sobota, 10 kwietnia 2021

Ingenuity, cyber-małpa, fart w kosmosie i tłum na ISS

9 kwietnia 2021 był niezwykłym dniem. Postaram się jak najkrócej opisać dlaczego.

Ingenuity
Marsjański dron załopotał swoimi wirnikami. To jeszcze nie pora na lot, więc rozpędził je tylko na chwilę prędkości zaledwie 50 obrotów na minutę. To jeden z ostatnich sprawdzianów przed lotem, który ma się odbyć w niedzielę. W związku z tym dostaliśmy ładny urywek nagrania z łazika Perseverance i już wiemy na co mniej więcej możemy liczyć w trakcie konferencji prasowej, która odbędzie się w poniedziałek 12 kwietnia o 9:30 czasu polskiego.


Neuralink
W nawale wrażeń kompletnie zgubił się film od Neuralinka. Prezentuje on makaka, któremu wszczepiono neuralinka w okolicy kory ruchowej. Małpkę wyszkolono w co najmniej dwóch grach z joystickiem - pongu i przesuwaniu kursora na oznaczone pole. Pager jest wynagradzany bananowym smoothie za poprawną grę. Feed na żywo z mózgu małpy pozwolił zidentyfikować jaka aktywność kory ma się do tego jak steruje grą.

Następnym etapem jest odłączenie joysticka i połączenie gry z przeprocesowanym sygnałem bezpośrednio z mózgu małpy. MindPong to prawdopodobnie to o czym bez uzgodnienia z współpracownikami wspominał Elon Musk na konferencji z połowie 2019.

Z czasem ta technologia może znacznie polepszyć życie wielu ludzi dotkniętych niepełnosprawnościami.


Bliska kolizja
Niewiele brakowało a wczorajszy dzień mógł być początkiem smutnego okresu w podboju kosmosu. Istniała wysoka, jak na kosmiczne standardy, dwudziestoprocentowa szansa, że drugi stopień rakiety Kosmos 3M wystrzelonej w 1981 zderzy się ze starym satelitą meteorologicznym z 1978 roku. Do zderzenia doszło by z prędkością ok 14 kilometrów na sekundę.

Gdyby do niego doszło, powstałyby potencjalnie miliony odłamków, które rozciągnęły by się w dwóch pasach oplatających Ziemię, które mogłyby powodować kolejne kolizje. Kaskada takich zderzeń zamknęłaby kosmos dla nas. Mieliśmy szczęście. Nie po raz pierwszy.

Syndrom Kesslera jest realnym zagrożeniem. W 2008 zbliżyliśmy się do niego bardziej gdy Iridium 33 i Kosmos-2251 zderzyły się na orbicie. Odłamki z tej kolizji wciąż krążą choć istotna ich część spłonęła w atmosferze w ciągu minionej dekady.

Są pewne pomysły na czyszczenie orbity, ale póki co nikt się nie kwapi, żeby rzeczywiście to robić. Pomysły to łapanie kosmicznych śmieci w siatkę i ciągnięcie tak by spłonęły w atmosferze, doczepianie od nich żagli słonecznych, by zwolniły i spłonęły w atmosferze i strzelanie w nie laserem tak by je zwolnić, by spłonęły w atmosferze.


Dziesięć osób na ISS
Wczoraj również miał miejsce start i dokowanie kapsuły Soyuz z ISS. W związku z tym na stacji kosmicznej znajduje się obecnie aż dziesięć osób. Sergey Ryzhikov, Sergey Kud-Sverchkov, Kathleen Rubins przylecieli Soyuzem “Favor”. Michael Hopkins, Victor Glover, Soichi Noguchi, Shannon Walker przylecieli na pokładzie Dragona SpaceX (pierwszy komercyjny i “operacyjny” lot załogowy w kosmos, poprzedni był misją “demo”). No i wreszcie Oleg Novitsky, Pyotr Dubrov, Mark T. Vande Hei dołączyli wczoraj na pokłądzie Soyuza “Gagarin” (w poniedziałek 12 kwietnia będzie sześćdziesiąta rocznica wysłania pierwszego człowieka w kosmos).


NASA JPL (zapowiedź konferencji Ingenuity)
Neuralink (Mind Pong)
EU Space Surveillance and Tracking (Potwierdzenie, że nie doszło do kolizji)
Everything SpaceX (Tłumek na ISS)


piątek, 9 kwietnia 2021

Czarna wdowa w kosmosie

Kiedy wirująca łyżwiarka układa rozłożone wcześniej ręce wzdłuż ciała jej prędkość obrotowa gwałtownie wzrasta. Te artystyczne występy są jednocześnie pięknym pokazem jednej z fundamentalnych zasad wszechświata. Dlatego nauczyciele fizyki tak lubią wspominać o łyżwiarkach, gdy przychodzi czas by mówić o zasadzie zachowania momentu pędu. Jest może mniej słynna niż zasada zachowania energii, ale równie nienaruszalna.

Oznacza to, że jeśli nie ma zewnętrznych wpływów, to iloczyn momentu bezwładności i prędkości kątowej będzie niezmienny. Jeśli masę przesuniemy bliżej środka obrotu będzie mieć mniejszą bezwładność, więc jej prędkość kątowa wzrośnie. Dlatego wielu fajnych nauczycieli opowiada o zgrabnych łyżwiarzach i łyżwiarkach a potem wskakuje na obrotowe krzesło z dwoma ciężarkami. Zaczynają się kręcić i zbliżają ciężarki do siebie lub oddalają żeby pokazać jak zmienia się prędkość z którą się obracają. Voila! Fizyka.

Podobny efekt działa w przypadku niektórych umierających gwiazd. Gwiazdy neutronowe powstają gdy gwiazdy większe i cięższe od naszego Słońca zapadają się. Odrzucają wtedy sporą część swojej masy w przestrzeń, pozostawiając rdzeń, trochę cięższy od naszej gwiazdy, zmiażdżony do rozmiaru raptem kilku kilometrów. Efekt? Te kosmiczne łyżwiarki, ważące kwintyliony kilogramów, którym jeden obrót zajmował dni, obracają się teraz tysiące razy na sekundę.

Czasem pole magnetyczne gwiazdy neutronowej jest nachylone względem osi jej obrotu. W związku z tym, niektóre z nich niezwykle regularnie omiatają Ziemię wiązką silnego promieniowania. Pulsary. Działają jak wielkie kosmiczne latarnie morskie. Regularność ich pulsowania dorównuje zegarom atomowym. To jedna z cech, które sprawiły, że są one bardzo istotnym elementem badań kosmosu. Ta regularność sprawia też, że wszelkie odstępstwa, wszelkie nieregularności sprawiają, że astronomowie wiedzą, że dzieje się coś ciekawego.

Gdy w 2012 roku kosmiczny teleskop Comptona zaobserwował trudne do zidentyfikowania źródło promieniowania gamma, zaczęto obserwować ten punkt nieba w innych zakresach fal. Gdyby był to pulsar, powinny mu towarzyszyć dopasowane emisje radiowe, tu występowały one, ale zdecydowanie rzadziej niż się spodziewano. Ponadto błyski gamma pojawiały się co 2,5 milisekundy, co sugerowało, że pulsar wiruje z prędkością 400 obrotów na sekundę. Pulsar powinien wirować tak szybko jedynie tuż po wybuchu supernowej, potem szybko wytracić prędkość w ciągu pierwszych lat. Wtedy jednak byłby w centrum rozrzuconych resztek eksplodującej gwiazdy.

Resztek martwej gwiazdy nie było, ale udało się zaobserwować małą, lekką gwiazdę, która wydawała się zmieniać barwę z czerwonej na niebieską w półtoragodzinnym cyklu. Wkrótce astronomowie mieli już gotowe wnioski. Źródłem sygnału istotnie był pulsar. Pulsar będący w ekstremalnym, przemocowym układzie podwójnym. Nie bez powodu gwiazdy neutronowe tego typu zasłużyły sobie na miano czarnych wdów...

PSR J1311–3430 ma masę 2,7 raza większą od naszego Słońca i rozmiar kilkunastu - kilkudziesięciu kilometrów. Część tej masy zawdzięcza swojej drobnej towarzyszce. Podobnie jak moment pędu. Gdy PSR J1311–3430 zbliżył się do swojej towarzyszki, zwyczajnej gwiazdy rozpieranej od środka przez proces fuzji jądrowej, zaczął przyciągać jej zewnętrzne warstwy na swoją powierzchnię. Łyżwiarka dostała nowe ręce. Nowa masa pozwoliła mu raz jeszcze zwiększyć prędkość wirowania, a co za tym idzie energię z jaką omiata wszystko dookoła. W tym pechową gwiazdę. Dodatkowym dowodem na to, że towarzyszka pulsara została ograbiona z zewnętrznych warstw jest fakt, że nie wykryto w niej wodoru, jedynie cięższy hel, który musiał znajdować się w wewnętrznych warstwach.

A co z tym migotaniem? Oba obiekty znajdują się w odległości około pół miliona kilometrów. To tylko trochę więcej niż dystans między Ziemią a Księżycem. Okrążenie zajmuje raptem 93 minuty. W tej odległości połowa gwiazdy, która jest skąpana w potężnych promieniach pulsara rozgrzewa się do 12 000°C i świeci jasno niebieskim światłem, niczym bardzo masywne gwiazdy. Druga strona, jest znacznie chłodniejsza - 2700°C, co bardziej pasuje do malutkiej, czerwonej gwiazdy.

To jednak nie koniec morderczego działania pulsara. Jego promieniowanie powoli odrywa i wyrzuca w przestrzeń resztki słabej gwiazdy, formując długi, spiralny warkocz. I to on wyjaśnia ostatnią zagadkę, czyli urywane emisje radiowe. Rozciągnięte pasmo gazu przez większość czasu rozprasza fale radiowe z pulsara, więc nasze radioteleskopy tylko co jakiś czas mogą je wychwycić. Masa gwiazdy jest zbyt mała by mógł z niej powstać choćby biały karzeł. Więc kiedyś pozostanie z niej jedynie dysk gazu i pyłu. Dlatego właśnie niektóre pulsary zasługują na miano “czarnych wdów” na wzór pająków, których samice pożerają swoich partnerów.


Super-Dense Neutron Star Is Fastest Ever Seen
PSR J1311–3430
Black_Widow Pulsar
First black widow pulsar found from gamma ray observations
A black widow's Tango Mortale in gamma-ray light



czwartek, 1 kwietnia 2021

Impresje - "Marsjański kalendarz liturgiczny"

Podsyłacie mi różne rzeczy, ciekawostki, bulwersujące antynaukowe bzdury, niesamowite nagrania, czasem piosenki o siódmej planecie. Z racji na brak czasu mogę reagować i dzielić się tylko częścią tego wszystkiego. Ostatnio jednak dostałem strzałkę do publikacji z 2015 roku, która zrobiła na mnie takie wrażenie, że długo dochodziłem do siebie. Potem zobaczyłem, że idzie pierwszy kwietnia, a że nie lubię robić Was w balona, uznałem, że podzielę się wrażeniami z tego cuda.

Autora nie znam i nie jest moim celem nabijanie się z niego, raczej wesoły przegląd tego kuriozum, z krótką listą źródeł, w przypisach czasem powołującego się na Wall-E i Armageddon (nie biblijny, tylko ten Michaela Baya), kiedy indziej wyjaśniającego, że Błękitny Glob to poetyckie określenie Ziemi. Pracę można przeczytać na researchgate.net, pochodzi z “Ruch Biblijny i Liturgiczny” 68 (2015), które chyba jeszcze nie jest punktowanym pismem, ale nie zdziwi mnie jeśli pan Czarnek już planuje by to zmienić...

Zatroskany autor z Uniwersytetu Papieskiego Jana Pawła II, pochylił się w nim nad wyzwaniami jakie będą stać przed twórcami kalendarza liturgicznego na Marsie. Podkreślił pilność sprawy wobec potencjalnej obecności ludzi na Marsie już w 2024 roku (co dla osób nie siedzących mocno w tematyce mogło brzmieć w miarę realnie, był to okres boomu na Mars One, gdzie ponad 200 000 osób zgłosiło chęć jednostronnego lotu na czerwoną planetę).

Otrzymujemy mocno skrócony/wybiórczy wstęp o mierzeniu czasu i historii kalendarza, następnie dowiadujemy się o trzech uroczystościach którym chce się przyjrzeć autor. Boże Narodzenie, związane z zimowym przesileniem (nie wspomina nic o Welesie i Mitraizmie). Wielkanoc, związana z równonocą wiosenną i cyklem księżycowym. Trzecim jest Zwiastowanie Pańskie, obchodzone dziewięć miesięcy przed Bożym Narodzeniem.

Później przechodzi do ciekawych rozważań na temat liczenia doby i roku marsjańskiego. Sol trwa 24 godziny i 37 minut. Zakładając pozostanie przy “ziemskich” minutach i sekundach, dodatkowe 37 minut można by doliczać pod koniec doby, ale byłoby to kłopotliwe gdyby na Marsie wprowadzić strefy czasowe. Alternatywnie można by dodawać półtorej minuty do każdej godziny. Rok czerwonej planety to 668,6 soli, czyli 687 dni. Jako że nie ma księżyca, miesiące należałoby wyznaczyć arbitralnie. Jedna z opcji to 24, 28-solowe (czterotygodniowe) miesiące. Dałoby to cztery nadliczbowe dni, co można by rozwiązać ucinając po jednym dniu na kwartał.

No i przechodzimy do problemów liturgicznych i kanonicznych. Ludzie błogosławieni są czczeni lokalnie, a świętych obejmuje kult globalny. Autor zatem podnosi kwestię, czy dodatkowa planeta nie powinna być traktowana jako diecezja czy może należy stworzyć dodatkowy level świętości - błogosławieni lokalni, planetarni i święci tacy których się święci na wszystkich planetach.

Co więcej czytamy następujące zdanie: “Czy męczennik marsjański ma być świętym, którego się czci także na Ziemi?” Tu wtrącę się z pomysłem, żeby nie męczyć nikogo na Marsie. Proponuję, żebyśmy ma Marsie nikogo nie męczyli, nie krzyżowali, nie kamienowali i w ogóle żebyśmy tam byli dla siebie mili.

Swoje propozycje autor jednak zaczyna przedstawiać wobec trzech wspomnianych świąt. I tak Boże Narodzenie to nie problem, bo na Marsie przesilenie też jest raz na (marsjański) rok, trzeba by tylko ustalić, czy tam również wiodąca ma być półkula północna czy na przykład ta na której wylądują pierwsi osadnicy. Wielkanoc też bez problemu bo równonoc wiosenna też występuje, Pełnia jest tam co chwilę, czy to na jednym czy drugim księżycu. No i wreszcie dochodzimy do Zwiastowania. To pierwsze święto z którym jest problem gdyż “nie wiadomo jaka długa będzie ciąża na Marsie” a nawet “nie wiadomo, czy w ogóle będzie możliwa; czy sąsiedztwo tak dużego Księżyca jak ziemski nie jest konieczne do synchronizacji działania organizmu ludzkiego”. Nie neguję, że ciąża na Marsie może wiązać się z masą problemów i istotnie być niemożliwa. Śmiem jednak twierdzić, że problemem nie będzie akurat brak Księżyca ani, że odmienne warunki mogą wpływać znacząco na tempo rozwoju płodu. Kusi też zastanowić się ile trwa ciąża z niepokalanego poczęcia...

I to w zasadzie tyle… W sumie jestem zaskoczony, że praca, która miała zwracać uwagę, że kalendarz liturgiczny na Marsie miał być wielkim problemem rozprawia się z tymże na kilku stronach. Następnie autor stwierdza, że w sumie katolicy by sobie poradzili, ale już prawosławni byliby w straszliwym klopsie. Na końcu autor wyraża zaniepokojenie, że konferencje naukowe skupiają się tylko na aspektach technicznych, a nie na religijnych. Z całością zapoznać możecie się tutaj.

Także ten… Przy okazji powiem, że sam bardzo lubię International Fixed Calendar, czyli zaproponowany w 1902 kalendarz o trzynastu miesiącach liczących po 28 dni z jednym bonusowym dniem na końcu roku. To kalendarz, w którym każdy miesiąc zaczyna się w poniedziałek i każda data na stałe powiązana jest z dniem tygodnia. Fajny koncept, szkoda, że nigdy się nie przyjął. A jakikolwiek kalendarz będzie obowiązywał na Marsie, chętnie zobaczę jak się sprawdza.


wtorek, 30 marca 2021

SpaceX - update #5 (kraksa SN11 i ogłoszenia)

Lot SN11

Tekst piszę ledwie trzy godziny po teście, więc informacje są jeszcze bardzo ograniczone. Na ten moment trudno nie mieć wrażenia, że SpaceX pokpił sprawę i chciał mieć SN11 z głowy, żeby zająć się nową generacją, czyli SN15. Była mgła, rakieta poleciała i pierdyknęła w powietrzu nad lądowiskiem. Obecnie w Boca Chica jest pięknie i słonecznie.

Ale racjonalnie patrząc wygląda na to, że warunki nie miały związku z kraksą. Pierwsze przecieki mówią, że tym razem nie odpaliły aż dwa silniki. Więc mgła nie ma nic do rzeczy. Wygląda na to, że to najgorszy test Starshipa do tej pory. Rakieta bez dwóch silników nie wyprostowała, zadziałał FTS - Flight Termination System, który wysadził rakietę nad ziemią (przypominam - to wstępne informacje, mogą ulec zmianie).

Szybko po locie Elon rozbrajająco napisał, że “At least the crater is in the right place!” Żartem czy serio, moim zdaniem pokazuje stosunek do tej maszyny i pozostawia pewien niesmak. Zastanawiam się, jeśli problem tkwi w silnikach, to jak szybko poleci SN15, który ma mieć dziesiątki usprawnień. Bo co nam po usprawnieniach rakiety, jeśli silniki nie chcą odpalać. No chyba, że oczywiście usprawnienia zajmą się skutecznie kwestiami ciśnienia w zbiornikach…

Tak czy inaczej już po SN11, a SpaceX i Elon postanowili posypać różnymi newsami, co wygląda na odwracanie uwagi od nieudanego testu. Trochę dziwne, bo w tym przypadku PRem nie powinni się przejmować, ale co tam przynajmniej dowiedzieliśmy się kilku ciekawych rzeczy.


BN1 i BN2

Jeśli Elon ma czegoś więcej niż kasy, to jest to optymizm. Ponoć BN1 idzie do rozbiórki, brzmi jakby nawet nie miał być testowany ciśnieniowo. Musk zatweetował o licznych usprawnieniach które zostaną uwzględnione w BN2 dzięki temu czego nauczyli się przy pierwszym prototypie.

Oraz, że BN2 powinien znaleźć się na stanowisku startowym przed końcem kwietnia…

Oraz, że jak się poszczęści to może być gotowy do wejścia na orbitę… Tia… Już BN3 i lipiec były obłędnie optymistycznymi celami, to jest trochę groteskowe. No ale trzymamy kciuki :)

Ale przynajmniej mówiąc o SN20+ Elon jasno daje znać, że pewnie czeka ich wiele rozbitych prototypów zanim któryś przetrwa wejście w atmosferę przy mach 25 i lądowanie.

Starbase poszukuje ludzi

W kolejnym tweecie wujek Elon zachęca do przeprowadzania się do Brownsville lub South Padre. Starbase (nie kojarzę wcześniej takiej nazwy dla placówki bo Boca Chica), ma się rozrosnąć o kilka tysięcy pracowników w najbliższych dwóch latach, więc potrzebni będą nie tylko technicy, inżynierowie i budowniczy, ale też przedstawiciele innych branż. W związku z tym Elon Musk przekaże $20 milionów na lokalną szkołę i $10 milionów na rewitalizację śródmieścia.


Taras widokowy na Dragonie

… a przynajmniej okienko. Świeżutki tweet SpaceX pokazał dragona, który na nosku zamiast śluzy do ISS ma bańkę do cieszenia się widokiem kosmosu. Czyżby pierwszy załogowy lot w kosmos całkowicie obsadzony przez cywilów, czyli Inspiration4 miał się odbyć na pokładzie takiego, zmodyfikowanego Dragona?


Linki:
youtube.com/watch?v=cN7855POvJ8 - Lot SN11 (filmik)
twitter.com/elonmusk/status/1376894241792737280 - O kraksie SN11, SN15 i SN20
twitter.com/elonmusk/status/1376902791906611200 - BN1/BN2
twitter.com/elonmusk/status/1376901399867441156 - Starbase czeka na ludzi
twitter.com/SpaceX/status/1376902938635870209 - Dragon z widokiem
inspiration4.com/ - misja Inspiration4


czwartek, 25 marca 2021

NASA przygotowuje lot Ingenuity

Przedwczoraj odbyła się konferencja prasowa NASA, na której omówiono stan przygotowania oraz plan na pierwszy lot helikoptera Ingenuity (Pomysłowość). Dziś obejrzałem jej zapis i przygotowałem dla Was skrót najważniejszych i najciekawszych w moim przekonaniu informacji.

Po pierwsze, oczywiście, wszyscy są ciekawi “kiedy?” i na ten moment odpowiedź brzmi - nie wcześniej niż 8 kwietnia. Obecnie Ingenuity wciąż pozostaje podczepiony pod brzuchem Perserverance. Od niedzieli nie jest okryty sztywną osłoną, ale czeka go jeszcze szereg przygotowań zanim poleci samodzielnie.

NASA mocno studzi zapał i wielokrotnie podkreślano, że to demonstrator technologii bardziej niż przyrząd naukowy. Jeśli helikopter poleci choć raz i dokona bezpiecznego lądowania, uznają to za sukces. Całościowo misja planowana jest na 30 dni. Niespełna dwukilogramowemu helikopterowi pomoże tylko grawitacja, ale niemal nieistniejąca atmosfera, ekstremalnie niskie temperatury i mniejsza w stosunku do Ziemi ilość energii słonecznej stanowią ogromne przeszkody.

Zespół NASA wybrał już pole lotu - płaski teren 10 x 10 metrów bez przeszkód dobrany tak, by nie tylko być jak najbezpieczniejszym, ale również by Ingenuity mógł łatwo orientować się w swoim położeniu na podstawie danych wizualnych. Samo odczepienie helikoptera od łazika to delikatny, nieodwracalny proces, który potrwa sześć dni (a tak w sumie to soli, czyli marsjańskich dni trwających 24h i 40min). Będą zwalniać sworznie, odpalać pirotechniczne przecinarki kabli, mechaniczne ramię, które obróci helikopter do pionu i rozstawią nóżki do lądowania.

Będzie to też początek testów. Sprawdzona zostanie kamera WATSON (Wide Angle Topographic Sensor for Operations and eNgineering) a wkrótce kilkanaście centymetrów, oraz jeden zasilający kabelek będzie dzielić Ingenuity od wolności. Kiedy zeskoczy na powierzchnię, będzie zdany na siebie.

Łazik odjedzie na pięć metrów i będzie komunikować się z helikopterem radiowo. Od tego momentu NASA daje sobie 30 soli na testy. To nie znaczy, że od razu zachłyśnie się swobodą i poleci. Przejdzie testy łopat i wewnętrznych układów. Ale NASA ponoć ma już przygotowany cały profil lotu. Ingenuity ma wznieść się na wysokość trzech metrów w ciągu trzech sekund, zawisnąć na maksymalnie trzydzieści sekund i wylądować.

Data “nie wcześniej niż 8 kwietnia” nie jest bez przyczyny. Jeśli cokolwiek wzbudzi zaniepokojenie NASA, mogą wstrzymać kolejne kroki przygotowań dopóki nie rozwiążą potencjalnych problemów. Sam lot też będzie uzależniony od pogody. Perseverance ma wbudowaną stację pogodową i to dzięki niemu będzie można zdecydować czy warunki do lotu są odpowiednie.

Dobę po locie powinniśmy dostać pierwsze czarno-białe fotki. Trzeciego dnia możemy liczyć na kolorowe fotki wykonane przez pokładową kamerę Ingenuity. W którymś momencie powinniśmy też dostać nagranie wykonane przez łazik, choć NASA podkreśla, że nawet to jest wyzwaniem, bo trzeba z odległości milionów kilometrów zgrać kamerę pokładową łazika z planowanym położeniem helikoptera.

No to czekamy.


Konferencję możecie obejrzeć tutaj:
https://www.youtube.com/watch?v=WK5YXZIIEKU
Pojawiło się też podsumowanie na stronie NASA:
https://www.nasa.gov/press-release/nasa-ingenuity-mars-helicopter-prepares-for-first-flight

Przy okazji przypominam mój poprzedni tekst poświęcony temu co trzeba zrobić, żeby helikopter mógł latać na czerwonej planecie: weglowy.blogspot.com/2019/09/helikopter-na-marsie.html


wtorek, 16 marca 2021

SpaceX - update #4 (orbita w 2021?)

Nie sądziłem, że poprzednia notka przyda się tak szybko. Kiedy piszę te słowa SN11 szykuje się do static fire i niewykluczone, że poleci nawet w tym tygodniu. SN15 jest w zasadzie na ukończeniu, podobnie jak BN1. Wtedy wjeżdża artykuł od nasaspaceflight.com cały na biało… Relacjonują oni plany SpaceX, które są tak ambitne, że nawet jak się na nich mocno poślizgną, to i tak zapowiada się fascynujący rok.

SN11 poleci jako przestarzały model. Ma jednak szansę usiąść lepiej niż poprzednik. Jednak to SN15 ma być nową pierwszym z nowej generacji starshipów. Nie znamy jednak zbyt wielu detali. Wiemy, że znacznej zmianie uległ projekt thrust pucka. Tak czy inaczej oczekiwania wokół finalizowanego właśnie prototypu będą spore. A to między innymi dlatego, że według doniesień SpaceX chciałby, żeby SN20 poleciał na orbitę jako drugi człon kompletnego Starshipa (czasem określanego mianem full stack czyli pełny stos) gdzie pierwszym członem miałby być BN3. Miałoby do tego dojść przed 1 lipca 2021.

Zakładając, że firma nie zgubi po drodze numerków, tak jak w przypadku SN12-SN14, to SN20 byłby dziesiątym lotem wyżej niż na kilkaset metrów. Warto jednak pamiętać, że istnieje ogromna różnica między lotem na 10km czy 15km a lotem na orbitę. Pisałem o tym w cyklu [Od Newtona do Bransona]. Nie wierzę za bardzo w lipcowe ambicje, ale pozwala to uznać, że realny jest orbitalny lot jeszcze w tym roku!

Co zaskakujące BN1 ma nawet nie wykonać skoku. Według doniesień może przejść test static fire, jeszcze przed lotem SN15. Polecieć miałby dopiero BN2. Podobno przy prototypach SN15-SN17 i BN1-BN2 firma koncentruje się nie tylko na ulepszeniach pojazdów ale w znacznej mierze na samym procesie produkcji. Elon od samego początku wydaje się nie mieć wątpliwości co do Starshipa, zamiast tego powtarza, że wyzwaniem jest masowa produkcja rakiet, a ta jest konieczna do kolonizacji Marsa.

Co do gubienia numerków, NASAspaceflight zwraca uwagę, że nigdzie nie wspomina się o SN18 i SN19, więc kto wie, może też zostaną przeskoczone. Światło dzienne ujrzały też plany rozbudowy kompleksu. Nieźle komponują się z parciem na szybką i masową produkcję i testy. Zawierają między innymi drugie sub-orbitalne stanowisko startowe, drugie lądowisko, drugie stanowisko orbitalne, drugą farmę paliwową… pierwsze stanowisko dopiero wystaje nad ziemię a obok niego powstają fundamenty pod wieżę do integracji boosterów ze starshipami…

Pozostaje wiele pytań. Wieże integrujące mają mieć możliwość łapania boosterów, zgodnie z planami Elona. Tyle, że praktycznie nie ma szans, żeby taka infrastruktura powstała do lipca. Czy BNy jednak dorobią się nóżek? Czy może będą spisywane na straty dopóki firma nie opracuje metody łapania ich za lotki?


Tekst powstał głównie w oparciu o tekst NASAspaceflight
Autorzy natomiast przypisują swoje informacje głównie Mary (BocaChicaGal)
Plany rozbudowy kompleksu nałożone na fotki RGV Aerial Photography:
https://www.easyzoom.com/imageaccess/3604b6fc2dd948a48065d44e4f2a8e3f


piątek, 12 marca 2021

Wprowadzenie do Starshipa (ściąga)

Powtórzę to po raz kolejny - zachwyca mnie, że wokół nowej rakiety Elona Muska powstał cały ekosystem. I nie mówię tu jedynie o tym, że malutka wioska w teksasie zmieniła się w wielki kompleks rozwojowo-testowy dla rakiety nowej generacji. Mówię tu o tym, że poza jego granicami pojawiły się kamery, które 24/7 relacjonują postępy prac. Nie są rozstawione przez CNN z BBC, ale przez entuzjastów podboju kosmosu. Powstały kanały na YT, które zajmują się w całości lub w sporej mierze tylko rozwojem Starshipa.

Wspomniany ekosystem ma już nawet swój żargon, masę aspektów uznaje za oczywiste. SpaceX pozostaje niezwykle otwarte i może nie informuje o wszystkim, ale pracownicy mają świadomość, że są obserwowani przez fanów i czasem nawet umieszczają zabawne napisy na elementach prototypów, dość duże by zdalne kamery były w stanie zobaczyć. Dzięki temu historia dzieje się na naszych oczach.

Dlatego przyszło mi do głowy, żeby przygotować niewielką ściągę / wprowadzenie dla tych z Was, którzy mają swoje życie i niby się interesują, ale nie aż tak, żeby wiedzieć o czym mówią zapaleńcy mówiący o “hederach, loksach i flapsach”. Liczę że dzięki temu może łatwiej będzie Wam zrozumieć przyczyny niepowodzeń poszczególnych testów lub informacje o zmianach w kolejnych prototypach. No to jedziemy.

Nosecone - Czubek rakiety, nosek. Według ostatniego wywiadu Muska z Joe Roganem jest bardziej spiczasty, żeby było śmieszniej, bo aerodynamicznie nie ma to wielkiego znaczenia, potencjalnie rakieta jest przez taki kształt minimalnie gorsza.

LOX header tank - czołowy zbiornik z tlenem (Liquid OXygen). To dodatkowy zbiornik, który używany jest przy lądowaniu. Kiedy ciekłego tlenu jest już mało uzyskanie odpowiedniego ciśnienia i ułożenia w ogromnych zbiornikach głównych szczególnie, kiedy pojazd wykonuje ostry manewr, byłoby ciężkie, stąd header tanki. Niestety rozwiązanie okazało się i tak niewystarczające. Jeden z silników SN8 otrzymał za mało paliwa, co doprowadziło do kraksy. W związku z tym SpaceX wprowadził system regulowania ciśnienia za pomocą helu.

Flaps / fins - górne i dolne (a raczej dziobowe i rufowe) “skrzydełka”. Nie są skrzydłami. To raczej lotki, bo mają pomagać o kontrolowaniu pozycji i opadania maszyny. Sterowane elektrycznie, nie pneumatycznie ani hydraulicznie.

Cargo bay - Ładownia. Starship ma być rakietą w kategorii “super heavy”. To kategoria w której znajdują się głównie planowane pojazdy oraz nie latające już sowiecka Energia i Saturn V. Starship ma przebić je wszystkie i móc wynieść na orbitę ponad 100 ton lub ładunek o objętości blisko 800 metrów sześciennych. Nie przywiązujcie się do tych liczb - rozrzut w różnych źródłach jest ogromny.

Forward dome - przegroda dziobowa (przednia). Oddziela ładownię od zbiornika z paliwem.

CH4 tank / Fuel tank - Starship używa metanu jako paliwa. Od dawna planuję tekst wyjaśniający dlaczego to dobry pomysł. I co zmieniło moje zdanie po tym jak faworyzowałem wodór.

CH4 header tank - czołowy zbiornik wodoru jest wtulony w dno głównego zbiornika paliwa. Po wspomnianej modyfikacji, gdzie sprężony hel miał zwiększyć ciśnienie, doszło do innej problematycznej sytuacji. Do silników tym razem dostało się trochę helu zamiast metanu, co zdusiło ciąg, przez co SN10 grzmotnął w stanowisko szybciej niż powinien.

Common dome - wspólna przegroda oddzielająca zbiorniki paliwa od głównego zbiornika z tlenem. Metan na górze przy -180°C jest na granicy zamarzania, natomiast ciekły tlen poniżej przy -180°C jest na granicy wrzenia. [To tak naprawdę gigantyczne uproszczenie, gdyż nie chciałem rozciągać nadmiernie notki ale... Metan krzepnie bliżej -182°C, natomiast dla tlenu pod ciśnieniem panującym w zbiorniku temperatura wrzenia jest bliższa -160°C, ponadto pod kopułą z reguły znajduje się warstewka gazowego tlenu, która dodatkowo izoluje ten ciekły poniżej, więc z reguły sytuacja jest pod kontrolą.]

LOX tank / Oxygen Tank - główny zbiornik z ciekłym tlenem.

Aft dome / thrust puck - przegroda rufowa i stożek napędowy. Tu zaczyna się robić ciekawie i skomplikowanie. Doprowadzenie paliwa i utleniacza do trzech silników w odpowiednim tempie i proporcjach to nie lada sztuczka. Docelowo Starship będzie mieć sześć silników - trzy przystosowane do pracy w atmosferze i trzy przeznaczone do działania w próżni. Prawdziwa zabawa jednak się zacznie przy budowie docelowych boosterów (pierwszy stopień rakiety), które będzie napędzać 28 silników (chyba że znów zmienią ich liczbę).

Skirt - “spódniczka”, czyli wystający poniżej zbiornika z tlenem, “okrywający” silniki pierścień stali.

Landing legs - nóżki do lądowania. Obecny design okazał się dalece niedoskonały. Podczas lądowania SN10 połowa nie zatrzasnęła się po rozłożeniu. Aczkolwiek warto podkreślić, że to nie one przypieczętowały los prototypu, ale jego zbyt wysoka prędkość opadania.

Silniki raptor - to temat na osobny wpis. Potencjalnie ten sam w którym wyjaśnię zalety metanu. W skrócie - jest to szalenie skomplikowany silnik o wysokiej wydajności spalania zarówno paliwa jak i utleniacza. Jest zdecydowanie najbardziej złożonym elementem rakiety i wciąż trwa jego udoskonalanie.

Mam nadzieję, że ten krótki przegląd konstrukcji będzie dla Was przydatny. Dla uzupełnienia jeszcze kilka haseł:

SNx - prototypy drugiego stopnia rakiety oznaczane są zwyczajowo jako Serial Number 1, 2, 3 itd. Obecnie szykujemy się do lotu SN11. Postęp w pracach jest tak szybki, że SN12-SN14 straciły rację bytu i jako kolejny poleci SN15, który ma mieć sporo ulepszeń wobec generacji SN8-SN11.

BNx - prototypy boostera (pierwszego stopnia) Starshipa zwanego SuperHeavy będa nosić nazwy Booster Number … pierwszy BN1 jest już prawie skompletowany, gdzie “prawie” oznacza, że brak mu najbardziej skomplikowanej części - thrust pucka (już wiecie co to jest). Choć w tym i tak będa tylko cztery silniki. Zaobserwowano też pierwsze elementy BN2.

COPV - Composite overwrapped pressure vessel - kompozytowe zbiorniki pod wysokim ciśnieniem, które czasami wylatują sobie radośnie, jak mordercze pociski zagłady, z kuli ognia wybuchającego prototypu. Mogą zawierać na przykład hel.

Heat tiles - heksagonalne płytki ceramiczne, których coraz większe ilości pokrywają kolejne prototypy. To też temat na osobną notkę bo ich właściwości są interesujące. SpaceX niejako powtarza drogę promu kosmicznego, ale koniecznie chce to zrobić lepiej, taniej i prościej.

301 / 304L / 30X - to różne stopy stali nierdzewnej. Materiał nieporównywalnie tańszy i łatwiejszy w obróbce od kompozytów z których konstruowane są niektóre rakiety. Różne odmiany to różna podatność na spawanie, różna wytrzymałość w kriogenicznych temperaturach itd. SpaceX wpierw stosował 301, teraz co najmniej częściowo przeszli na 304L, ale docelowo Elon zapowiada przejście na 30X, czyli ich własny stop o którym nie wiadomo zbyt wiele. Ma być lepszy. No i Cybertrucki też mają robić z 30X.
Static Fire - test silników bez lotu. To krótkie, próbne odpalenie, które pozwala wykryć wady silnika lub problemy z jego połączeniem ze zbiornikami i hydrauliką maszyny. Obecnie SpaceX czasem wykonuje więcej niż jeden w ciągu dnia, kiedy prototyp jest szykowany do lotu.



Źródła: Brendan Lewis regularnie prezentuje stan prac nad poszczególnymi prototypami
Klasyfikacja stali
Elonx "Starship Compendium"