedługo) żeby kilkanaście – kilkadziesiąt milionów ludzi ruszyło w poszukiwaniu nowych miejsc do życia. Zostawią za sobą zatopione pola uprawne, elektrownie i ośrodki przemysłu.

Zauważyłem, że nasi politycy, zwykle skorzy do rzucania śmieszkowymi komentarzami gdy spadnie troszkę śniegu, teraz nie są skorzy do żartów. Niestety daleko im do powagi, bo zamiast uznać dziesiątki lat nawoływań ekspertów, nawołują do modlitwy. Dają w ten sposób do zrozumienia kilka rzeczy:
- że nie odróżniają pogody od klimatu,
- że gardzą ekspertami i konsensusem naukowym,
- że wiedzą, że „rząd się wyżywi” a ludzie mogą zdychać z biedy, głodu i gorąca,
- że tak długo jak wyborcy nie wywrą na nich nacisku będą zajmować się pierdołami i dorzucaniem hajsu do ogniska zamiast wydawaniem go na działania, które mają jakiekolwiek znaczenie.

Wina oczywiście nie jest tylko po stronie polityków, choć np. to oni kształtują system edukacji, który za nic ma autorytet nauki, nie wspomina o krytycznym myśleniu ani zmianach klimatycznych, a zamiast tego pompuje wątpliwe autorytety i fanatyczny, dziwnie definiowany patriotyzm. To również media, które wciąż chętniej powiedzą o widowiskowym wypadku, gdzie umiera kilka osób, zamiast mówić o tym czego naprawdę należy się bać.

Polska po prostu nie ma polityki klimatycznej. I na ten moment nic nie zapowiada zmiany. Kolejne kraje w Europie i na świecie dokonują odważnych deklaracji w obliczu nowej rzeczywistości, a my wrzucamy bieg wsteczny.


Źródła:
Zabrakło wody w Skierniewicach
Przygotujmy się na braki wody pitnej
Polska Betoniarnia
Hydrolog ostrzega kraj przed gigantyczną katastrofą
Upał zamienia miasto w piekło. Oto, jak ratują nas przed tym drzewa
Wysokie temperatury to żaden problem przy tym, co nas czeka
„Czy leci z nami klimatolog?”

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


piątek, 7 czerwca 2019

Druk 3D - w kosmosie i na Ziemi

Druk 3D od jakiegoś czasu rewolucjonizuje różne obszary przemysłu. Ostatnio dwa przypadki zrobiły na mnie szczególne wrażenie. Coraz więcej części rakiet, w tym części samych silników, które muszą znosić niejednokrotnie ekstremalne warunki, jest drukowanych w 3D. Do tej pory jednak generalnie chodziło o drukowanie “klasycznych” elementów zamiast klasycznego ich odlewania, formowania czy wycinania.

Na scenę wkracza Relativity Space. Kluczowe w ich podejściu jest to, że druk 3D jest integralną częścią projektowania. Tradycyjna produkcja wymaga tworzenia części osobno, spawania, skręcania czy innego łączenia ich ze sobą, bo często inaczej po prostu się nie dało. W tym wypadku można tworzyć całe złożone struktury.

W ten sposób Relativity Space chce radykalnie zmniejszyć liczbę części - nawet stukrotnie. Można oczekiwać uproszczenia i lepszych parametrów, w tym niezawodności i dłuższego życia silnika. Na przykład - niektóre silniki rakietowe przepuszczają ciekłe, zimne paliwo przewodami wokół dyszy i komory spalania, żeby dzięki temu paliwo spalane w temperaturze rzędu 3000°C nie stopiło silnika. Zamiast montować przewody, uszczelki, łączenia i inżynier raczy wiedzieć co jeszcze, można coś takiego wydrukować. Powinno to zapewnić lepsze przewodzenie temperatury, lepszą szczelność...

Pracownicy Relativity Space chwalą się drukiem całego pokazowego silnika w 3 częściach (czas druku to 9 dni). Analogiczny, klasycznie skonstruowany silnik może mieć 3000 części. To tylko pokazówki, niegotowe do lotów, ale łatwo sobie wyobrazić, że NASA i cały kosmiczny biznes patrzy z zainteresowaniem. Testowe loty mogą odbyć się już w 2020.

A to nie wszystko. Druk 3D coraz częściej zwraca na siebie uwagę sektora energetycznego. Technologia ta może ułatwić lub przyspieszyć pracę nad małymi modularnymi reaktorami jądrowymi. Niedawno w Oak Ridge National Laboratory wydrukowano caluśki kadłub niewielkiej łodzi podwodnej. Trwało to trzy tygodnie zamiast wielu miesięcy i było dziesięciokrotnie tańsze od standardowego procesu. Taki wymarzony reaktor, mały zamknięty, bezpieczny, możliwy do zamontowania w dowolnej dziurze odciętej od sieci energetycznej, byłby podobnej wielkości.

Duże reaktory potrzebują paliwa co ~2 lata. Takie małe reaktorki mogłyby dostarczać energię przez dekadę bez “tankowania”. W regionach podbiegunowych (czy po prostu chłodniejszych) niewielkie reaktory modularne mogłyby dostarczać zarówno energii jak i ciepła. Stan Alaska już teraz chciałby dziewięć takich urządzeń. SMRs (Small Modular Reactors) mają też zadatki na to, by być rozwiązaniem tańszym od wielkich zcentralizowanych elektrowni jądrowych. Co ma sens, biorąc pod uwagę, że ich koszty są napompowane, w pewnym stopniu słusznie, z powodu obsesji antyatomowych i silnego lobby paliw kopalnych.

Po serialu “Czarnobyl” bez wątpienia nie będzie ani trochę łatwiej.


Źródełka:
RelativitySpace
Micro-Reactors Will Provide Cost-Competitive, Carbon-Free Energy in Remote Places
How a 3D-Printed Sub Could Revolutionize Nuclear Energy
These Engineers Want to 3D Print an Entire Rocket in 60 Days


wtorek, 4 czerwca 2019

Konkurs - Opowieść o początku

Bardzo miło mi ogłosić, że Węglowy Szowinista został patronem książki Davida Christiana “Opowieść o początku. Wielka historia wszystkiego”. Pozwólcie, że przytoczę własną rekomendację, która znalazła się na okładce:



David Christian dokonał niezwykłego czynu. W swojej książce przeprowadza czytelników od narodzenia wszechświata po czasy współczesne (wraz z zerknięciem w przyszłość), posługując się językiem prostym, ale nie trywializującym, zagadnień o których mówi. Dokonuje skrótów, ale nie pomija tematów istotnych. Każdorazowo czuć doniosłość kolejnych progów ewolucji świata, życia i ludzkości. Sięgając po "Opowieść o początku", nie spodziewałem się, że tak ambitny cel autor zrealizuje tak godnie. Gorąco polecam!




Z tej okazji wraz z wydawnictwem Zysk i Spółka zapraszam Was do konkursu na wesoło, w którym można wygrać egzemplarze książki Davida Christiana. By wziąć udział wystarczy, że do 15 czerwca 2019 napiszecie na adres weglowy.szowinista@gmail.com jaki podpis dodalibyście do poniższego zdjęcia:



Jury w składzie jednoosobowym subiektywnie wybierze najlepsze (najciekawiej uzasadnione) propozycje.

Źródło fotki: American Institute of Physics




sobota, 11 maja 2019

Od wielkiego dzwonu na Księżycu

Wczoraj odbyła się prezentacja Jeffa Bezosa “Going to Space to Benefit Earth”. Jeśli nie macie godzinki i chcecie wiedzieć, co uznałem za najciekawsze, to zapraszam do dzisiejszej notki.

Pierwsze dwadzieścia dwie minuty Jeff poświęcił na przydługi wstęp o problemach na Ziemi i marzeniach o budowaniu kolosalnych stacji kosmicznych (mających po kilka kilometrów, rotujących pierścieni i im podobnych). W sumie nic nowego jako, że chyba po raz pierwszy widziałem takie wystąpienie Bezosa stwierdziłem, że jeśli idzie o charyzmę nie ma szału. Dobrze, że nie na charyzmie opierają się jego biznesy. W kwestiach kosmicznych… nie byłem zachwycony. Pomarudził na Marsa, że daleko, że grawitacja mała, że miejsca mało, pokazał łosie na stacji kosmicznej, niektórzy doszukują się tu złośliwostek wobec Elona. Jednocześnie w przemówieniu zachowywał się tak jakby nie istniały rakiety wielokrotnego użytku a New Shepard miała być pierwszą.

Robi się ciekawie

Jednak tutaj zaczęło się robić ciekawie. A to dlatego, że Blue Origin już dokonała niesamowitych rzeczy. New Shepard, może nie był pierwszy, ale jego dwa prototypy już dokonały dziesięciu startów i lądowań. Przeszedł też trzy testy awaryjne z kapsułą załogową, ewakuującą się na różnych etapach lotu. Wszystkie udane. To więcej niż może powiedzieć SpaceX. Bezos twierdzi, że jeszcze w tym roku New Shepard poleci z ludźmi na pokładzie. Żeby nie było - będzie to lot suborbitalny i w przypadku tej rakiety, jeśli dobrze rozumiem, chodzi głównie o turystykę. Ale jak na raczkujący biznes kosmiczny, brzmi nieźle. To trochę tak jakby SpaceX użył Grasshoppera do umieszczania satelit na orbicie.

Podoba mi się również, że Blue Origin stawia na używanie wodoru jako paliwa. Używanie wody jako paliwa rakietowego ma wiele sensu, jeśli chcemy konstruować infrastrukturę w kosmosie i korzystać z jego zasobów. Lód jest na Marsie, na Księżycu, w odległych asteroidach i kometach… Dlatego kiedy Elon postawił na metan miałem mieszane uczucia, bo w końcu nie samym Marsem człowiek żyje.

New Glenn

New Shepard to taka rozbiegówka dla firmy. Właściwą rakietą, która ma być (przynajmniej na początku) motorem firmy jest ogromny New Glenn. Rozmiarem dorównuje Saturnowi V, silniki będą w sporej mierze dziełem drukarek 3D, wizualizacja pokazywała, że drugi stopień będzie dysponował dwoma boosterami. Intrygujące. Choć poświęcono temu zagadnieniu tylko chwilę, to warto dodać, że ładowność New Glenna jest tak duża, że zmieściłby się na jego pokładzie New Shepard. Szacowana pojemność to 450 metrów sześciennych przy siedmiometrowej średnicy. To jakieś trzy razy więcej niż Falcon Heavy.

Czy w takim razie Elon powinien się bać? Może, ale jeśli to tylko ciutkę. Bo New Glenn istnieje na razie jedynie na papierze, Falcon Heavy lata, a w Boca Chica podskakuje sobie protoplasta Big Fucking Rocket, która przebije rozmiarem i New Glenna i Saturna V. Na prezentacji Bezos nie poświęcił wiele czasu tej rakiecie, bo skupił się na czymś nowym. Mianowicie na księżycowym lądowniku.

Blue Moon

Funkcjonalny brzydal. To pierwsze przychodzi mi do głowy, choć jednocześnie bardzo mi się podoba. Ta wielka bańka, to zbiornik z ciekłym wodorem. Tlen jest w mniejszej widocznej z innej strony. Nie widać też żurawi w pokazowym filmiku, które jak mówił sam właściciel firmy, pochodzą rodem ze statków morskich. Lądownik ma być samodzielny, móc lądować z dokładnością do ok 20 metrów i móc posadzić na księżycu od 3 do 6 ton ładunku. Bezos pokazał również wersję z kapsułą załogową na szczycie.

Co jeszcze? Blue Moon ma móc umieszczać “przy okazji” satelity na orbicie Księżyca, będzie wyposażony w laser do komunikacji optycznej z przepustowością gigabita z Ziemią. Wodór będzie miał kilka funkcji. Poza paliwem będzie też chłodziwem dla tlenu oraz będzie zasilać ogniwa wodorowe. Te w zaprezentowanej wersji (czy raczej makiecie), mają generować 2,5 kilowata. Zerknąłem w parametry ISS - taką moc generuje 75 metrów kwadratowych paneli słonecznych. Warto jednak pamiętać, że są one dość stare. Warto jednak też pamiętać, że noc na Księżycu (poza regionami, które zawsze są w cieniu lub zawsze w słońcu) trwa dwa tygodnie. Jak pisałem, dzięki zastosowaniu wodoru, jeśli będziemy mieli odpowiednią infrastrukturę lub sprzęt na Księżycu, moglibyśmy pozyskiwać paliwo z lokalnego lodu.

Bezos twierdzi, że już ma klientów zainteresowanych jego wymyśloną rakietą i lądownikiem. Nie mogę się doczekać by stała się prawdziwą. Czekam na powrót ludzi na Księżyc.


Całe nagranie możecie obejrzeć tutaj


poniedziałek, 6 maja 2019

Czy "Wędrująca Ziemia" ma sens?

Na Netflixie pojawiła się chińska superprodukcja “Wandering Earth”. Mówi ona o ludzkości, która w obliczu nadchodzącego kataklizmu astronomicznego postanawia zmienić Ziemię w wielki statek kosmiczny (tzn zbudować wielkie silniki), by uciec od umierającego Słońca i przenieść się do układu Alfa Centauri.

W cyklu “czy … ma sens” nie recenzuję filmów, więc nie będę mówił o tym, że film marnuje niesamowity potencjał i przecudne scenografie i efekty, na dość głupawą bieganinę. Nie powiem też o antypatycznych bohaterach, czy o tym jak świetny worldbuilding ustępuje miejsca absurdalnemu kryzysowi. Jak zwykle zamiast tego wykorzystam film do odrobiny żonglerki liczbami i zabawy z koncepcjami naukowymi.

Skupmy się przede wszystkim na statku kosmicznym Ziemia. W “Wędrującej Ziemi” ludzkość wybudowała 10 000 gigantycznych silników. Część z nich, zbudowanych wzdłuż równika, zahamowała ruch obrotowy planety, pozostałe następnie wprawiły naszą planetę w ruch w kierunku Alfy Centauri. Brzmi jak farmazon? Pewnie dlatego, że to jest farmazon :)

A jak poszło twórcom sprzedawanie tego farmazonu? Bardzo różnie. Na pewno jestem zadowolony z tego, jak przedstawiono świat. Połowa ludzkości zginęła w wyniku samego zahamowania ruchu planety. 3,5 miliarda ludzi mieszka kilka kilometrów pod wspomnianymi silnikami, powierzchnia jest Zimna i skuta lodem. To niemal państwo policyjne, z jednym rządem, łapownictwem, kontrabandą itd.

Podoba mi się, że za Ziemią ciągnie się warkocz niczym z komety. Fajnie, że nie jest to rozszerzający się stożek ale zwężająca się kita. Jeśli mielibyśmy napędzać planetę, to znaczy, że musiałaby być popychana przez odrzucanie materii niczym wielka rakieta. Tak wyrzucany gaz pewnie przyciągałby sam siebie, stąd zwężająca się kitka. [EDIT: komentujący, mają rację, że nawet ignorując prędkość wyrzucania materii, "powolny" gaz nie miałby szans tak szybko zapadać się w wąski "warkocz"] Jednak jeszcze zanim dojdziemy do liczb i szacowania energii i czasu potrzebnego na taką podróż… widok planety której jedna półkula upstroczona jest silnikami jest ładny, ale od razu mnie irytuje. Od razu wyobrażam sobie jak takie silniki nie umieszczone na jednej linii z środkiem ciężkości planety marnowałyby energię albo na kręcenie tą biedną planetę albo na balansowanie nią tak, by się nie kręciła. Także moi drodzy przyjaciele - budujcie te silniki w jednym miejscu, bo szkoda energii.

Kiedy jednak dojdziemy do liczb robi się jeszcze gorzej. Twórcy filmu mówią o trzech etapach podróży. Wpierw pięćset lat nabierania prędkości z asystą grawitacyjną przy Jowiszu na początek. Po tej połowie millenium Ziemia miała osiągnąć pół procenta prędkości światła. Następnie 1300 lat “ślizgu” (czemu nie nazwano tego dryfem?). Wreszcie 700 lat hamowania.

Znamy masę Ziemi, znamy prędkość światła, możemy więc policzyć to i owo. Najwięcej sensu ma czas podróży - przy takim harmonogramie wystarczy przyspieszenie rzędu 0,07 milimetra na sekundę (jakieś 6 metrów na sekundę dziennie), żeby w 2500 lat wślizgnąć się na jakąś komfortową orbitę wokół jednej z gwiazd układu Alfa Centauri. Niestety wydaje się to niemożliwe jeśli przekształcamy Ziemię w “rakietę”. W 1896 Konstanty Ciołkowski sformułował równanie i można powiedzieć, że do dziś jesteśmy jego niewolnikami. Określa on maksymalną prędkość jaką może osiągnąć konwencjonalna rakieta. Zależy to od jej masy, masy paliwa (masy reakcyjnej, czyli tej od której się “odpycha”) i prędkości wylotowej gazów. W idealnych warunkach oczywiście.

Ziemia waży niemal sześć kwadrylionów ton (6*1024kg). Załóżmy optymistycznie, że silniki planetarne wyrzucają masę reakcyjną w kosmos z 99% prędkości światła. Załóżmy, że zjednoczona ludzkość jest w stanie wypruć z planety jedną miliardową jej masy (10x więcej niż całe nasze dotychczasowe emisje CO2)... co tam niech wyrzuci jedną stumilionową Ziemi. Nawet wtedy okaże się, że maksymalna prędkość jaką można dodać naszej planecie, to 30 metrów na sekundę. To pięćdziesiąt tysięcy razy mniej niż zakładane pół procenta prędkości światła. To zbyt mało, by znacząco zmienić orbitę Ziemi, nie mówiąc o osiągnięciu prędkości ucieczki z Układu Słonecznego. A to wszystko nie mówiąc o skomplikowanych krzywych balistycznych…

Spójrzmy na to z innej strony. Jaką energię kinetyczną ma Ziemia rozpędzona do 5/1000 prędkości światła? Masę, prędkość do kwadratu, podzielić na dwa… Niecałe 0,7 sesktyliarda Dżuli (7*1038J). Choćby wycisnąć naszą małą planetkę jak cytrynkę, nie ma szans by pozyskać taką energię. Słoneczko emituje rocznie (całościowo, nie tylko w kierunku naszego pyłka) 10 kwintyliardów Dżuli (1034J). “Wędrująca Ziemia” powinna zabrać ze sobą Słońce na drogę, żeby mieć dość energii na ucieczkę od Słońca ;). Także nic z tego.

Co poza tym? Podoba mi się jak wykreowano tu świat. Choć akcja filmu toczy się wciąż w Układzie Słonecznym, to warto sobie powiedzieć, że Ziemia mogłaby w teorii podtrzymać życie w przestrzeni międzygwiezdnej. Energia w głębi planety powinna nam wystarczyć na bardzo długo. Opuszczenie Księżyca i zatrzymanie ruchu obrotowego zapewniłyby szereg kataklizmów, które kompletnie odmieniłyby nasz świat, ale to co pokazano w filmie nie jest zupełnym farmazonem. Przynajmniej jeśli idzie o życie na takiej planecie. Bo jeśli mówić o całej tej, khem, sytuacji... z Jowiszem, z atmosferą, to jest to kompletny farmazon.

Z tego co usłyszałem wynika, że książka bardziej koncentrowała się na sytuacji ludzkości, rozłamie i podejrzeniach, że cały kataklizm to wymysł rządu itd. Myślę że mógłby z tego być świetny, oryginalny, ciekawy serial.


Jeśli macie propozycje innych filmów, które mogłyby też posłużyć do takich eksperymentów myślowych, to chętnie usłyszę. Tu poniżej albo na fanpage.


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


niedziela, 21 kwietnia 2019

SpaceX - wzloty i upadki

Aktualizacja: Już miałem publikować notkę, kiedy okazało się, że doszło do eksplozji Dragona - przeczytacie o niej na końcu tego wpisu.
Sporo się ostatnio działo w bliskim kosmosie. Większość wokół SpaceX, ale nie tylko. Poniżej mój subiektywny przegląd z drobnymi komentarzami i przemyśleniami. Jak się okazało notka skupiła się jedynie na SpaceX...


Falcon Heavy - wzloty i upadki
Zobaczyliśmy drugi lot FH w ogóle, w tym pierwszy komercyjny. Można powiedzieć, że udało się na 125%, bo nie tylko odzyskano dwa boostery, nie tylko udało się posadzić centralny człon na barce, nie tylko udało się umieścić satelitę na orbicie geostacjonarnej, ale udało się nawet odzyskać owiewki, które mogą ściąć kolejnych kilka milionów z kosztu lotu.

Niestety trudne warunki pogodowe sprawiły, że w drodze do portu centralny booster Falcona Heavy się wywrócił i złamał. Normalnie, po lądowaniu złapałby go i przytwierdził do barki “octagrabber”, robot który SpaceX umieścił na barce specjalnie w tym celu, no ale rakieta FH ma trochę inną budowę i jest niekompatybilna z tym automatem. Co prowadzi mnie do kolejnego punktu...


Falcon Heavy - ślepy zaułek
Zagadnienie tej rakiety jest arcyciekawe pod wieloma względami. Początkowa idea wydawała się prosta - przyczepić dwa boostery do Falcona 9 i koniec. Mamy supermocną rakietę. Prace nad FH jednak rozciągały się tak bardzo, że pierwszy planowany lot zamiast w 2013 miał miejsce w 2018.

Okazało się, że łączenie rakiet kosmicznych to nie bułka z masłem. Aerodynamika poruszających się z prędkościami naddźwiękowymi rakiet ważących tysiąc ton jest dość zdradziecka. Ilość detali, które wynikły w trakcie projektowania tego kolosa nieźle pokazała, że nie bez powodu rocket science jest synonimem czegoś skomplikowanego. Jedną z rzeczy, które zrobiły na mnie wrażenie były dywagacje na temat tankowania Ciężkiego. Jak się okazuje ładowanie 70-metrowej rury ciekłym tlenem powoduje, że odkształca jak banan i trzeba to brać pod uwagę.

Ale to nie wszystko. W tym samym czasie SpaceX niesamowicie udoskonalił Falcona 9. Tak bardzo, że obecnie rakieta ta jest w stanie wynieść satelity na orbitę geostacjonarną (coś, co w 2011 było jedynie w zasięgu planowanego wówczas FH). Więc motywacja do korzystania z tej rakiety mocno spadła. Szczególnie, jeśli wziąć pod uwagę to, że elektronika i satelity robią się coraz lżejsze.


Falcon Heavy na Księżycu
Ratunkiem może okazać się NASA, która rozważa użycie Ciężkiego w powrocie USA na Księżyc. Niedawno ogłosili, że koniecznie chcą ponownie postawić człowieka na Srebrnym Globie i mają to zrobić do 2024 roku. Z jednej strony brzmi jak szaleństwo, ale skoro robili to 50 lat temu, to powinni móc i za 5 lat, prawda? Wiceprezydent powiedział, że jak obecni kontraktorzy nie są w stanie, to znajdą sobie takiego, który będzie.

Ton wypowiedzi jest absolutnie niepoważny i skandaliczny, ale SpaceX pewnie zaświeciły się oczka. Wśród planów NASA jest nie tylko powrót na Księżyc ale wręcz budowa całej infrastruktury - stacji kosmicznej na orbicie naszego jedynego naturalnego satelity. To byłoby zadanie w sam raz dla rakiety o takim udźwigu.

Jednoczesnie USA miota się strasznie w kwestii załogowego Dragona i kapsuły Orion, co zaowocowało takim potworkiem. Teraz, kiedy przeczytaliście jakie problemy były z połączeniem trzech Falconów 9, że po modyfikacjach nawet robocik mocujący nie jest kompatybilny ze zmodyfikowanym centralnym członem, chyba macie pewne pojęcie o tym, że taki Frankenstein to dość karkołomna idea. I to jeszcze do wystrugania w kilka lat...

Faktycznie - w obecnej postaci Falcon Heavy może coś dostarczyć na orbitę Księżyca, ale przygotowanie go do załogowego lotu z lądowaniem i powrotem to trochę inna bajka. Z jednej strony kibicuję, z drugiej… no nie wiem. Może jednak jest alternatywa.


Nie samym Falconem Heavy...
Starhopper ("prototyp testowy" Starshipa) wykonał pierwszy podskok. Nie wybuchł, nie rozpadł się, silnik Raptor zadziałał, a ja sobie myślę co to będzie za moc jak w BFR zamontują 31 takich silników. Ale to nie wszystko. NASA ćwirknęła, że teleskop LUVOIR mógłby polecieć w kosmos na pokładzie Starshipa. Opanuję się i nie wejdę w dywagacje o tym jaki wariant LUVOIR brali pod uwagę (większy czy mniejszy) ani, że dostaję lekkich palpitacji na samą myśl, że to cacko mogłoby znaleźć się na orbicie, ani że JWST jeszcze nie poleciał a co dopiero to… Warte wzmianki jest jednak to, że NASA po raz pierwszy uznała istnienie BFR. Innymi słowy to już nie jest jakiś poboczny projekt Muska robiony na polu, po godzinach, tylko realna opcja, którą inwestorzy traktują na poważnie.


NASA chce zmienić tor lotu asteroidy
Jednocześnie astroentuzjaści dostali szału na wiadomość, że misja DART najprawdopodobniej dojdzie do skutku i to z pomocą Falcona 9. Double Asteroid Redirection Test to prezentacja technologii kinetycznego uderzenia w asteroidę w celu zmiany jej trajektorii. To znaczy bez broni nuklearnej i bez Bruce’a Willisa. Celem DART jest asteroida podwójna Didymos. Konkretnie jej mniejszy składnik, 150-metrowa bryła, nieoficjalnie nazywana Didymoon.

Uderzenie około półtonowej sondy z prędkością 6 km/s ma szansę zmienić prędkość Didymoon o jakieś 0.8 m/s (obliczenia moje własne, z baardzo luźnymi założeniami). To może być wystarczające, by wytrącić malucha z orbity wokół 800 metrowej skały. Nawet jeśli nie, to dowiemy się sporo o tym ile możemy narozrabiać takimi kinetycznymi pociskami.


Eksplozja Dragona 2
Statyczny test załogowego Dragona poszedł źle. Zaczęło się dobrze, przetestowano silniczki Draco, po czym w czasie testu silników SuperDraco (~200 silniejsze, kluczowe do ewakuacji astronautów) kapsułę dosłownie rozerwało. Na razie nie znamy oficjalnych detali, ale znawcy wypatrzyli czerwony obłok teratlenku diazotu, a jego wielkość wskazuje na eksplozję zbiornika z tymże. NASA zareagowała bardzo ładnym tweetem, który widzicie obok.


Źródła:
twitter.com/EmreKelly/ - Pierwsza fotka (eksplozja widziana z plaży)
Flickr.com/photos/spacex/ - Fotka z lotu ArabSat
Bridenstine's idea for inserting Orion/ESM into Moon Orbit
twitter.com/NASAGoddard/ - LUVOIR w Starshipie
Florydziak o eksplozji Dragona
https://twitter.com/JimBridenstine/ - oświadczenie NASA

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