Pokazywanie postów oznaczonych etykietą nasa. Pokaż wszystkie posty
Pokazywanie postów oznaczonych etykietą nasa. Pokaż wszystkie posty

niedziela, 19 marca 2023

Wulkan na Wenus



“More research is needed” - to bardzo popularna fraza w publikacjach naukowych. Niejednokrotnie można ją potraktować uszczypliwie, jako “dajcie nam granty na kolejne badania” albo jako wybieg, że może nasze badanie nic nie wykazało, ale jak byśmy dokonali więcej pomiarów to coś by się znalazło. Trudno jednak winić naukowców, że zawsze chcą więcej danych. Tyle, że w wielu dziedzinach te dane są niemal na wyciągnięcie ręki. Zróbmy więcej prób, zbadajmy więcej roślinek, przetestujmy więcej drzew itd. Nie w astronomii.

Misję New Horizons zaczęto planować na poważnie w roku 2000. Sondę w kierunku Plutona wystrzelono w 2006. Przelot w odległości 12 tysięcy kilometrów odbył się w 2015 roku, z prędkością jakichś 50 tysięcy kilometrów na godzinę. Dane zgromadzone w czasie kilku miesięcy głównych obserwacji będą podstawą badań na całe dekady. Już minęło osiem lat i pewnie minie znacznie więcej, zanim ktoś będzie na poważnie rozważać dedykowaną misję która poleciałaby na lub w okolice Plutona.

Astronomowie mają zakorzenione wyciskanie absolutnego maksimum ze sprzętu, który często wykorzystują mimo usterek, lub po okresie planowanej przydatności. Wymyślają kreatywne sposoby by dać mu kolejne życie. Jednym ze spektakularnych przykładów jest wykorzystanie wiatru słonecznego do stabilizacji Kosmicznego Teleskopu Keplera. Kiedy zawiodły jego koła zamachowe odbierając mu kontrolę w trzech osiach udało się ustawić go tak, że obserwował inny rejon nieba (w zasadzie cztery, zależnie od pozycji na orbicie wokół Słońca) używając ciśnienia światła słonecznego do stabilizacji w jednej z trzech osi.

Podobnie jest z danymi. Nowe metody obróbki i analizy danych pozwalają na dokonywanie zaskakujących odkryć. Na przykład w ostatnich latach udało się odkryć egzoplanety w starych zdjęciach z teleskopu Hubble’a. Dziś jednak chcę opowiedzieć o czymś odrobinkę innym… Otóż między rokiem 1990 a 1994 sonda Magellan krążyła wokół planety Wenus. W tym okresie wykonywała skany radarowe powierzchni planety, która wiecznie ukryta jest pod warstwą piekielnie gorącej i potwornie gęstej atmosfery.

Obrazy powierzchni tej piekielnej bliźniaczki Ziemi czekały zatem trzydzieści lat na Roberta Herricka. Jeśli jednak spodziewaliście się, że wymyślił on rewolucyjną metodę analizy obrazu, to byliście w błędzie. Jak niesie wieść, Robert Herrick nudził się na kolejnych niekończących się spotkaniach na Zoomie, więc żeby nie marnować czasu przerzucał fotki Wenus wykonane w pewnym odstępie czasu, poszukując różnic. Niczym Clyde Tombaugh, który niestrudzenie porównywał fotki nieba szukając przemieszczających się obiektów i w ten sposób odkrył Plutona.

Herrick tymczasem znalazł zmiany na powierzchni Wenus, gdzie na przestrzeni ośmiu miesięcy pewna kaldera uległa znacznemu powiększeniu. Dotychczas istniały poszlaki, że na Wenus ostatnie wulkany mogły być czynne miliony lat temu (co w sumie, na geologicznej skali czasu, nie jest aż tak dawno temu). Nowe odkrycie sugeruje jednak, że planeta może być wciąż aktywna wulkanicznie.

Warto powiedzieć, że o ile wygląda to na erupcję, to niewykluczone, że znajdowało się tam jezioro lawy, które osuszało albo była tam komora lawowa, która uległa zawaleniu. Coś interesującego jednak miało tam miejsce. Ale wiecie… potrzeba dalszych badań.

Żarty na bok - to istotne odkrycie, bo sama Wenus jest istotna i intrygująca. To planeta pod pewnymi względami bardzo podobna do Ziemi, jednocześnie zabójczo różna. Zrozumieć lepiej Wenus i jej ewolucję, to zrozumieć lepiej egzoplanety i t,o które z nich mogą być podobne do Ziemi, a które do Wenus.

O niektórych z tych aspektów wspominam szóstym rozdziale mojej książki. Jedną z kluczowych różnic może być brak wody na Wenus. Woda, obecna również w skałach i minerałach w skorupie Ziemi może być jednym z czynników, które pozwoliły na powstanie płyt tektonicznych, które ulegają “recyklingowi” topniejąc z jednej strony i wyłaniając się z uskoków tektonicznych, bogate w minerały potrzebne życiu, przyczyniając się do cyklu fosforu i węgla w atmosferze. Suchość Wenus sprawia, że pęknięcia w skorupie szybko ulegają zasklepieniu, a skorupa nie jest tak plastyczna jak na Ziemi.

Dotychczas pan Herrick przejrzał jakieś 2% danych Magellana. Rodzi się pytanie - co jeszcze uda się znaleźć w pozostałych danych? Oraz może jeszcze ważniejsze - czy wystarczy mu spotkań online by się z nimi zapoznać? Czy może uruchomiony zostanie jakiś nowy program cywilnej astronomii?

Ostatnia ciekawostka na dzisiaj - sama sonda Magellan dobrze wpisuje się w postawę astronomów o której wspominałem na początku tego tekstu. Otóż sonda ta została w dużej mierze poskładana z części zapasowych z innych misji. Anteny, komputer, system komunikacji, napęd, nawigacja i inne pochodzą z tak znanych misji jak Voyager, Galileo czy Mariner.


Źródła:
Publikacja - https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm7735
Filmik Scotta Manleya - https://www.youtube.com/watch?v=Xs5CXaTjAwY
Magellan - https://en.wikipedia.org/wiki/Magellan_(spacecraft)#Spacecraft_design
Niebo pełne planet - https://ideaman.tv/niebo-pelne-planet/ (dodruk już niedługo)
Ilustracja: NASA/JPL-Caltech/Peter Rubin


sobota, 7 maja 2022

Warto badać Uranusa!

W poprzednim wpisie opisałem zarys misji “orbilądownika”, którego wysłanie na Enceladusa zalecają amerykańskie akademie nauk. To jednakże jest ich drugi priorytet. Numerem jeden jak misja na Urana. Gdyby to zależało to ode mnie Enceladus byłby numerem jeden a Uran dwójką. Po pierwsze tak byłoby śmieszniej, po drugie Enceladus niesie niemałe szanse na posiadanie pozaziemskiego życia. Realistycznie patrząc argumenty za postawieniem Urana na pierwszym miejscu są bardzo sensowne. Przyjrzyjmy się im i sprawdźmy Waszą odporność na czerstwe żarty.

Sektor kosmiczny kocha skróty. Tą misję dokument określa mianem Uranus Orbiter and Probe (UOP). Jak widać, poza krążeniem wokół Uranusa planują jeszcze zbadać go za pomocą sondy (czy możemy ją zatem nazywać sondą uranalną?), co zapewni dziesiątki fantastycznych tytułów prac naukowych w najbliższych latach.

Uran sam w sobie jest interesującym ciałem - jego oś obrotu jest nachylona do płaszczyzny orbity o ponad 90’. Oś pola magnetycznego jest chyba jeszcze dziwniejsza - odchylona od osi obrotu o 60’ oraz przesunięta - tzn nie przechodzi przez centrum planety. Co ciekawe dokument rekomendujący misję UOP wspomina też o zagadnieniu, które sam usunąłem ze swojej książki, bo nie znalazłem odpowiednio przekonującej literatury i uznałem to za zbyt fantastyczny pomysł. Mianowicie ponoć możliwym jest, że Uran powstał jako ósma planeta i we wczesnych latach Układu Słonecznego zamienił się miejscami z Neptunem. Pamiętam, że kiedyś o tym czytałem, ale pisząc “Niebo pełne planet” nie doszukałem się sensownych źródeł więc usunąłem wzmianki o tym. Jak widać niepotrzebnie, bo najwyraźniej koncept jest traktowany poważnie.

Uran jest też przedstawicielem całej klasy planet, które mogą być bardzo liczne we wszechświecie - lodowych gigantów, które wraz z masywnymi super-Ziemiami dominują wśród egzoplanetarnych odkryć. Zatem poznać lepiej Urana, to poznać lepiej te wszystkie egzoplanety.

Misja powinna odpowiedzieć na szereg istotnych pytań. Pomijając te potencjalnie trudne o orbitę czy pole magnetyczne, nie wiemy nawet jak szybko obraca się Uran. Czy w miarę jednolicie czy wiatry obserwowane na powierzchni mają inną prędkość. Jak działa system pogodowy, jaka jest jego struktura 3D. Czy ma wyraźnie oddzielne warstwy czy wręcz przeciwnie? Jaki jest jego skład? To tylko niektóre z pytań na które będziemy mogli odpowiedzieć.

Badaniom poddane zostaną też księżyce Urana, wiele z nich wzbudza sporo ciekawości jak na przykład Miranda o przedziwnym wyglądzie czy Sykoraks o wstecznej orbicie, będący prawdopodobnie przechwyconym obiektem z Pasa Kuipera.

Wracając jeszcze do kwestii dwójki (i jedynki) w rekomendacjach… Orbiter i sonda uranalna stanowią obiektywnie “bezpieczniejszy” kąsek. Inwestycja jest prostsza - badania tego typu przeprowadzono już na Jowiszu i Saturnie. Umieszczenie sondy na orbicie i zrzucenie próbnika “gdziekolwiek” jest łatwiejsze i niemal gwarantuje ogrom nowych danych, nawet jeśli coś po drodze pójdzie nie tak. Z drugiej strony przelatywanie przez gejzery Enceladusa, lądowanie na twardej powierzchni stanowią znacznie większe wyzwanie. Misję orbilądownika opisuje się mianem high-risk, high-reward. Jeśli coś pójdzie nie tak istnieje groźba, że wieloletnie trudy pójdą na marne.

Podobnie jak w przypadku Enceldusa, cokolwiek postanowi i przygotuje NASA, będziemy musieli poczekać pewnie ze dwie dekady na jakieś efekty (Voyagerowi 2 przelot zajął 9 lat).


Wpis sponsoruje ta piosenka
Cały survey
Słowo o polu magnetycznym
No i oczywiście


środa, 4 sierpnia 2021

Blue Origin szkaluje SpaceX

Jakiś czas temu Blue Origin puścił w socjalach grafikę porównującą loty w “kosmos” oferowane przez nich oraz te oferowane przez Virgin Galactic. Śmieszkowałem sobie z nich tutaj: [link w komentarzu]. Wówczas wiele osób zadawało pytanie - jak to się stało, że dział PR firmy Bezosa puścił takiego kasztana. Szczególnie w momencie, kiedy Branson w ostatniej chwili wyprzedził szefa Amazona w tym dość niedorzecznym wyścigu, wyglądało to jak wyjątkowo żenujące nie radzenie sobie z porażką.

Cóż, jeśli ktoś uznał to za wypadek przy pracy, to jest w błędzie. Bo Blue Origin tym razem kontynuuje ten styl, wyżalając się na SpaceX. W sumie niewiele tu nowego, ale wcześniej tą gorycz kierowano w zażaleniu/skardze na decyzję NASA o tym, że to firma Muska zapewni pojazd do HLS (Human Landing System), w ramach załogowego powrotu USA na srebrny glob. Czego tyczą się zarzuty? Głównie tego, że w przypadku Starshipa koniecznych będzie około 10 lotów by umieścić pojazd na orbicie a następnie go zatankować przed lotem na Księżyc no i wreszcie zapakować tam astronautów. W tym celu trzeba opracować nowe technologie, dokonać niebezpiecznych i precyzyjnych dokowań, transferu paliwa. A do tego w przypadku lądownika National Team (zespół, który konkurował ze SpaceX zanim upadł i sobie głupi ryj rozwalił, którego częścią jest Blue Origin) wysokość włazu nad powierzchnią Księżyca to dziewięć metrów a w Starshipie prawie czterdzieści. No i w ogóle lądownik zespołu w którym gra Bezos używa starych sprawdzonych rozwiązań. Cytując grafikę “system is entirely built on heritage systems and proven technologies that are flying today”. Chwalą się, że temat można ogarnąć trzema startami z Ziemi i po temacie.

Szczytem hipokryzji jest stwierdzenie, że system Muska, jeszcze nie przeprowadził testu orbitalnego... Wiecie kto jeszcze nie przeprowadził testu orbitalnego? Blue Origin, firma mająca dwa lata więcej niż SpaceX (które ma na koncie ponad setkę lotów orbitalnych). Wujek Bezos wspomina o rakiecie New Glenn, która nie powstała. Napędzanej silnikami, które nie działają. Podczas gdy SpaceX jest na progu orbitalnego testu kolejnej już generacji rakiet i ma na koncie tysiące ładunków na orbicie.

Pomijając powyższy komizm, najbardziej irytuje mnie ta pisanina o sprawdzonych technologiach. Wiecie do czego najlepiej nadawałby się wymyślony lądownik Bezosa? Do zatknięcia flagi na Księżycu. A nie o to ma chodzić w nowym programie kosmicznym. Cytuję: “Artemis is the name of NASA's program to return astronauts to the lunar surface. We are going forward to the Moon to stay.” Tu właśnie chodzi o nowe technologie. Tu chodzi o zrobienie czegoś, czego jeszcze nie zrobiono. Nie o ponowne wykorzystanie starych rozwiązań. Nie chodzi o odbębnienie trzech lotów rakietami, które wylądują na złomie po jednym locie.

Początek nowego rozdziału w eksploracji kosmosu można oglądać w Boca Chica, w Teksasie. Tempo jest tam absolutnie zawrotne. Niedawno pojawiła się pierwsza z trzech części wycieczki Tima Dodda (Everyday Astronaut) po placówce, którego oprowadził sam Musk. Postaram się przygotować podsumowanie po tym jak wszystkie trzy wylądują na YouTube + dodać do tego wszystkie aktualne informacje o zbliżającym się teście Boostera 4 i SN20, które mają polecieć razem jako pierwszy kompletny Starship.


Oryginał grafiki: https://www.blueorigin.com/blue-moon/national-team
List otwarty Bezosa do administratora NASA Billa Nelsona: https://www.blueorigin.com/news/open-letter-to-administrator-nelson
“Porównanie” BO z Virgin Galactic: https://www.facebook.com/photo.php?fbid=10159402308462277


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)


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


niedziela, 27 września 2020

SpaceX - update #3

Niedługo miną dwa miesiące od pierwszego lotu prototypu Starshipa na 150 metrów Dokonał go egzemplarz SN5. 3 września odbył się analogiczny lot SN6. SpaceX uznał, że może już przejść na kolejny poziom testów, dlatego zanim dojdzie do Bardzo Widowiskowej Rzeczy uznałem, że warto przygotować krótką notkę o ostatnich postępach firmy.

Pewnie można różnie liczyć. Ale aktualnie w Boca Chica pracują nad siedmioma prototypami na różnym poziomie zaawansowania. SN5 i SN6 są poddawane przeglądom po swoich lotach. Ciężko powiedzieć czy jeszcze polecą. Tuż po locie SN5 były takie plany, ale troszkę przeczuwam, że nie będzie już dla nie zastosowania.

SN7 i SN7.1 zostały wysadzone w testach ciśnieniowych. SN7 zbudowany ze stopu stali nierdzewnej 301 wpierw uległ pod ciśnieniem 7.6 bar (1 bar to mniej więcej jedna atmosfera) i zaczął przeciekać. Po naprawach udało się doprowadzić do całkowitego rozerwania. Prototyp SN7.1 był pierwszym wykonanym z innego stopu stali - 304L i również udało się doprowadzić do widowiskowego rozerwania.

Z wczorajszych tweetów Elona wynika, że SN7.1 był zrobiony głównie z 304L ale miał też elementy z 301 i część pęknięcia przebiegała przez łączenie obu stopów. W styczniu Musk tweetował, że wytrzymałość na ciśnienie rzędu sześciu atmosfer powinno wystarczyć do lotów orbitalnych (czyli już osiągnięte). Natomiast margines bezpieczeństwa, który sobie postawili dla lotów załogowych to aż 8,5 bar. Jak czytamy zbiornik uległ przy ciśnieniu 8 bar na górze i 9 bar przy podstawie zbiornika (pod ciężarem ciekłego azotu). Główny inżynier SpaceX mówi, że już pracują nad ulepszeniami.

Najwięcej uwagi zwraca obecnie SN8. Będzie pierwszym w pełni funkcjonalnym prototypem. Dostanie nosek i dwie pary działających skrzydełek i (prawdopodobnie) trzy silniki. Ma polecieć na wysokość 15 kilometrów, następnie runąć w dół na płasko z prędkością dochodzącą do 300km/h. Szybowanie będzie kontrolowane przez skrzydełka, gdy prototyp zbliży się do strefy lądowania, dolne mają się złożyć, górne rozłożyć tak by z pomocą silnika maszyna szarpnęła do pionu i w ten sposób osiadła na lądowisku. A przynajmniej taki jest plan.

Tak wiele może pójść źle, że trochę boli głowa. Na pewno będzie widowiskowo. A gdy większość oczu jest skupiona na SN8, trwa konstrukcja SN9 9 (jako pierwszy będzie w pełni wykonany z 304L), SN10, SN11, oraz zauważono pierwsze pierścienie, które zidentyfikowano jako pierwszy prototyp SuperHeavy. SuperHeavy to 70 metrowy booster, który ma wynosić Starshipy na orbitę. Można powiedzieć, że będzie on prostszy w konstrukcji od Starshipa, ponadto będzie korzystać z doświadczeń wyniesionych z wcześniejszych prototypów.

SpaceX dokonał również testu próżniowego silnika Raptor, oczywiście na ziemi. Mimo, że dostosowany do pracy w próżni poradził sobie bardzo dobrze. Starlinków wciąż przybywa i jest ich już ponad 700 (a nie minął rok od misji L1). Firma robi przymiarki do tego, by autonomiczne platformy łapiące boostery używały ich do łączności.

Październik zapowiada się ciekawie. Oczywiście nie wykluczone, że np. SN8 wybuchnie w czasie testu statycznego jeszcze na platformie. Mniej widowiskowe opóźnienia też mają tendencję do pojawiania się przed tymi widowiskowymi testami. Pewniakiem wydaje się natomiast to, że Elon Musk zorganizuje prezentację, gdzie podsumuje rok prac nad rakietą nowej generacji.



niedziela, 3 maja 2020

SpaceX - update #2

Dzieje się, oj dzieje. Elon zwariował, lada moment istotny test Starshipa, za rogiem załogowy lot Dragona na ISS a NASA ogłasza krótką listę kandydatów na lądowniki Księżycowe. Jest o czym pisać, więc przejdźmy od razu do rzeczy.

Elonowi puszczają nerwy

Dziwne to czasy, gdy mocno upolityczniony, nominowany przez Trumpa administrator NASA, Jim Bridenstine gada z większym sensem niż Elon Musk. Niestety miliardera znów poniosła zła wena i prowadził niepoważne tyrady na Twitterze, zamiast zbliżać nas do Marsa (na szczęście jego firma wciąż to robi). Zaszkodził Tesli, co już go kosztowało kilka miliardów i pewnie czeka go spore tłumaczenie się przed odpowiednimi organami. Poza tym wygaduje głupoty jak rasowy kuc w kwestii koronawirusa. O dziwo zagadnięty o to szef NASA odpowiedział nadspodziewanie dojrzale i dyplomatycznie “w NASA pandemię koronawirusa traktujemy bardzo poważnie (...) w agencji zaraziła się znaczna liczba ludzi a nawet kilka osób straciło życie”.

Kto bogatemu zabroni. Rozumiem też presję jaką wywiera na biznesmena potencjalnie największy kryzys stulecia, ale przykro patrzeć na Twitterowe pierduty Muska. A jeśli idzie o presję i stres, to cóż… łatwiej przetrwać kryzys stulecia siedząc na miliardach niż będąc Kowalskim. Może pora na petycję do Elona, żeby odstawił Twittera?


Test statyczny i podskok Starshipa SN4

Piszę ten tekst w sobotnie popołudnie. Wczoraj minął pierwszy z terminów zarezerwowanych na test statyczny silnika Raptor, który niedawno zamontowano w prototypie SN4. Test się nie odbył, więc lada moment zacznie się kolejne okno, trzecie zarezerwowano na jutrzejszą noc.
UPDATE: Raczej nic z tego, z tego co widzę teraz celują jednak w 5 maja.

Test statyczny polega na odpaleniu ciągu silnika na kilka lub kilkanaście sekund, podczas gdy pojazd jest przytwierdzony do stanowiska. W tym wypadku powinien być formalnością - pamiętajmy, że na takim właśnie silniku poleciał Starhopper, zbudowano już kilkanaście egzemplarzy silnika Raptor, ten na pewno odbił test jeszcze przed montażem. Formalnością nie będzie natomiast kolejny test. Następny w kolejce jest podskok na 150 metrów. Ma to być zwieńczenie kariery SN4. Jest to o tyle ciekawe, że projekt Starshipa zakłada rozkład silników jak na grafice na dole notki. Trzy centralne silniki przystosowane są do pracy w atmosferze, trzy zewnętrzne mają działać w próżni. Dlatego montując jeden silnik nie ma możliwości by znalazł się on pod środkiem ciężkości. Co za tym idzie, konieczne będzie dość interesujące balansowanie całym prototypem.

Nie będzie to całkowicie wyjątkowa sytuacja. Nie jestem w stanie teraz namierzyć czy to rakiety Atlas czy Ariane czasem startują z pojedynczym boosterem na paliwo stałe, na pewno opisywał to niezrównany Scott Manley, jeśli ktoś pamięta, to zapraszam do komentowania. W tej sytuacji startują one z lekkim przechyłem by dodatkowy silnik po jednej stronie nie wywrócił całej rakiety na bok.

Następny prototyp Starshipa, SN5 ma mieć już trzy centralne Raptory. Ten egzemplarz ma się na nich wzbić na wysokość 25 km.


Parasolki dla Starlinka

Byłbym zapomniał... Nie cichną marudzenia na jasność Starlinków. Choć wielokrotnie podkreślano, że są najjaśniejsze w początkowych dniach po wystrzeleniu, kiedy dopiero ustawiają się na docelowych orbitach przy użyciu silników jonowych.

Dlatego w następnej partii (start przewidziany na 7 maja) przetesowane zostaną rozkładane osłony, które będa blokować światło słoneczne, by nie odbijało się od najjaśniejszych powierzchni satelit.


Załogowy lot Dragona

27 maja 2020 roku, o godzinie 22:32 polskiego czasu, zatknięty na czubku Faclona 9, oznaczonego klasycznym “worm logo” NASA, załogowy Dragon poleci na ISS. Na pokładzie będą astronauci Doug Hurley i Bob Behnken. Będzie to pierwszy lot załogowy z terenu USA od ośmiu lat, dziesięciu miesięcy, sześciu dni, dziesięciu godzin i trzydziestu pięciu minut.

Jeśli dopisze pogoda. Jeśli nie to zapasowa data to 30 maja. Jeśli jednak dojdzie do startu w środę 27 maja, dokowanie powinno mieć miejsce w czwartek o 17:29 czasu polskiego.


Trzy firmy opracują załogowe lądowniki księżycowe

No i największa bombeczka, choć najbardziej oddalona w czasie. NASA przyznała niemal miliard dolarów dla trzech firmy, by przez najbliższe dziesięć miesięcy rozwijały swoje propozycje załogowych lądowników księżycowych. Jeden z nich powinien posadzić na Księżycu kobietę i mężczyznę w 2024 roku w ramach programu Artemis.

Ponad połowę tej kwoty zgarnie “National Team”, czyli zespół złożony z firm Blue Origin, Lockheed Martin, Northrop Grumman i Draper. $250 baniek zgarnął zespół Dynetics a $135 milionów SpaceX.

Projekty pozostałych firm są dość klasyczne dlatego dziś nie poświęcę im czasu. Natomiast SpaceX udało się zachęcić NASA do pomysłu, by lądować na Księżycu Starshipem. Nie dostaliśmy zbyt wiele informacji ani animacji, ale dwie grafiki mówią całkiem sporo o tym jaką ewolucję przeszedł projekt. Na samym początku notki wstawiłem kolaż kolażu - do dostępnego w internecie porównania trzech opcji dodałem poprzedni render Starshipa.

Widać, że zamiast wykorzystać “uniwersalny” Starship, powstać ma specjalny wariant księżycowy. Niesie to za sobą szereg interesujących konsekwencji. Pozbawiony będzie “skrzydełek” aerodynamicznych, nieprzydatnych przy poruszaniu się między orbitą a powierzchnią Księżyca. Ponadto wygląda na to, że w górnej połowie znajdą się silniki manewrowe, które pozwolą sprytnie ominąć problem wzbijania ogromnych ilości księżycowego regolitu.

Spostrzegawczy mogą zauważyć, że na jednej z dwóch oficjalnych grafik widać, że dwa silniki są rozgrzane do czerwoności. Jeden z tych zoptymalizowanych do pracy w próżni i jeden atmosferyczny. To intrygujący detal. Prawdopodobnie wynika z tego, że choć mniej wydajne w próżni, to wewnętrzne silniki będą umożliwiać manewrowanie (będą mieć mechanizm wychylania dysz).

Stworzenie księżycowego Starshipa ma dużo sensu, bo te wracające na Ziemię będą pokryte płytkami ceramicznymi. Mam pewne obawy, że moga one okazać się ślepym zaułkiem, ale jednocześnie myślę, że SpaceX opracuje coś lepszego niż NASA przy promach kosmicznych kilka dekad temu. Tak czy inaczej ma to sens - powinno zmniejszyć koszty i ilość problemów. Co za tym idzie, taki Starship będzie również tańszy od konkurencji a to przy nieporównywalnie większymi możliwościami transportu w stosunku do konkurencji.

Jednocześnie powyższe oznacza to, że taki księżycowy Starship będzie musiał polegać na tankowaniu na orbicie. Ta technologia może nie jest w powijakach, ale daleko jej jeszcze do dojrzałości.

Dlatego moje zdanie jest takie, że dwa pozostałe projekty, mają większe szanse na ten moment. Po pierwsze są w znacznie lepszych relacjach biznesowych z amerykańskimi kongresmenami, co jak wiadomo pomaga w decyzjach korzystnych dla firm. Po drugie, są zachowawcze. Po trzecie obstawiam, że wymagają mniej developmentu.

W związku z tym, nawet jeśli Spaceship będzie tańszy i lepszy pod każdym względem, możliwe, że to nie on poleci na Księżyc w 2024 roku. A jak Wy sądzicie? Która z powyższych wieści jest najciekawsza? Który z projektów jest Waszym zdaniem najbardziej obiecujący? Który ma największe szanse? Podzielcie się Waszym zdaniem tutaj.



Źródła:
NASA Names Companies to Develop Human Landers for Artemis Moon Missions
Twitter - render księżycowego Starshipa
Twitter Jima Bridenstine
Render lądującego Starshipa
Plany wobec SN4 i SN5
https://www.elonx.net/super-heavy-starship-compendium/
Podsumowanie konferencji prasowych przed misją Crew Demo-2
SpaceX to test Starlink “sun visor” to reduce brightness
Tweeter Elona - ruchome będą centralne dysze


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.


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.



środa, 2 stycznia 2019

Co kryje Ultima Thule

Nie raz mówiłem, że astronomowie są mistrzami w wyciskaniu 200%, 500% czy 1000% ze swoich misji i eksperymentów. New Horizons nie będzie wyjątkiem. Dzięki tej misji zobaczyliśmy z bliska Plutona i Charona, a teraz sonda wykonała zdjęcia obiektu (486958) 2014 MU69, znanego również nieoficjalnie jako Ultima Thule.

Obiekt ten wykryto w 2014 roku, osiem lat po wystrzeleniu New Horizons. Od początku wiadomo było że po spotkaniu z Plutonem astronomowie będą chcieli zbadać coś jeszcze. Choć wybór Ultimy był podyktowany głównie minimalną ilością paliwa konieczną by skorygować kurs poruszającej się 16 kilometrów na sekundę sondy, to ma on szereg ciekawych cech, które sprawiają, że jest bardzo wartościowym naukowo celem.

Pierwsze poszukiwania potencjalnych celów były bezowocne. Ultima Thule jest tak malutka i tak odległa (ok 35 km długości i ponad sześć miliardów kilometrów od Ziemi), że znalezienie jej wymagało od ekipy New Horizons opracowania całkowicie nowego oprogramowania. Dopiero wtedy, obserwacje z teleskopu Hubble’a przesiane tym oprogramowaniem namierzyło szereg obiektów. W tym Ultimę. 2014 MU69 jest tak daleko, że do schyłku 2018 nie było pewności, czy dobrze wyznaczono jej pozycję i czy New Horizons nie wykona zdjęć pustej przestrzeni.


Przed samym spotkaniem astronomowie próbowali się dowiedzieć jak najwięcej o nowym celu misji New Horizons. Na przykład jak wygląda jej rotacja. Bada się to mierząc zmiany w jasności obiektów, - regularne zmiany pozwalają wyznaczyć czas obrotu, może pamiętacie notkę o Haumei - wielkim jaju. Obserwacje sugerowały, że Ultima Thule się nie obraca*. Choć dla nas jest tylko punkcikiem, naukowcy użyli szeregu teleskopów by zaobserwować jak przysłoni jedną z gwiazd tła. Porównując jak długo trwało “zaćmienie” w różnych punktach Ziemi, stwierdzili, że może mieć kształt dwóch połączonych sfer. Chyba nieźle trafili, choć nie mogłem sobie odpuścić okazji by zaprezentować, że przy tak ograniczonych danych Ultima Thule mogła mieć równie dobrze kształt podłużnego ziemniaczka albo nawet kotka.

Wróćmy jednak do wartości naukowej. Obiekt ten jest nie tylko daleko, ale okazuje się też, że jego orbita jest bardzo kołowa (ma niską ekscentryczność), a wiele obiektów pasu Kuipera znajduje się na dość eliptycznych orbitach, więc czasem są bliżej Słońca czasem dalej. To daje im okazje do ulegania zmianom i ewolucji. Pluton jest tak duży, że grawitacja zrobiła z niego sferę, co prowadzi do ogrzania jądra a oddawanie tego ciepła zaowocowało procesami geologicznymi. Komety takie jak odwiedzona przez Rosettę 67P Czuriumow-Gierasimienko, regularnie ogrzewane przez Słońce, tracą materiał, zmieniają się itd. Tymczasem Ultima Thule powinna być bardzo “dziewiczym” obiektem w skali naszego układu słonecznego.

Tak więc spodziewamy się ciekawego, zimnego, przeoranego małą ilością kraterów światka, który nauczy nas dużo o młodości naszego układu planetarnego. Póki co dostaliśmy rozmyte fotki, dzięki którym wiemy, że sonda działa i dobrze wycelowała aparaturę. Stąd widać, że raczej nie ma kształtu kotka. Teraz trwa żmudny proces przesyłania danych w wysokiej jakości. Jeśli tak jak ja czekacie na wyraźniejsze foty, to potencjalnie dziś po 20tej na konferencji NASA pokażą coś więcej.


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


Źródła:
* - “a jednak się obraca!
Exploring Ultima Thule - Scott Manley
https://en.wikipedia.org/wiki/(486958)_2014_MU69
https://solarsystem.nasa.gov/news/801/new-horizons-flyby-where-to-watch/

Zdjęcia: National Aeronautics and Space Administration (NASA), Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHUAPL), and Southwest Research Institute (SwRI)


czwartek, 23 sierpnia 2018

O tankowaniu rakiet słów kilka

Niedawno na fejsika wrzuciłem radosne nowiny o tym, że NASA wyraziło zgodę na używanie procesu “load and go” w przypadku lotów załogowych. To znaczy, że SpaceX może wsadzić astronautów do niezatankowanej rakiety, zatankować z ludźmi na pokładzie i odpalać. Kilka osób poprosiło o wyjaśnienie. Więc oto i ono…

To co zaraz napiszę może wydać się dziwne i może spodziewacie logicznego wyjaśnienia, ale muszę ostudzić Wasze oczekiwania. NASA to rządowa organizacja i cechuje ją pewna proceduralna ociężałość i bezwładność. Do tego dochodzą sprzeczne interesy - taki Boeing i Lockheed Martin dostają szału widząc jak Elon Musk ośmiesza ich warte dziesiątki miliardów kontrakty wojskowe robiąc to samo dużo taniej i często sensowniej. Tak więc ich lobbyści często starają się utrudnić życie SpaceX.

Przechodząc do konkretów - pół wieku temu w NASA utarło się, że astronautów ładuje się do rakiety po jej zatankowaniu. Tankowanie uchodzi za jeden z tych bardziej niebezpiecznych etapów startów kosmicznych. Nie bez powodu. Jedna z dwóch porażek SpaceX (z 61 lotów Falconów 9) miała miejsce właśnie podczas tankowania. Dlatego w czasie lotów bezzałogowych na platformie ma nikogo nie być. Nie zapominajmy, że rakiety kosmiczne to takie bomby, które mają eksplodować w kontrolowany sposób i jest dziesięć tysięcy sposobów na to, żeby ta eksplozja była niekontrolowana. Jednakże w przypadku lotów załogowych nie ma takiego komfortu i kiedy rakiety są już gotowe do eksplozji, dookoła krzątają się ludzie.

Można by pomyśleć, że to nie takie głupie, bo przynajmniej pozamykane są wszystkie kurki i zawory, ale tak nie jest. Paliwo i utleniacz należy utrzymywać w temperaturze rzędu -200oC. Nawet tak duża masa ulega dość szybkiemu podgrzewaniu i gdyby zawrzała mogłaby być jedną z dziesięciu tysięcy przyczyn eksplozji. Dlatego rakiety takie jak Saturn V czy Atlas kombinowały z dolewaniem paliwa i cyrkulowaniem go tak, by zmniejszyć różnice temperatur w poszczególnych punktach rakiety. To znaczy, że choć główne tankowanie zakończyło się wcześniej, nie kończy to majstrowania z paliwem przed samym lotem.

Rozwiązanie SpaceX wygląda następująco - ładujemy bałwanki na czubek fallicznej bomby i szybciutko tankujemy ją schłodzonym paliwem i utleniaczem w ostatniej chwili, pod kurek, tak żeby nie trzeba było niczego dolewać ani mieszać. Takie są ich rozwiązania techniczne. Gdyby rakieta miała być zatankowana wcześniej, musieliby nalać mniej paliwa o wyższej temperaturze by wygotowując się nie rozerwało Falcona. To oczywiście oznaczałoby mniejszą moc i mniejszy udźwig.

Mamy jednak happy-end. Po pewnym okresie marszczenia czoła i cmokania ze strony NASA udzielono zgody na wariant launch and go. Co ciekawe, w 2014 roku dokonano testu awaryjnego systemu ucieczki, zamontowanego w załogowej kapsule Dragon 2. Jakiś miły internauta nałożył nagranie z tegoż testu na nagranie eksplozji Falcona 9 z 2016 roku. Wygląda na to, że gdyby był to lot załogowy, astronauci prawdopodobnie uszliby z niego cało.


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


Źródła:
NASA signs off on SpaceX’s “load-and-go” procedure for crew launches
“Steep hill” for SpaceX to convince NASA of load and go’s safety for crew
Florydziak
Też Florydziak
Rocket propellants
The “super chill” reason SpaceX keeps aborting launches


sobota, 28 lipca 2018

Suche fakty o wodzie na Marsie

Po pierwsze dziękuję Wam wszystkim za linki do najnowszej marsjańskiej sensacji. To miłe, kiedy podrzucacie mi ciekawostki i tematy na notki. Nie przestawajcie. Po drugie przyznam, że moja reakcja była troszkę chłodna, bo tak w sumie to kolejny konsekwentny krok w naszych badaniach Marsa. Po trzecie - mimo to jest się czym ekscytować, bo to odkrycie potencjalnie daje nam łatwiejszą drogą do potwierdzenia tego co podejrzewamy, że Mars nie jest martwą planetą.

Wyjaśniając dalej mój początkowy brak entuzjazmu - dowody na marsjańską wodę są liczne. Jej pierwotne ślady widziały już sondy Mariner i Viking. Istnienie podziemnych jezior domniemano już w 1987. Szukano ich od kiedy w 2003 Mars Express zaczął orbitować wokół Marsa. W 2008 lądownik Phoenix potwierdził pokłady lodu tuż pod regolitem na północy planety. Wystarczyło odgarnąć górną warstwę a światu ukazał się śnieżnobiały lód, który sublimował w ciągu dni (atmosfera Marsa jest tak rzadka, że lód zmienia się bezpośrednio w parę wodną). W 2011 natomiast odkryto ciemne rosnące linie na zboczach planety, które uznaje się za spływy bardzo słonej wody występujące w czasie marsjańskiego lata (choć są alternatywne hipotezy).

Ale oczywiście to nie to samo co zbiornik ciekłej wody. A odkrycie takowego ogłosili w środę naukowcy. Zamontowany na pokładzie sondy Mars Express radar pozwala badać wnętrze planety. Echa fal radiowych z obszaru o szerokości około 20km do złudzenia przypominają echa obserwowane na przykład na Grenlandii, tam gdzie ciekła woda styka się z litą skałą. Już w 2007 inny zespół zaobserwował podobne echa ale uznał, że to niemożliwe by były tam jeziora, bo temperatury na biegunach Marsa są zbyt niskie. Od tamtej pory udało się odkryć, że tak zwane nadchlorany (ClO4-) istnieją na Marsie. To sole które mogą obniżyć temperaturę zamarzania wody nawet do -75 stopni Celsjusza. A że temperatura w tym regionie Marsa to jakieś -68’C… tadam!

“Jezioro” może być gęstą solną breją, ale to i tak działa na wyobraźnię naukowców. Po pierwsze, jest duże. Żeby wygenerować takie echo musi mieć co najmniej 10cm głębokości. W takim wypadku jest w nim dziesięć milionów metrów sześciennych wody, czyli mniej więcej tyle ile w mazurskim jeziorze Jegocin. Równie dobrze może mieć dziesięć metrów głębokości, co by oznaczało, że jest tam stukrotnie więcej wody. Mars Express to stara sonda. Ma małą rozdzielczość, więc takich jezior może być znacznie więcej.

Fajnie byłoby się tam dostać i pobrać próbki, to jednak nie stanie się zbyt szybko. Jednakże być może jest prostsza metoda by to zbadać. Pod lodem Antarktydy znajdują się podobne, również bardzo słone jeziora. Jedno z nich jest źródłem “krwawego wodospadu” - czerwonego wypływu, bogatego w tlenki żelaza. Podobne mechanizmy prawdopodobnie transportują materiały z głębin Europy na jej powierzchnię - stąd czerwone “nitki” w pęknięciach lodu, co może ułatwić badanie jej oceanów, bez odwiertów lub przetapiania się przez lód. Może podobny proces zachodzi na Marsie?

No i najlepsze na koniec. Jezioro z którego wypływa “krwawy wodospad” ma swój ekosystem. Zamieszkują go bakterie żywiące się jonami siarki i żelaza. Od milionów lat żyją one w izolacji od biosfery reszty Ziemi. Dlatego nie wykluczone, że marsjańskie jezioro może być jedną z enklaw życia na Marsie.

A ja cały czas planuję napisać tekst o tym, że prawdziwym zaskoczeniem i rewolucją byłoby odkrycie, że na Marsie nie ma życia.


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


Źródła:
http://science.sciencemag.org/content/early/2018/07/24/science.aar7268
https://www.sciencenewsforstudents.org/article/mars-could-have-liquid-water-lake
https://www.youtube.com/watch?v=b8eNOOqi258
https://en.wikipedia.org/wiki/Seasonal_flows_on_warm_Martian_slopes
https://en.wikipedia.org/wiki/Chronology_of_discoveries_of_water_on_Mars
https://www.sciencedaily.com/releases/2009/04/090416144512.htm
https://www.youtube.com/watch?v=vJkYBhSqet8
http://science.sciencemag.org/content/early/2018/07/24/science.aau1829

Zdjęcia:
Pierwsze: R. Orosei et al/Science 2018
Drugie: USGS Astrogeology Science Center, Arizona State University, INAF


środa, 31 stycznia 2018

Napęd warp i smocza krew

Tekst opublikowany w Nowej Fantastyce 8/2014.


Niedawno NASA opublikowała swoje „projekty” pojazdu mającego poruszać się dzięki technologii warp – czyli zakrzywiania czasoprzestrzeni. Obrazki wykonane przez artystę Marka Rademakera konsultującego się z inżynierem i fizykiem Haroldem White z NASA są śliczne. Nie są jednak niczym więcej niż ładnymi grafikami i częścią dość niesmacznego PR-owego ruchu ze strony agencji, która postawiła człowieka na Księżycu.

Sam fakt, że NASA przeznacza finanse na badanie technologii warp nie byłby bulwersujący. Jednak robienie z tego filara promocji, kreowanie poczucia, jakby lada moment miała powstać prawdziwa wersja Star Trekowego statku „Enterprise” zasługuje na nazwanie tego po imieniu – wciskaniem kitu. Kitu wysokiej klasy bo zbudowanego na prawdziwej nauce i popularnych w fantastyce elementach.

To prawda – czasoprzestrzeń można zaginać. Każdy obiekt obdarzony masą robi to w pewnym stopniu. Nie lada wyczynem było zmierzenie zakrzywienia wywoływanego przez Ziemię (sonda Gravity Probe B w 2004). Łatwiej zmierzyć ten efekt w przypadku Słońca lub całych galaktyk działających jak soczewki dla światła. Napęd warp, zwany również Napędem Alcubierre’a miałby w teorii zgniatać czasoprzestrzeń przed statkiem i rozciągać ją za nim, jednocześnie nie odkształcając jej w środku bąbla, by nie zniszczyć pojazdu. W ten sposób załoga w środku mogłaby przemieszać się z nieograniczoną prędkością, nie czując przeciążeń ani żadnych innych efektów podróży, nie łamiąc praw fizyki.

Jak łatwo się domyślić to ogromne uproszczenie. Istnieje cały ogrom wątpliwości co do funkcjonowania takiego bąbla, jego ruchu, powstawania i potencjalnych katastrof przy jego rozpraszaniu. Kluczowe wydaje się jednak coś zgoła innego. Żeby zakrzywić czasoprzestrzeń potrzebne jest coś co naukowcy określają mianem „egzotycznej materii”, to znaczy coś posiadające ujemną masę lub energię. Równie dobrze można powiedzieć, że do zbudowania napędu warp potrzebna jest smocza krew. NASA chętnie mówi, że matematyka się zgadza, że fizyka się zgadza, niechętnie wspominają jednak o kłopotliwym składniku.

Największym sukcesem ostatnich miesięcy było obliczenie parametrów bardziej wydajnego energetycznie bąbla czasoprzestrzennego. W 2013 dr Harold White ogłosił, że zamiast dwóch kwadryliardów kilogramów smoczej krwi (masa Jowisza) wystarczyłoby zaledwie siedemset kilogramów smoczej krwi. Oczywiście w jego godzinnej prezentacji łatwo było przegapić ten detal. Raptem kilka minut poświęcił on fizycznym kwestiom by „nie zanudzać” widowni. Trudno zatem było zauważyć minus przed wzorem na gęstość energii zanim przeszedł on do omawiania instrumentów na których można by badać mikroskopijne bąble czasoprzestrzenne. Dotychczasowe wyniki testów określił mianem „nie-negatywnych”. Dodatkowo zwodził też słuchaczy wspominając o efekcie Casimira – stosunkowo trudnym zjawisku fizyki kwantowej. Zjawisko to wywołuje efekt podobny do smoczej krwi, to znaczy pozornie mamy do czynienia z negatywną energią, która mogłaby urzeczywistnić napęd warp. Jest to jednak tylko pozorny efekt w odniesieniu do przestrzeni dookoła i nie dałoby się go wykorzystać do konstrukcji fantastycznego silnika.

Raz jeszcze – nie ma nic złego w tych badaniach. A nuż za kilkanaście lat znajdziemy smoczą krew i wtedy będzie można sięgnąć po projekty doktora White’a. Póki co jednak szkoda mamić oczy publice fałszywymi nadziejami.

Szczególnie gdy jest tak wiele całkiem realnych rzeczy, którymi mogliby się ekscytować amerykańscy podatnicy. Sonda Dawn, która dostarczyła nam doskonałych zdjęć protoplanety Vesta już w lutym 2015 wejdzie na orbitę planety karłowatej Ceres, która od czasu odkrycia w 1801 jest dla nas niewyraźną plamą. Teraz zobaczymy ją z dokładnością do kilkunastu metrów. W lipcu przyszłego roku koło Plutona przeleci sonda New Horizons, po raz pierwszy ukazując nam dokładne zdjęcia jego i jego księżyców. Przed 2020 w kosmosie ma znaleźć się Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, który odkryje przed nami nowe tajemnice wszechświata i pomoże badać pozasłoneczne planety i szukać na nich oznak życia. Czy naprawdę potrzeba mydlenia oczu fantastycznym napędem, by wzbudzić zainteresowanie opinii publicznej?


Uzupełnienie: Dlaczego wrzucam tekst z 2014 roku? Ano dlatego, że pojawiło się coś takiego: Physicists Say They've Created a Device That Generates 'Negative Mass'. Oczywiście tytuł jest bardzo na wyrost i nie stworzyliśmy smoczej krwi. Wciąż twierdzę, że nie oszukamy prędkości światła. Nie w taki sposób. Konsekwencje dla związków przyczynowo-skutkowych są po prostu zbyt wielkie.


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


środa, 25 stycznia 2017

Czy próżność Trumpa zabierze nas na Marsa?

Są szanse na to, że megalomania Donalda Trumpa może zbliżyć nas do załogowego lotu na Marsa. Nie rozpędzałbym się jednak w zachwytach. Dwie wizyty Elona Muska w Trump Tower wiosny nie czynią. Możliwe, że po prostu Musk dostał szansę by przedstawić plany i możliwości sięgnięcia czerwonej planety i tyle. Być może mówił o szansach, jakie niesie za sobą przejście na elektryczne samochody i odnawialne źródła energii. Nie wiemy.

Wieść jednak niesie, że chodzi o Marsa, że Trump jest niezadowolony z NASA, a SpaceX mogłoby postawić człowieka na Marsie w czasie drugiej kadencji Trumpa, około 2024 roku. Łatwo zrozumieć, że to perspektywa, która musi świetnie działać na dziecięcy umysł 45. prezydenta USA. Można by powiedzieć, że to dobrze, bo niewątpliwie zła prezydentura zaowocuje choć czymś dobrym dla nauki i rozwoju ludzkości. Te same wieści sugerują, że współpraca ze SpaceX może oznaczać przesunięcie środków z NASA do Elona Muska. Mimo całej mojej sympatii do miliardera-wizjonera byłoby to katastrofalne dla nauki i jednocześnie całkowicie bezzasadne.

Budżet NASA przeznaczany jest na szereg celów, w ogromnej mierze opłacalnych nie tylko dla amerykańskich podatników, ale i dla całego świata. To szeroki wachlarz bardzo zróżnicowanych projektów pozwalających nam lepiej zrozumieć nie tylko niebo nad głowami, ale i planetę pod naszymi nogami. Do tego jednoroczne wydatki USA na wojsko dalece przekraczają cały budżet NASA. Cały. Od 1958 roku do dziś. Gdyby jednoroczny budżet militarny zamienić na jednodolarówki połączone w długi łańcuch, można by go przeciągnąć z Ziemi na Marsa, z powrotem, raz jeszcze na Marsa i niemal ponownie dociągnąć do Ziemi. Budżet NASA wystarczyłby na jakieś 3% odległości między planetami przy ich największym zbliżeniu.

Tak więc nawet jeśli Trump przyspieszy moment, w którym człowiek stanie na Marsie, w żadnym wypadku nie należy tego traktować jako gest na rzecz rozwoju nauki. Jeśli ktokolwiek miałby mieć wątpliwości w tej kwestii, to przypomnę, że minuty po tym jak został prezydentem ze stron Białego Domu zniknęły wszelkie wzmianki i dane o zmianach klimatycznych. Szczerze powiedziawszy gdy kilka dni wcześniej media mówiły o tym, że aktywiści wykonują backupy tych treści uznałem to za niepoważne. Wraz ze wspomnianymi danymi usunięto również wszelkie wzmianki o LGBT, polityce socjalnej oraz TTIP. Jakby tego było mało dziś Trump dał zielone światło dwóm kontrowersyjnym rurociągom naftowym Keystone XL i Dakota Pipeline.

Trump w ekspresowym tempie cementuje swój wizerunek prezydenta-wroga faktów i nauki. Wczoraj, w otoczeniu swojego Gabinetu, rekordowo białego i rekordowo od lat 80 zmaskulinizowanego, podpisał tak zwany “global gag rule”. Jest to dokument zakazujący finansowania zagranicznych NGOsów, które wspierają lub choćby wspominają aborcję jako metodę planowania rodziny. Choć może się to wydawać tylko symboliczną deklaracją w “aborcyjnej debacie” ocenia się, że przykręcenie tych finansów może pociągnąć za sobą miliony niebezpiecznych aborcji w złych warunkach i nawet 21 tysięcy śmierci w czasie czteroletniej tylko kadencji Trumpa.

To nie jest kwestia ideologiczna. Faktyczny stan jest jasny i dokładnie zbadany - ograniczanie legalnych aborcji nie zmniejsza ich ilości, sprawia jedynie, że przeprowadzane są one w złych warunkach, przez niewyszkolone osoby. Legalnie przeprowadzana aborcja jest 14 razy bezpieczniejsza od porodu. Jeśli komuś nie podoba się aborcja, to (nie musi jej na sobie przeprowadzać) powinien być zwolennikiem środków antykoncepcyjnych i wychowania seksualnego. Jedno i drugie owocuje udokumentowanym spadkiem ilości aborcji.

Wracając na Marsa - nawet jeśli dotrzemy tam z pomocą Trumpa, nie czujmy za to wdzięczności.

Z ostatniej chwili… Trump właśnie ogłosił, że ma zamiar zrealizować jeden z głupszych pomysłów ze swojej kampanii - mur na granicy z Meksykiem. Projekt tego rodzaju może pochłonąć pomiędzy 15 a 25 miliardów dolarów. Tyle na początek. Utrzymanie kilku tysięcy kilometrów muru nie będzie darmowe. Ponadto niemal połowa nielegalnych imigrantów trafiła do USA na pokładzie samolotów. Legalnie. Potem po prostu zostali dłużej. Sam mur, tak jak poprzednie wzmocnienie kontroli granicznej, zatrzyma imigrantów, którzy normalnie wróciliby do Meksyku z USA, co wręcz zwiększy ilość “illegali”.



Źródła: