Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Start rakiety SpaceX zepsuł GPS

Recommended Posts

W 2017 roku rakieta Falcon 9 wypaliła dziurę w jonosferze, przez co na chwilę zepsuł się system GPS. Start ten różnił się od innych, przez co doszło do zakłóceń sygnału nawigacji satelitarnej.

Zwykle rakiety udające się w przestrzeń kosmiczną lecą pod pewnym kątem w stosunku do powierzchni Ziemi. Pozwala to na zmniejszenie siły ciążenia i naprężeń w samym pojeździe. Po około 80-100 kilometrach większość rakiet leci niemal równolegle do powierzchni planety i uwalnia swój ładunek. Jednak w sierpniu 2017 roku firma SpaceX wystrzeliła rakietę Falcon 9, które poleciała pionowo w górę. Taka trasa była możliwa, gdyż do wyniesienia był bardzo lekki ładunek, ważący zaledwie 475 kilogramów satelita Formosat-5.

Od mniej więcej dekady naukowcy wiedzą, że pogoda przy powierzchni Ziemi wpływa na wyższe warstwy atmosfery. Badają to zjawisko i coraz bardziej interesują się też wpływem startujących rakiet na atmosferę naszej planety i, za jej pośrednictwem, na satelity krążące wokół Ziemi.

W przeszłości obserwowano w jonosferze fale uderzeniowe w kształcie litery V, pojawiające się, gdy rakiety leciały niemal równolegle do powierzchni Ziemi.

Jednak w przypadku misji Formosat-5 zaobserwowano coś innego. Jako, że Falcon 9 przez niemal cały czas leciał pionowo, generowane przezeń  fale uderzeniowe były okrągłe i objęły swoim zasięgiem obszar 1,8 milionów kilometrów kwadratowych nad zachodnimi USA i Pacyfikiem. Niedługo później, dokładnie 13 minut po starcie rakiety, w jonosferze pojawiła się dziura o szerokości 900 kilometrów, wypalona przez drugi człon rakiety. Naukowcy sądza, że dziura ta spowodowała błędy w pomiarach GPS, którego wskazania różniły się o 1 metr od wskazań prawidłowych.

Charles C.H. Lin z Narodowego Uniwersytetu Cheng Kung na Tajwanie, główny autor badań nad wpływem startu misji Formosat-5 na atmosferę, mówi, że rakieta działa podobnie do małego wulkanu. Dostarcza energię do środkowych i górnych części atmosfery. W przypadku pionowo startującego Falcona 9 pojawiła się dziura w plazmie, która przetrwała 2-3 godziny. Lin mówi, że rakieta miała na atmosferę podobny wpływ co burza magnetyczna. O ile jednak burza ma zasięg globalny, rakieta miała zasięg regionalny.

Zdaniem naukowców z Tajwanu, nie powinniśmy jednak zbytnio martwić się zakłóceniami GPS-a powodowanymi przez starty rakiet. Atmosfera jest przecież dynamiczna, a w jonosferze, troposferze i w innych miejscach występują zjawiska, które mogą powodować, że systemy nawigacji satelitarnej pomylą się nawet o ponad 20 metrów. Zwykle GPS radzi sobie z takimi naturalnymi zakłóceniami i automatycznie koryguje błedy, jednak czasami skorygować ich nie jest w stanie.

Jednak, jak mówi Lin, w przyszłości problem może narastać. Wchodzimy w epokę, gdy starty rakiet, dzięki wykorzystaniu rakiet wielokrotnego użytku, będą coraz częstsze. Jednocześnie rakiety są coraz potężniejsze i myślimy o wysyłaniu ładunków na inne planety Te dwa czynniki mogą coraz bardziej na siebie nachodzić i będą miały wpływ na średnie i wyższe partie atmosfery. Trzeba zwrócić na to uwagę.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Galileo, europejski odpowiednik systemu GPS, nie działa od trzech dni. Na oficjalnej witrynie systemu możemy podejrzeć status poszczególnych satelitów wchodzących w jego skład. Dwa z nich mają status „Testing”, a status pozostałych 22 to „Not usable”.
      Problemy z Galileo rozpoczęły się wczesnym rankiem w piątek. European Global Navigation Satellite Systems Agency (GSA) oświadczyła, że problem jest spowodowany incydentem technicznym związanym z infrastrukturą naziemną. Obecnie na rynku jest ponad 30 modeli smartfonów korzystających z Galileo. Jednak ich użytkownicy prawdopodobnie nawet nie zauważyli, że cokolwiek się stało, gdyż ich telefony automatycznie przełączyły się na amerykański GPS.
      Dobra wiadomość jest taka, że Galileo wciąż znajduje się w fazie testów, zatem nie jest używany w krytycznych zastosowaniach, a jego awaria może powodować co najwyżej nieznaczne niedogodności. Z nieoficjalnych doniesień wynika, że winnym problemów jest znajdujące we Włoszech Precise Timing Facility odpowiedzialne za podawanie czasu do satelitów.
      Obecnie konstelacja Galileo składa się z 22 satelitów roboczych oraz 2 testowych. Na orbitę ma trafić jeszcze 12 satelitów, a całość ma rozpocząć pracę pełną parą już w przyszłym roku. Wielodniowa awaria całego systemu to poważny problem, również wizerunkowy, tym bardziej, że Unia Europejska stara się uniezależnić od obcych systemów nawigacji satelitarnej.
      System Galileo został po raz pierwszy uruchomiony w 2016 roku, a już miesiąc później informowaliśmy, że na wielu satelitach doszło do awarii zegarów atomowych. Obecna awaria jest jednak znacznie poważniejsza i pokazuje, że Galileo nie jest jeszcze gotowy do podjęcia poważnych zadań.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przed dwoma tygodniami firma SpaceX wystrzeliła na orbitę 60 satelitów Starlink. Do połowy przyszłej dekady konstelacja Starlink ma liczyć około 12 000 satelitów. Wielu astronomów już wyraziło obawy, że tak olbrzymia liczba sztucznych obiektów znacznie utrudni lub a nawet uniemożliwi prowadzenie wielu badań. Tym bardziej, że SpaceX nie jest jedyną firmą, która chce budować olbrzymie konstelacje satelitów. Z podobnymi zamiarami noszą się OneWeb i Amazon.
      Nawet jeśli te niewielkie satelity nie są widoczne gołym okiem, to będą rejestrowane przez teleskopy. Satelity będą przesłaniały gwiazdy i świeciły światłem odbitym, generując olbrzymie ilości fałszywych danych, których często nie da się odróżnić od danych prawdziwych. Jakby tego było mało, satelity komunikują się za pomocą sygnałów radiowych, co może zaburzać prace radioteleskopów.
      Międzynarodowa Unia Astronomiczna wydała właśnie oświadczenie, które odzwierciedla obawy astronomów, i wezwała do lepszego regulowania konstelacji satelitów. Ostatnie postępy radioastronomii, takie jak stworzenie pierwszego obrazu czarnej dziury były możliwe tylko dzięki temu, że nieboskłon jest wolny od interferencji sztucznych sygnałów radiowych, czytamy w oświadczeniu. Obecnie na orbicie pracuje mniej niż 5000 satelitów. Tylko część z nich to satelity komunikacyjne, które ciągle wysyłają i odbierają sygnały. Jeśli w ciągu kilku najbliższych lat na orbicie znajdzie się kilkadziesiąt tysięcy satelitów komunikacyjnych, badania prowadzone przez radioteleskopy mogą napotkać na poważne trudności.
      Podczas startu rakiety z satelitami Starlink Elon Musk zapewniał, że nie będą miały one wpływu na astronomię. Nie wyjaśnił jednak, jak tysiące tego typu obiektów miałoby pozostać bez wpływu na badania naukowe.
      Międzynarodowa Unia Astronomiczna wezwała właścicieli i projektantów satelitów, by przyjrzeli się ich wpływowi na naukę i opracowali metody pozwalające wpływ ten zminimalizować.
      Wzywamy również agendy rządowe do jak najszybszego przygotowania odpowiednich uregulowań, które pozwolą na uniknięcie lub eliminację negatywnego wpływu konstelacji satelitów na badania naukowe, czytamy w wydanym oświadczeniu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      SpaceX wystrzeliła pierwsze własne satelity komunikacyjne. Start Falcona 9 z 60 satelitami komunikacyjnymi miał odbyć się 17 maja, jednak był ciągle przekładany ze względu na niekorzystne warunki pogodowe i konieczność aktualizacji oprogramowania. W końcu się udało.
      Godzinę po starcie, na wysokości 450 kilometrów, z rakiety zaczęto uwalniać satelity. Samodzielnie zajmą one orbitę na wysokości 550 kilometrów. Wspomnianych 60 satelitów to część konstelacji Starlink, która ma zapewnić łączność internetową na całym świecie. Starlink zostanie uruchomiona, gdy na orbicie znajdzie się 800 satelitów.
      SpaceX to niewielka firma, a margines zysku z jej obecnej działalności nie jest duży. Tymczasem przedsiębiorstwo ma wielkie ambicje, chce wysyłać ludzi w przestrzeń kosmiczną. Aby je zrealizować musi znaleźć dodatkowe źródła przychodu. Jednym z nich może być zapewnienie łączy internetowych w każdym miejscu na świecie.
      SpaceX wchodzi na rynek, na którym działa już konkurencja. Wiele firm oferuje już internet satelitarny. Ich urządzenia korzystają z orbity geostacjonarnej (GEO). Zaletą tego rozwiązania jest fakt, że satelita okrąża Ziemię w takim samym czasie, w jakim trwa obrót Ziemi dookoła własnej osi. Zatem satelita ciągle wisi nad tym samym punktem i zapewnia łączność na obszarze objętym swoim zasięgiem. Wadą umieszczenia satelity na GEO jest fakt, iż orbita ta znajduje się na wysokości około 36 000 kilometrów nad Ziemią. To zaś oznacza, że do praktycznej komunikacji dwustronnej sygnał musi przebyć ponad 70 000 kilometrów. Mogą więc pojawić się opóźnienia, które mogą być widoczne tam, gdzie potrzebna jest szybsza wymiana danych, jak np. podczas online'owych gier wideo. Ponadto obecnie satelity umieszczone na GEO nie pokrywają swoim sygnałem całego obszaru planety.
      Niska orbita okołoziemska znajduje się na wysokości od 200 do 2000 kilometrów. Sygnał ma więc do przebycia znacznie krótszą drogę i w praktyce opóźnienia nie powinny być większe, niż przy korzystaniu z sygnału nadawanego z Ziemi. Jednak, jako że satelity na LEO poruszają się znacznie szybciej względem Ziemi, to obszar, który jest pokryty sygnałem z danego satelity, ciągle się przesuwa. Zatem jeśli chcemy zapewnić nieprzerwaną łączność na danym obszarze, musimy mieć wiele satelitów, których ruch jest zsynchronizowany tak, by gdy jeden satelita opuszcza dany obszar, kolejny natychmiast wlatywał w jego miejsce.
      Mark Juncosa, wiceprezes SpaceX odpowiedzialny za kwestie inżynieryjne, mówi, że po 12 dodatkowych startach rakiet z satelitami Starlink jego firma obejmie swoimi usługami całe USA, po 24 startach będzie mogła zapewnić łączność na najgęściej zaludnionych obszarach, a po 30 startach ze Starlinka będzie można korzystać na całym świecie.
      Starlink to niezwykle ważne przedsięwzięcie w planach SpaceX. Jak już wspomnieliśmy, firma potrzebuje pieniędzy na realizację swoich podstawowych planów związanych z wysyłaniem ludzi w przestrzeń kosmiczną. Jak przyznał Elon Musk, przychody biznesu związanego z wynoszeniem ludzi i towarów na zlecenie mogą w przyszłości sięgnąć 3 miliardów dolarów rocznie, tymczasem potencjalne przychody z dostarczania internetu mogą być nawet 10-krotnie wyższe. Postrzegamy to jako sposób na wygenerowanie środków, które będziemy mogli użyć na tworzenie coraz bardziej zaawansowanych rakiet i statków kosmicznych. To kluczowy element planu budowy stacji na Księżycu i samowystarczalnego miasta na Marsie, mówi Musk.
      Pozostaje jeszcze jeden ważny problem. Obecnie na LEO znajduje się około 2000 działających satelitów. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, większość satelitów krążących wokół Ziemi będzie należała do SpaceX. To duża rzecz, przyznaje Musk. Możemy też przypuszczać, że konkurencja nie będzie zasypiała gruszek w popiele. W najbliższych latach wokół naszej planety może więc krążyć kilkakrotnie więcej satelitów niż obecnie. Tymczasem już obecnie kosmiczne śmieci są coraz większym problemem. Coraz więcej satelitów oznacza z jednej strony, że te, które się zepsują lub zakończy się czas ich pracy, staną się kolejnymi odpadkami, z drugiej strony im ich więcej, tym większe ryzyko kolizji z już istniejącymi śmieciami, a wskutek każdej z takich kolizji pojawia się olbrzymia liczba szczątków i znowu wzrasta ryzyko kolizji z działającymi satelitami.
      Musk mówi, że każdy z satelitów Starlink zostanie wyposażony w dane o orbitach wszystkich znanych odpadków kosmicznych i będzie mógł ich unikać. Ponadto zapewnia, że nieczynne satelity będą z czasem spadały na Ziemię i w 95% będą płonęły w atmosferze. To jednak oznacza, że z każdego satelity na powierzchnię spadnie kilkanaście kilogramów odłamków. Zgodnie z zapewnieniem SpaceX mają być one kierowane na Ocean Spokojny.
      Ryzyko, że ktoś na Ziemi zostanie zraniony lub zabity przez szczątki spadającego satelity jest minimalne. Jednak biorąc pod uwagę fakt, że szybko rośnie zarówno liczba satelitów jak i liczba ludzi, można się spodziewać, że w najbliższych latach przeczytamy doniesienia o osobach trafionych kosmicznymi śmieciami.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jutro o godzinie 4:30 czasu polskiego firma SpaceX ma zamiar wystrzelić własne satelity komunikacyjne z rodziny Starlink. Przedsiębiorstwo Elona Muska chce tym samym wejść na nowy dla siebie rynek dostawcy internetu.
      SpaceX to niewielka firma, a margines zysku z jej obecnej działalności nie jest duży. Tymczasem przedsiębiorstwo ma wielkie ambicje, chce wysyłać ludzi w przestrzeń kosmiczną. Aby je zrealizować musi znaleźć dodatkowe źródła przychodu. Jednym z nich może być zapewnienie łączy internetowych w każdym miejscu na świecie.
      Start rakiety Falcon 9 z pierwszymi elementami konstelacji Starlink miał odbyć się w nocy ze środy na czwartek czasu polskiego, jednak został przełożony z powodu silnych wiatrów wiejących w górnych partiach atmosfery. Za kilka godzin SpaceX ponownie spróbuje rozpocząć budowę Starlinka.
      SpaceX zwykle wynosi ładunki na zlecenie NASA i firm prywatnych. Tym razem na orbitę mają trafić jej własne satelity, a Falcon ma wynieść ich od razu 60. Z czasem będą wysyłane kolejne, a ostatecznym celem jest zapewnienie sygnału w niemal każdym miejscu na Ziemi.
      Elon Musk powiedział, że łączna masa satelitów, wynosząca blisko 14 ton, jest najcięższym ładunkiem, jaki kiedykolwiek wynosiła rakieta Falcon 9. Dodał, że satelity Starlink będą przekazywały sobie dane korzystając z pośrednictwa stacji naziemnych. Brak im jednak laserów, które umożliwiłyby bezpośrednią łączność pomiędzy satelitami. Lasery mają znaleźć się w przyszłych wersjach Starlink.
      Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem to satelity opuszczą rakietę godzinę po starcie i trafią na niską orbitę okołoziemską (LEO). Dwie lub trzy godziny później zostaną włączone. Elon Musk jest tym razem ostrożny i studzi zapał osób, które nie mogą się doczekać, by skorzystać z nowej oferty SpaceX. Zastosowaliśmy tam dużo nowych technologii. Możliwe, że niektóre z satelitów nie będą działały. Tak naprawdę jest też możliwe, choć prawdopodobieństwo jest niewielkie, że wszystkie satelity odmówią posłuszeństwa, stwierdził Musk.
      SpaceX wchodzi na rynek, na którym działa już konkurencja. Wiele firm oferuje już internet satelitarny. Ich urządzenia korzystają z orbity geostacjonarnej (GEO). Zaletą tego rozwiązania jest fakt, że satelita okrąża Ziemię w takim samym czasie, w jakim trwa obrót Ziemi dookoła własnej osi. Zatem satelita ciągle wisi nad tym samym punktem i zapewnia łączność na obszarze objętym swoim zasięgiem. Wadą umieszczenia satelity na GEO jest fakt, iż orbita ta znajduje się na wysokości około 36 000 kilometrów nad Ziemią. To zaś oznacza, że do praktycznej komunikacji dwustronnej sygnał musi przebyć ponad 70 000 kilometrów. Mogą więc pojawić się opóźnienia, które mogą być widoczne tam, gdzie potrzebna jest szybsza wymiana danych, jak np. podczas online'owych gier wideo. Ponadto obecnie satelity umieszczone na GEO nie pokrywają swoim sygnałem całego obszaru planety.
      Niska orbita okołoziemska znajduje się na wysokości od 200 do 2000 kilometrów. Sygnał ma więc do przebycia znacznie krótszą drogę i w praktyce opóźnienia nie powinny być większe, niż przy korzystaniu z sygnału nadawanego z Ziemi. Jednak, jako że satelity na LEO poruszają się znacznie szybciej względem Ziemi, to obszar, który jest pokryty sygnałem z danego satelity, ciągle się przesuwa. Zatem jeśli chcemy zapewnić nieprzerwaną łączność na danym obszarze, musimy mieć wiele satelitów, których ruch jest zsynchronizowany tak, by gdy jeden satelita opuszcza dany obszar, kolejny natychmiast wlatywał w jego miejsce.
      Mark Juncosa, wiceprezes SpaceX odpowiedzialny za kwestie inżynieryjne, mówi, że po 12 dodatkowych startach rakiet z satelitami Starlink jego firma obejmie swoimi usługami całe USA, po 24 startach będzie mogła zapewnić łączność na najgęściej zaludnionych obszarach, a po 30 startach ze Starlinka będzie można korzystać na całym świecie.
      Starlink to niezwykle ważne przedsięwzięcie w planach SpaceX. Jak już wspomnieliśmy, firma potrzebuje pieniędzy na realizację swoich podstawowych planów związanych z wysyłaniem ludzi w przestrzeń kosmiczną. Jak przyznał Elon Musk, przychody biznesu związanego z wynoszeniem ludzi i towarów na zlecenie mogą w przyszłości sięgnąć 3 miliardów dolarów rocznie, tymczasem potencjalne przychody z dostarczania internetu mogą być nawet 10-krotnie wyższe. Postrzegamy to jako sposób na wygenerowanie środków, które będziemy mogli użyć na tworzenie coraz bardziej zaawansowanych rakiet i statków kosmicznych. To kluczowy element planu budowy stacji na Księżycu i samowystarczalnego miasta na Marsie, mówi Musk.
      Pozostaje jeszcze jeden ważny problem. Obecnie na LEO znajduje się około 2000 działających satelitów. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, większość satelitów krążących wokół Ziemi będzie należała do SpaceX. To duża rzecz, przyznaje Musk. Możemy też przypuszczać, że konkurencja nie będzie zasypiała gruszek w popiele. W najbliższych latach wokół naszej planety może więc krążyć kilkakrotnie więcej satelitów niż obecnie. Tymczasem już obecnie kosmiczne śmieci są coraz większym problemem. Coraz więcej satelitów oznacza z jednej strony, że te, które się zepsują lub zakończy się czas ich pracy, staną się kolejnymi odpadkami, z drugiej strony im ich więcej, tym większe ryzyko kolizji z już istniejącymi śmieciami, a wskutek każdej z takich kolizji pojawia się olbrzymia liczba szczątków i znowu wzrasta ryzyko kolizji z działającymi satelitami.
      Musk mówi, że każdy z satelitów Starlink zostanie wyposażony w dane o orbitach wszystkich znanych odpadków kosmicznych i będzie mógł ich unikać. Ponadto zapewnia, że nieczynne satelity będą z czasem spadały na Ziemię i w 95% będą płonęły w atmosferze. To jednak oznacza, że z każdego satelity na powierzchnię spadnie kilkanaście kilogramów odłamków. Zgodnie z zapewnieniem SpaceX mają być one kierowane na Ocean Spokojny.
      Ryzyko, że ktoś na Ziemi zostanie zraniony lub zabity przez szczątki spadającego satelity jest minimalne. Jednak biorąc pod uwagę fakt, że szybko rośnie zarówno liczba satelitów jak i liczba ludzi, można się spodziewać, że w najbliższych latach przeczytamy doniesienia o osobach trafionych kosmicznymi śmieciami.
      Aktualizacja (17.05.2019): start został przełożony do przyszłego tygodnia.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...