Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Harpun na komety

Rekomendowane odpowiedzi

W Goddard Space Flight Center specjaliści z NASA pracują nad harpunem, który umożliwiłby pobieranie próbek z komet. Próba wysłania lądownika na obracający się, pędzący z prędkością 240 000 kilometrów na godzinę obiekt, który jest otoczony chmurą szczątków byłaby bardzo ryzykowna. Stąd pomysł na wysłanie pojazdu, który po zbliżeniu się do komety wystrzeliłby harpun zbierający próbki.

Testowy mechanizm wystrzeliwania przypomina metalową balistę. Ze względów bezpieczeństwa balista skierowana jest na podłogę. Przypadkowo odpalony pocisk może przelecieć ponad 1,5 kilometra. Mechanizm napinany jest elektrycznie, co pozwala na precyzyjne dobranie siły. Balista pozwala na wystrzeliwanie pocisków z prędkością do 30 metrów na sekundę.

Jednym z podstawowych problemów, z którym muszą poradzić sobie specjaliści, jest takie zaprojektowanie harpunu, by radził sobie z różnymi materiałami, z których mogą składać się komety. Nie jesteśmy pewni, na co natrafimy na komecie. Jej powierzchnia może być miękka i niestabilna, zbudowana w większości z pyłu, ale może to być również lód wymieszany z drobnymi kamykami lub ze skałami. Najprawdopodobniej poszczególne obszary będą miały różny skład, musimy więc stworzyć harpun, który będzie w stanie penetrować różne materiały. Obecnie najważniejszym naszym celem jest znalezienie odpowiedzi na pytanie, jakiej siły należy użyć w zależności od materiału i głębokości, na jaki chcemy go spenetrować. Jak musi być geometria czubka w zależności od materiału? Jak masa harpunu i jego przekrój wpłyną na jego zdolności do penetracji? Balista pozwala nam na bezpieczne przetestowanie różnych opcji i określenie wielkości urządzenia, które będzie użyte podczas misji - mówi Donald Wegel, główny inżynier projektu.

Specjaliści pracują też nad stworzeniem pojemnika na próbki. Musi on być umieszczony w pobliżu czubka pocisku i pozostawać otwarty podczas penetracji komety. Później musi zostać zamknięty, odłączony od pocisku i dostarczony do sondy kosmicznej. Jak przyznają inżynierowie, opracowanie wszystkich elementów harpunu to niezwykle trudne zadanie. Przeprowadzenie symulacji komputerowych nie jest możliwe, gdyż nigdy wcześniej nie próbowano niczego wbijać w kometę, nie istnieją zatem żadne dane, na których można by oprzeć symulacje.

Uczeni przewidują, że sonda będzie wyposażona w wiele różnych harpunów dostosowanych do różnej budowy obszaru, w który ma się wbić.

Inżynierowie z NASA najpierw zakończą badania nad prototypem, a później zwrócą się o pieniądze na budowę gotowego urządzenia. Dopóki nie udowodnią, że prototyp jest skuteczny, nie otrzymają kolejnych funduszy.

W pracy niewątpliwie pomoże im fakt, że w roku 2014 w ramach misji Rosetta Europejska Agencja Kosmiczna wbije harpun w kometę 67P/Churyumov-Gerasimenko. Jego zadaniem będzie umocowanie próbnika Philae na powierzchni komety. Harpun Rosetty to bardzo sprytny projekt, ale nie jest przeznaczony do zbierania próbek. Przyjrzymy się ich pracy i dzięki temu posuniemy się naprzód w projekcie zbiornika na próbki - stwierdził Wegel.

Pomysł użycia harpunu narodził się podczas opracowywania sposobu lądowania na komecie. Jako, że są bo bardzo małe obiekty, ich grawitacja jest niezwykle słaba. Ewentualna sonda musiałaby w jakiś sposób przyczepić się do komety. Inżynierowie stwierdzili, że znacznie łatwiejsze od zakotwiczenia i wiercenia w komecie będzie samo użycie mechanizmu, który i tak musiałby posłużyć do przycumowania pojazdu do komety.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Hmmm... A nie prościej byłoby wystrzelić na jakimś rodzaju sznura kulkę z aerożelu albo jakiegoś lepkiego materiału? Przy okazji można byłoby np. zrobić zdjęcia albo zbadać skład chemiczny tego ustrojstwa.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

podobno komety się non stop rozpadają.. nie wystarczy polecieć w śladzie i pozbierać próbki materii z ogona? jakaś siateczka, filtry itd...

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Sposób z aerożelem czy zbieranie próbek z warkocza wykorzystano już podczas misji sondy Stardust. Zaś trafienie rdzeniem podczas misji Deep Impact. Zapewne chodzi tutaj o pobranie próbek z głębszych warstw, bardziej geologiczne podejście.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Łazik Perseverance rozpoczął tworzenie na Marsie zapasowego magazynu próbek. W miejscu zwanym Three Forks złożona została tytanowa tuba z próbkami marsjańskich skał. W ciągu najbliższych 2 miesięcy łazik pozostawi tam w sumie 10 pojemników, tworząc pierwszy w historii skład próbek na innej planecie.
      Za 10 lat próbki mają trafić na Ziemię w ramach misji Mars Sample Return. Plan ich przywiezienia zakłada, że to Perseverance zawiezie je do lądownika Sample Retrieval Lander, na pokładzie którego znajdzie się rakieta Mars Ascent Vehicle oraz zbudowane przez Europejską Agencję Kosmiczną Sample Transfer Arm. Europejskie ramię przeładuje przywiezione próbki z Perseverance do Mars Ascent Vehicle. Na pokładzie Sample Retrieval Lander znajdą się też dwa śmigłowce bazujące na architekturze Ingenuity. Zostaną one wykorzystane, gdyby z jakichś powodów Perseverance nie mógł dostarczyć próbek. Wówczas śmigłowce zabiorą próbki ze składu zapasowego i dostarczą je do pojazdu. Następnie z powierzchni Marsa wystartuje Mars Ascent Vehicle, który zawiezie je do czekającego na orbicie pojazdu Earth Return Orbiter. Ten zaś przetransportuje próbki na Ziemię. W tej chwili plan przewiduje, że Earth Return Orbiter zostanie wystrzelony jesienią 2027 roku, a Sample Retrieval Lander wiosną 2028. Próbki mają trafić na Ziemię w roku 2033.
      Obecnie Perseverance ma na pokładzie 17 pojemników z próbkami, w tym 1 z próbką atmosfery. Pierwszy pojemnik złożony w Three Forks zawiera skały pobrane 31 stycznia 2022 roku na obszarze South Séítah w Kraterze Jezero.
      Cały proces składowania próbki trwał godzinę. Po tym, gdy pojemnik wypadł spod podwozia łazika, inżynierowie musieli sprawdzić, czy nie znajdzie się pod kołami Perseverance, gdy ten będzie odjeżdżał, ani czy nie ustawił się pionowo. Pojemniki na jednym końcu są płaskie, co ma ułatwić ich przyszłe zebranie. Jednak przez to istnieje ryzyko, że ustawią się pionowo. Podczas testów naziemnych działo się tak w 5% przypadków.


      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Komety to jedna z najstarszych obiektów w Układzie Słonecznym. Te lodowe pozostałości po formowaniu się planet zostały wyrzucone przez grawitację na obrzeża Układu Słonecznego. Ich rezerwuarem jest Obłok Oorta, hipotetyczny obłok materiału znajdującego się w odległości od kilku tysięcy do 100 000 jednostek astronomicznych od Słońca.
      Tym, co najbardziej przyciąga naszą uwagę w kometach jest ich spektakularny warkocz ciągnący się na wiele milionów kilometrów. Jego źródłem jest jądro komety, składające się z lodu, pyłu i okruchów skalnych. Jądra większości znanych komet liczą kilka lub kilkanaście kilometrów średnicy. Teleskop Hubble'a odkrył właśnie prawdziwego giganta wśród jąder komet – olbrzyma o średnicy około 140 kilometrów.
      Cometa C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) została odkryta przez Pedro Bernardinellego i Gary'ego Bernsteina w archiwalnych zdjęciach z Dark Energy Survey w Cerro Tololo Inter-American Observatory w Chile. Po raz pierwszy zaobserwowano ją w 2010 roku. A w bieżącym roku naukowcy wykorzystali Teleskop Hubble'a oraz radioteleskopy, by odróżnić jej stałe jądro od otaczającej je chmury pyłu. Okazało się, że mają do czynienia z największym znanym jądrem komety. Obecnie C/2014 UN271znajduje się w odległości mniejszej niż 3,2 miliarda kilometrów od Słońca, a za klika milionów lat ponownie trafi do Obłoku Oorta.
      Aby uświadomić sobie, z jakim gigantem mamy do czynienia, musimy wiedzieć, że średnica jądra C/2014 UN271 jest około 50-krotnie większa niż średnica typowej komety. Słynna kometa Halleya ma jądro o średnicy 11 kilometrów, zaś jądro komety Hale-Boppa ma 74 km średnicy. Dotychczasową rekordzistką była kometa C/2002 z jądrem o średnicy 96 kilometrów. Teraz zaś mówimy o 140-kilometrowym jądrze.
      Profesor David Jewitt Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles, współautor badań nad C/2014 UN271 mówi, że ta kometa to wierzchołek góry lodowej olbrzymiego zbioru tysięcy komet znajdujących się w odległych obszarach Układu Słonecznego, które odbijają zbyt mało światła, byśmy mogli je dostrzec. Zawsze podejrzewaliśmy, że ta kometa ma wielkie jądro, gdyż widzimy ją tak jasną z tak dużej odległości. Teraz mamy potwierdzenie.
      "To niezwykły obiekt, biorąc pod uwagę fakt, jak bardzo jest aktywny w tak dużej odległości od Słońca. Domyślaliśmy się, że jądro może być całkiem duże, ale musieliśmy to potwierdzić, dodaje główny autor artykułu naukowego, Man-To Hui z Uniwersytetu Nauki i Technologii w Taipa w Macau. Naukowcy wykorzystali więc pięć zdjęć wykonanych w styczniu bieżącego roku przez Hubble'a.
      Głównym problemem było odróżnienie jądra od otaczającego go gazu i pyłu. Kometa jest obecnie zbyt daleko od Ziemi, by można było ten problem rozwiązać wizualnie. Jednak w danych z Hubble'a widać pojaśnienia w miejscu, gdzie znajduje się jądro. Hui i jego zespół stworzyli komputerowy model warkocza komety, który pasował do obrazów z Hubble'a. Następnie poświatę z warkocza odjęto od całości, pozostawiając samo tylko światło odbijane przez jądro.
      Uzyskane w ten sposób wyniki porównano z wcześniejszymi pomiarami dokonanymi za pomocą radioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submilimeter Array). Wszystkie te dane łącznie pozwoliły na określenie średnicy jądra i jego współczynnika odbicia. Okazało się, że dane z Hubble'a odnośnie wielkości jądra komety są zgodne z wcześniejszymi danymi z ALMA, jednak jądro jest ciemniejsze niż sądzono. Jest wielkie i ciemniejsze od węgla, mówi Jewitt.
      Kometa C/2014 UN271 od ponad miliona lat podąża w kierunku Słońca. Pochodzi prawdopodobnie z Obłoku Oorta, ale – podobnie jak inne komety – nie narodziła się w nim, ale została tam wypchnięta przez oddziaływania grawitacyjne olbrzymich planet w czasach, gdy orbity Jowisza i Saturna wciąż ewoluowały.
      Kometa Bernardinelli-Bernstein znajduje się na eliptycznej orbicie, a jej podróż wokół Słońca trwa około 3 milionów lat.  Obecnie znajduje się w odległości około 3 godzin świetlnych od Słońca, a w najdalszym punkcie orbity od naszej gwiazdy dzieli ją około pół roku świetlnego.
      Obłok Oorta to hipotetyczna struktura, której istnienie jako pierwszy postulował holenderski astronom Jan Oort. Masa Obłoku może sięgać nawet 20-krotności masy Ziemi. Jednak samego obłoku nie możemy zaobserwować, gdyż tworzący go materiał, w tym olbrzymia liczba komet, jest zbyt słabo widoczny, byśmy mogli go bezpośrednio obserwować. Jeśli Obłok istnieje, to jest największą strukturą w Układzie Słonecznym i jest – przynajmniej przy obecnym stanie techniki – całkowicie dla nas niewidzialny.
      Wiemy jednak, że komety przybywają do wewnętrznych obszarów Układu Słonecznego z każdej strony, a to sugeruje, że Obłok Oorta ma kształt sfery. Jeśli on rzeczywiście istnieje, to sondy Voyager mogą do niego dotrzeć za około 300 lat, a kolejnych 30 000 lat zajmie im przelot przez Obłok.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Prekolumbijska kultura Hopewell była szeroko rozpowszechniona na wschodzie dzisiejszych USA. Pojawiła się ok. 100 r. p.n.e. i zniknęła ok. 500 roku n.e. Naukowcy z University of Cincinnati znaleźli dowody wskazujące, że do jej upadku mogła przyczynić się kometa, która zniszczyła wioski i otaczające je lasy. Byłby to więc drugi znany przypadek – po Tall el-Hammam, identyfikowanym z Sodomą – gdy ludzkie osady zostały zniszczone w wyniku katastrofy kosmicznej.
      Uczeni z Cincinnati informują na łamach Nature, że na położonych wzdłuż doliny rzeki Ohio 11 stanowiskach archeologicznych kultury Hopewell, znajdujących się w 3 stanach, odkryli dowody na liczne eksplozje w atmosferze. Znaleziono bowiem mikrosferule bogate w żelazo i siarkę oraz nietypową koncentrację irydu i platyny. Odkryto też warstwę węgla drzewnego, świadczącą o oddziaływaniu wysokich temperatur. Datowanie radiowęglowa wykazało, że badana warstwa pochodzi z lat 252–383. W okresie tym zostało udokumentowanych 69 komet bliskich ziemi. Naukowcy zauważają też, że po tym okresie w pobliżu miejsc znalezienia nietypowej warstwy zaczęto wznosić konstrukcje ziemne w kształcie komety. Wszystkie te dowody mają wskazywać, że dolina Ohio i istniejące tam wsie zostały zbombardowane materiałem niesionym przez kometę.
      Wiemy, że kultura Hopewell przetrwała katastrofę. Mogła się ona jednak przyczynić do jej upadku. Już bowiem około roku 500 dochodzi do zaniknięcia wymiany kulturowej i handlowej, nikt nie wznosi już kopców, nie pojawią się nowe wytwory sztuki.
      Stanowiska archeologiczne kultury Hopewell zawierają nietypowo wysoką koncentrację i zróżnicowanie meteorytów w porównaniu do stanowisk innych kultur. Mamy tutaj meteoryty żelazne, kamienne i żelazno–kamienne. Rozkład przestrzenny tych meteorytów, ich kontekst i różny skład był dotychczas wyjaśniany hipotezą o wykorzystywaniu ich w długodystansowej wymianie handlowej. Jest jednak możliwe, że wiele z tych meteorytów pochodzi z pojedynczego wydarzenia. Komety zawierają wiele meteoroidów o zróżnicowanej budowie, czytamy w Nature.
      W trakcie badań uczeni stwierdzili, że epicentrum bombardowania materiałem przyniesionym przez kometę znajdowało się w lub w pobliżu stanowiska archeologicznego Turner w hrabstwie Hamilton położonym na południowym zachodzie stanu Ohio. Wydaje się, że materiał spadał w z północnego zachodu na południowy zachód. Co interesujące położone niedaleko kopce, zwane Milford Earthworks, mają taką właśnie orientację.
      W miarę oddalania się od stanowiska Turner koncentracja mikrosferuli spada. Znajdujemy je jednak ponad 200 kilometrów dalej na południe, w Indian Fort Mountain. Zdaniem naukowców, mikrosferule te to materiał wzbity w powietrze wskutek oryginalnego bombardowania. Jego rozkład bardziej na linii północ-południe niż oryginalny przebieg uderzenia na linii północny zachód – południowy zachód można wyjaśnić przeważającymi w Ameryce Północnej frontami pogodowymi przechodzącymi z zachodu na wschód. Zdaniem naukowców epicentrum bombardowania objęło około 500 km2, a cały obszar, który ucierpiał w wyniku przelotu komety to około 14 900 km2.
      Nie wiemy, czy ktoś wówczas zginął. Jednak po tym wydarzeniu przedstawiciele kultury Hopewell zbierali meteoryty i wykonywali z nich przedmioty, które były później wkładane do grobów zmarłych. W epicentrum wydarzenia zaczęto wznosić kopce w kształcie komety, a symbolika i tradycja ustna Hopewell została odziedziczona przez następców, którzy opowiadają o kosmicznej katastrofie, stwierdzają autorzy badań.
      O Lenipinšia, rogatym wężu lecącym po niebie i zrzucającym skały, opowiada lud Myaamia, w języku Szaunisów słowo Tekoomsē odnosi się do komety znanej jako Podniebna Pantera, a Irokezi opowiadają o Dajoji, Podniebnej Panterze, która miała moc niszczenia lasów. W opowieściach Ottawów znajdziemy historię o dniu, w którym słońce spadło na Ziemię, a Huronowe i Wyandoci wspominają czasy, gdy przez niebo przetaczała się czarna chmura, zniszczona strzałą przez Hehnoha.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Pedro Bernardinelli i Gary Bernstein z Univeristy of Pennsylvania odkryli gigantyczną kometę, która zmierza w stronę Słońca. Już w roku 2031 zbliży się ona na najmniejszą odległość od naszej gwiazdy. Kometa Bernardinelli-Bernstein, oficjalnie nazwana C/2014 UN271, została zauważona podczas analizy zdjęć z jednego z najdoskonalszych aparatów wykorzystywanych w astronomii.
      Amerykańscy naukowcy analizowali obrazy z lat 2013–2019 wykonane przez 570-megapikselowy Dark Energy Camera (DECam) umieszczony na Victor M. Blanco Telscope w Chile. Urządzenie jest wykorzystywane do monitorowania około 300 milionów galaktyk, a uzyskane dane służą do lepszego zrozumienia ciemnej materii. Uczeni, analizując około 80 000 obrazów, znaleźli na nich ponad 800 obiektów z Układu Słonecznego. Na 32 z nich zauważyli olbrzymią kometę, którą po raz pierwszy widać na zdjęciach z roku 2014.
      Opierając się na ilości światła odbijanego przez kometę Bernardinelli-Bernstein, jej odkrywcy stwierdzili, że ma ona średnicę 100–200 kilometrów. To około 10-krotnie więcej niż średnica przeciętnej komety. Masa olbrzyma jest zaś około 1000-krotnie większa niż masa przeciętnej komety. To zaś oznacza, że mamy do czynienia z największą kometą odkrytą w czasach współczesnych oraz z największym znanym nam obiektem pochodzącym z Obłoku Oorta.
      Na pierwszym z wykonanych zdjęć kometa znajduje się w odległości około 25 jednostek astronomicznych (j.a.) od Słońca, czyli mniej więcej w takiej odległości jak Neptun. Uczeni oceniają jednak, że swoją podróż rozpoczęła z Obłoku Oorta, znajdującego się około 40 000 j.a. od naszej gwiazdy. Obecnie kometa Bernardinelli-Bernstein znajduje się w odległości 20 j.a. od Słońca. Z ostatnich zdjęć wynika, że jej powierzchnia na tyle się rozgrzała, że pojawił się warkocz. Jego utworzenie się pozwala oficjalnie zakwalifikować obiekt jako kometę.
      Pomimo olbrzymich rozmiarów i masy, nie musimy przejmować się obecnością komety. Z wyliczeń jej trajektorii wynika, że podleci ona do Słońca nie bliżej niż na odległość 11 j.a. Dla przypomnienia – jednostka astronomiczna to średnia odległość pomiędzy Ziemią a Słońcem. Bernardinelli-Bernstein nie zbliży się więc do Ziemi bliżej niż Saturn. To na tyle duża odległość, że giganta najprawdopodobniej nie będzie można obserwować gołym okiem.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Kometa Hyakutake, zwana też Wielką Kometą z 1996 roku, przez ostatnich 20 lat szczyciła się mianem posiadaczki najdłuższego znanego warkocza. Miał on imponującą długość 3,3 jednostek astronomicznych. Brytyjscy astronomowie poinformowali właśnie o odkryciu jeszcze dłuższego warkocza. I to od razu dwukrotnie dłuższego.
      Odkrycia dokonał profesor Geraint Jones z University College London i jego koledzy podczas analizowania danych zebranych przez sondę Cassini. Naukowcy zauważyli, że gdy w roku 2002 Cassini znajdowała się pomiędzy orbitami Jowisza a Saturna, jej przyrządy zarejestrowały znaczne zwiększenie przepływu protonów. Najbardziej prawdopodobnym ich źródłem w wietrze słonecznym była jonizacja wodoru z warkocza komety 153P/Ikeya-Zhang. W czasie, gdy sonda rejestrowała protony, wspomniana kometa znajdowała się blisko linii wyznaczanej przez pozycję Słońca i Cassini. Dlatego urządzenia mogły zarejestrować materiał pochodzący z komety.
      Zespół Jonesa wylicza, że protony – zanim zostały wychwycone przez sondę – przebyły 6,5 jednostki astronomicznej, a cały warkocz miał długość powyżej 7,5 j.a, czyli 7,5 odległości pomiędzy Ziemią a Słońcem. Jako, że średnia odległość do naszej gwiazdy wynosi około 150 milionów kilometrów, oznacza to, że długość warkocza przekraczała miliard kilometrów.
      Warkocz komety pojawia się w wyniku interakcji komety ze Słońcem. W jej wyniku tworzą się dwa rodzaje warkocza. Ten bardziej znany, łatwiejszy do zauważenia, to warkocz utworzony z pyłu uwalniającego się z komety w wyniku nagrzewania jej jądra przez Słońce. Drugim zaś jest warkocz jonowy, powstający w wyniku jonizacji gazu z jądra komety. W przypadku 153P/Ikeya-Zhang szczęśliwy traf spowodował, że protony uwolnione z wodoru w procesie jonizacji podążyły w kierunku, w którym akurat znajdowała się Cassini. Sonda przeleciała przez warkocz jonowy komety 153P/Ikeya-Zhang.
      Naukowcy nie wykluczają, że odnotowany przez nich rekord zostanie wkrótce pobity. Niedawno bowiem sonda Solar Orbiter przeleciała przez warkocz komety ATLAS.
      W sieci udostępniono opisujący odkrycie artykuł pt. Cometary ions detected by the Cassini spacecraft 6.5 au downstream of Comet 153P/Ikeya-Zhang

      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...