Znajdź zawartość

Większość pracowników NASA - amerykańskiej agencji zajmującej się badaniem kosmosu - w dzieciństwie oglądała kultowy do dziś serial science-fiction z lat sześćdziesiątych: Star Trek. Bez skrępowania przyznają się do fascynacji tym pionierskim obrazem, wielu właśnie dzięki niemu zdecydowało się poświęcić swoje życie astronautyce. I nic dziwnego w takim razie, że widzą tak wiele podobieństw swojej pracy do filmowej „misji odkrywania nowych, obcych światów". Standardowa orbita, panie Sulu - to jedna z najczęściej słyszanych komend kapitana Jamesa T. Kirka. Łatwość, z jaką statek „Enterprise" zmienia orbity i podróżuje od jednej planety do drugiej w prawdziwej kosmonautyce nie jest możliwa. Czy też raczej: nie była możliwa aż do teraz. Napęd odrzutowy ma to do siebie, że zużywa gigantyczne ilości paliwa. Lot w kosmosie to zatem kilka minut pełnego ciągu, a potem dni, miesiące, czy lata lotu rozpędem. Nigdy dotąd żaden pojazd kosmiczny nie orbitował wokół choćby dwóch ciał kosmicznych - ilość paliwa konieczna do takich manewrów byłaby tak duża, że obciążona nim rakieta w ogóle nie oderwałaby się od Ziemi. Przełom nastąpił wraz z wynalezieniem napędu jonowego. Takim właśnie napędem dysponuje podróżująca właśnie przez Układ Słoneczny sonda Dawn (ang. „Świt"). Olbrzymie, bo mierzące 65 stóp baterie słoneczne generują prąd, który jonizuje paliwo - ksenon, gaz szlachetny. Nie jest to bolid wyścigowy - jak żartują inżynierowie NASA - do setki rozpędza się całe cztery dni. Ale w odróżnieniu od konwencjonalnych napędów odrzutowych, silnik jonowy nie wymaga wielkiego statku i olbrzymich zbiorników paliwa. Jest oszczędny - przez te cztery dni zużyje jedynie jeden kilogram ksenonu - i może działać przez cały czas. Sonda rozpędza się powoli, ale bezustannie, dzięki czemu może osiągać wielkie prędkości. I może manewrować. „By odkrywać nowe, nieznane światy" Silnik sondy Dawn może działać bez przerwy przez pięć i pół roku - zachwycają się inżynierowie. - Przykładowe wejście na orbitę Marsa dla tradycyjnej sondy oznacza zużycie 300 kilogramów paliwa. Dla silnika jonowego zainstalowanego w Dawnie: tylko 30 kilogramów. Co ciekawe, napęd jonowy po raz pierwszy pojawił się... tak, w serialu Star Trek. I jak filmowe okręty przyszłości, Dawn może manewrować i podróżować od jednej planety do drugiej. Pięć i pół roku działania silnika oznacza możliwość działania i manewrowania nawet przez kilkadziesiąt lat. Nie wiadomo, czy to przypadek, ale sterownia, skąd kieruje się lotem sondy bardzo przypomina... maszynownię „Enterprise". Czujemy się tu jak Scotty - półżartobliwie mówią członkowie projektu. Sentymenty i zabawne skojarzenia to jedno, a poważna praca to drugie. Dawn wykonuje poważną misję: zbadania dwóch planetoid: Ceres i Westę. To największe planetoidy w naszym Systemie Słonecznym, Ceres jest już tak naprawdę, podobnie jak Pluton, planetą karłowatą, a Westa niewiele jej ustępuje. Podczas gdy Westa jest ciałem skalistym, Ceres przypomina lodowe ciała istniejące bliżej krańców naszego Układu, naukowcy spodziewają się, że pod lodową pokrywą może nawet znajdować się ocean płynnej wody. Taka skomplikowana misja nie byłaby możliwa przy użyciu tradycyjnych napędów. Dzięki silnikowi jonowemu Dawn naprawdę odkrywa „nowe, nieznane światy". Dane zgromadzone przez sondę Dawn pozwolą być może zrozumieć, czemu te dwa ciała niebieskie są tak odmienne od typowych planetoid. To przełomowa misja, nie tylko dla Laboratorium Napędów Odrzutowych, czy NASA - mówią uczestnicy projektu - ale dla całej ludzkości. To, odwołując się do ich ulubionego serialu, naprawdę „fascynujące".

Ponowna amerykańska załogowa wyprawa na Księżyc stoi dziś pod poważnym znakiem zapytania. Powodem są oczywiście finanse - od momentu udowodnienia w latach sześćdziesiątych, że technika amerykańska jest lepsza niż radziecka, zniknęły ideologiczne i ambicjonalne powody, dla których topiono w misje Apollo gigantyczne kwoty. Dziś przeważa zimna kalkulacja ekonomiczna, zaś od momentu rozpoczęcia się światowego kryzysu jeszcze bardziej bezwzględna. A tymczasem ostatnie badania wskazują, że Księżyc może być znacznie ciekawszy, niż dotąd sądzono. Odkrycie w księżycowej glebie pokaźnych ilości wody to nie tylko świetna wiadomość dla zwolenników załogowej bazy na naszym satelicie. To również doskonały cel badań, bo podobny mechanizm gromadzenia i powstawania wody mógłby istnieć także na innych planetach. Misja na Księżyc zapewne jednak wreszcie się odbędzie, NASA planuje ją na przyszłą dekadę. Ludzi mają jednak wspomagać wysoko wykwalifikowane roboty. Skoro samodzielne łaziki doskonale radzą sobie na odległym Marsie, wzbudzając nawet powszechne zainteresowanie, to również na Księżycu roboty będą poczynać sobie doskonale, a dzięki niewielkiej odległości w zasadzie możliwe jest nawet manualne nimi sterowanie. Przygotowany w kalifornijskich zakładach Jet Propulsion Laboratory (Laboratorium Napędów Odrzutowych - jeden z ważniejszych oddziałów NASA) robot jest trochę niecodzienny. ATHLETE (czyli All Terrain Hex-Limbed Extra Terrestrial Explorer) to sześcionożny pojazd, potrafi przenosić duże ciężary na swoim sześciokątnym, płaskim grzbiecie, kopać dziury, podnosić różne obiekty przy pomocy narzędzi mocowanych do kół, kręci stereoskopowe filmy swoją kamerą, bez trudu nawiguje i porusza się po każdej nawierzchni. Prototyp o wysokości ponad 180 centymetrów i średnicy ponad 270 centymetrów, czyli połowę mniejszy od planowanej ostatecznej wersji, potrafi podróżować z prędkością 10 kilometrów na godzinę. Ma jednak spore ograniczenia. Usprawnieniem pojazdu zajął się się robotyk-eksperymentator i profesor informatyki Marty Vona. Zmodyfikował oryginalną koncepcję, dodając nowe stawy, które działają jak łokcie i nowe człony, pełniące funkcję przedramion. Odbyło się to wirtualnie, poprzez modyfikację graficznego projektu robota przy pomocy algorytmów. Zaprojektował również odpowiedni interfejs komputerowy, przy pomocy którego operator może łączyć na różne sposoby zaprojektowane wirtualne przeguby z modelem rzeczywistego robota. Pozwala to na wykonywanie wielu trudnych, wymagających koordynacji zadań, tak samo, jak gdyby wirtualny model istniał naprawdę. Przyspiesza to zdecydowanie rozwój projektu, oszczędzając i czas i pieniądze. Roboty to duże i kosztowne projekty - mówi Vona. - Więc lepiej być zawczasu pewnym, jak będą sobie radzić w konkretnych okolicznościach. Idealnie byłoby, gdyby roboty i ludzie pracowali jako zespół. Marty Vona współpracował już wcześniej z Jet Propulsion Laboratory, gdzie opracował oprogramowanie dla marsjańskich łazików Spirit i Opportunity Mars rovers. W 2004 NASA roku otrzymała nagrodę Software of the Year Award za swoją pracę. Obecnie wykłada przedmioty informatyczne i komputerowe na Northeastern University w Bostonie. Projekt rozwoju ATHLETE finansowała National Science Foundation.