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

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      W ostatniej chwili doszło do przerwania testu prototypowego pojazdu Starship firmy SpaceX. Starship SN8 miał wystartować z należącego do SpaceX terenu w południowym Teksasie w pobliżu miejscowości Boca Chica i wznieść się na wysokość kilkunastu kilometrów.
      Jednak na sekundę przed startem SN8 wykrył nieprawidłowości w działaniu co najmniej jednego z trzech silników Raptor i automatycznie przerwał sekwencję startową. Na razie nie wiadomo, kiedy test zostanie powtórzony. Może to być już dzisiaj lub jutro. Wszystko zależy od tego, jak szybko inżynierowie SpaceX określą, co było przyczyną przerwania startu i usuną ewentualną usterkę.
      Celem lotu Starship będzie sprawdzenie szeregu elementów, od działania silników poprzez właściwości aerodynamiczne pojazdów po obieg paliwa.
      Samo osiągnięcie zakładanej wysokości nie powinno być trudne, jednak przed Starshipem postawiono bardziej skomplikowane zadanie. W czasie lądowania silniki mają zostać wyłączone, a pojazd ma obrócić się poziomo, by wyhamować, następnie silniki mają zostać włączone ustawią rakietę pionowo i za ich pomocą zostanie dokonane ostateczne spowolnienie i lądowanie na zamontowanych nogach. To ma być pierwszy tego typu test przeprowadzony za pomocą tak dużej rakiety.
      W bieżącym roku pojazdy Starship SN5 i SN6 wykonały loty testowe na niskiej wysokości. Przeprowadzono też 330 testowych rozruchów silników bez wznoszenia się w powietrze.
      Firma SpaceX wybudowała dotychczas 10 prototypowych pojazdów Starship. Wersje SN5 i SN6 osiągnęły wysokość 150 metrów i wylądowały, SN7 została celowo zniszczona, by sprawdzić jej wytrzymałość. Tymczasem misja SN8 wciąż nie może się odbyć. Już w połowie września informowaliśmy, że wystartuje ona „w przyszłym tygodniu”.
      Elon Musk twierdzi, że docelowo Starships mają zabierać na pokład 100 osób lub 100 ton ładunku na Księżyc. Mają też być w stanie przeprowadzić misję załogową na Marsa i z niej powrócić.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dzisiaj o godzinie 1:27 czasu polskiego z Przylądka Canaveral na Florydzie, ze słynnego Launch Complex 39A, wystartowała misja SpaceX Crew-1. To pierwsza pełnoprawna misja załogowa SpaceX zrealizowana na zlecenie NASA. Na pokładzie kapsuły Crew Dragon znaleźli się astronauci Michael Hopkins, Victor Glover i Shannon Walker z NASA oraz Soichi Noguchi z JAXA.
      NASA dotrzymuje obietnicy danej Amerykanom i naszym międzynarodowym partnerom. We współpracy z amerykańskim prywatnym przemysłem zapewniamy bezpieczny, wiarygodny i ekonomiczny transport na Międzynarodową Stację Kosmiczną. To ważna misja dla NASA, SpaceX i JAXA, powiedział szef NASA, Jim Bridenstine.
      Kapsuła Crew Dragon o nazwie Resilience zadokuje do Międzynarodowej Stacji kosmicznej jutro około godziny 5 czasu polskiego. Astronauci pozostaną na pokładzie ISS przez pół roku.
      Jesteśmy bardzo dumni z naszej pracy. Falcon 9 wyglądał wspaniale. Dragon osiągnął idealną orbitę po około 12 minutach od startu, powiedziała Gwynne Shotwell, dyrektor SpaceX.
      Misja Crew-1 to pierwsza z sześciu załogowych misji, jakie NASA zamówiła w SpaceX w ramach swojego Commercial Crew Program. Misja już zapisała się w historii. Jest to bowiem pierwsza regularna misja wykonana na certyfikowanym przez NASA (i jakąkolwiek inną agencję kosmiczną) pojeździe prywatnej firmy, który ma posłużyć odbywaniu regularnych misji tego typu. Po raz pierwszy też na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej przez dłuższy czas będzie przebywało aż 7 astronautów, co powinno zaowocować większą liczbą badań naukowych. Załoga SpaceX Crew-1 dołączy do znajdujących się obecnie na MSK Siegrieja Ryżikowa i Siergieja Kud-Swierczkowa z Roskosmosu oraz Kate Rubins z NASA.
      Podczas lotu nad Crew Dragonem czuwa centrum kontroli lotu SpaceX w Hawthorne, natomiast za przygotowanie MSK do przyjęcia Crew Dragona odpowiada centrum kontroli lotu NASA w Johnson Space Center w Houston.
      Załoga Crew-1 pozostanie na Stacji do wiosny przyszłego roku. Ich misja będzie najdłuższą misją załogową wystrzeloną dotychczas z terenu USA. Zgodnie z wymaganiami NASA kapsuła Crew Dragon może pozostać w przestrzeni kosmicznej przez co najmniej 210 dni.
      Na pokładzie kapsuły znalazło się też ponad 200 kilogramów zaopatrzenia i sprzętu naukowego. Załoga zajmie się m.in. badaniami wpływu diety na zdrowie osób przebywających w kosmosie, wpływu misji kosmicznych na mózg, badaniami roli mikrograwitacji na różne tkanki i organy organizmu itp. itd. W czasie pobytu na MSK astronauci przyjmą wiele bezzałogowych misji zaopatrzeniowych organizowanych zarówno za pomocą kapsuły Dragon SpaceX, jak i kapsuł Cygnus Northropa Gummana i CST-100 Starliner Boeinga. W międzyczasie dojdzie też do wymiany dotychczasowej załogi stacji na nową, która przyleci na pokładzie rosyjskiego Sojuza. Wiosną 2021 roku powitają zaś kolejną misję SpaceX Crew Dragon.
      Po zakończeniu Crew-1 załoga wsiądzie na pokład Crew Dragona, który automatycznie odłączy się od Stacji. Kapsuła wyląduje na wodach na wschód od Florydy lub w Zatoce Meksykańskiej.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Polski, USA i Niemiec uważają, że można wykorzystać globalną sieć czujników kwantowych oraz zegary atomowe systemu GPS do rejestrowania hipotetycznych egzotycznych pól o niskiej masie (ELF), sygnałów pochodzących z łączenia się czarnych dziur i innych gwałtownych wydarzeń astronomicznych. Wykrycie takich sygnałów dawałoby istotny wgląd w fizykę wykraczającą poza Model Standardowy.
      Andrei Derevianko z University of Nevada i jego zespół, w pracach którego udział bierze Szymon Pustelny z Uniwersytet Jagiellońskiego, opublikowali pracę, w której wyliczają właściwości ELF i mówią gdzie oraz jak ich szukać.
      Astronomia wielokanałowa (multimessenger astronomy), to skoordynowane obserwacje różnych sygnałów pochodzących z tego samego źródła. Obserwacje takie zapewniają duże bogactwo danych na temat procesów astrofizycznych. Dotychczas astronomia wielokanałowa odbierała skorelowane sygnały ze znanych oddziaływań podstawowych i standardowych cząstek, jak promieniowanie elektromagnetyczne, neutrina czy fale grawitacyjne. Jednak wielu autorów sugeruje, że istnieją egzotyczne pola o niskiej masie ( <-2), czytamy w pracy opublikowanej na łamach Nature.
      W naszej pracy wykażemy, że sieć precyzyjnych czujników kwantowych, które są izolowane od wpływu konwencjonalnych sygnałów fizycznych, może być potężnym narzędziem astronomii wielokanałowej. Rozważamy tutaj sytuację, w której wysokoenergetyczne wydarzenia astrofizyczne wywołują intensywne rozbłyski egzotycznych pól o niskiej masie (ELF) i proponujemy nowy model wykrywania ELF bazujący na generalnych założeniach. Wyliczamy tutaj amplitudy sygnałów EFL, opóźnienia, częstotliwości i odległości od źródeł fal grawitacyjnych, które to sygnały mogą zostać zarejestrowane przez globalną sieć magnetometrów i zegarów atomowych. Stwierdziliśmy, że sieci takich urządzeń mogą działać jak teleskopy ELF, wykrywając sygnały ze źródeł, które generują ELF.
      Czarne dziury i gwiazdy neutronowe mają silne pola grawitacyjne, zatem można przypuszczać, że przyciągają ciemną materię. Wiele rozszerzeń Modelu Standardowego sugeruje, że wokół wielkich masywnych obiektów astrofizycznych, jak czarne dziury, mogą gromadzić się ELF. Gdy czarne dziury się łączą i dochodzi do uwolnienia olbrzymich ilości energii, część z tych ELF może zostać rozerwana i wyrzucona w kierunku Ziemi. Możemy więc spróbować je wykryć i badać.
      Jednak sposób badania ELF będzie zależał od ich natury. Derevianko uważa, że jedną z metod może być wykorzystanie zegarów atomowych. ELF mogą wpłynąć na odległości pomiędzy powłokami elektronowymi, co wpłynie na częstotliwość pracy zegara atomowego. Globalna sieć zegarów atomowych już istnieje. Urządzenia takie mają na pokładzie satelity systemu GPS. Można by ją więc wykorzystać do wykrywania ELF, których źródło znajduje się w dowolnym miejscu obserwowalnego wszechświata.
      Jest jeszcze inna możliwość obserwacji ELF. Naukowcy przypuszczają, że pola te mogą wchodzić w interakcje ze spinami atomów, zatem mogą być wykrywane przez magnetometry. Global Network of Optical Magnetometers for Exotic physics (GNOME) to sieć 13 stacji rozsianych na 4 kontynentach. Co prawda, jak zauważa Derevianko, obecnie magnetometry te nie są wystarczająco czułe, by wykryć ELF, ale w przyszłości mogą osiągnąć wymaganą czułość, gdyż są ciągle udoskonalane.
      Uczeni nie znają dokładnej natury sygnałów pochodzących z ELF, w końcu samo istnienie pól jest jedynie hipotezą, jednak przewidują niektóre z ich właściwości. Ich zdaniem cząstki będące nośnikami sygnału mają dużą energię i bardzo niską masę. W związku z tym przemieszczają się niemal z prędkością światła. Co więcej, uważają, że jako pierwsze dotrą do nas elementy o wysokiej częstotliwości. To zaś będzie zapowiedzią impulsu, który trafi na Ziemię wkrótce po dotarciu fal grawitacyjnych.
      Zdaniem zespołu Derevianko, naukowcy mogą szukać ELF w wydarzeniach, którym nie towarzyszy fala grawitacyjna, np. w wybuchach supernowych. A jeśli np. uda się znaleźć w zegarach atomowych systemu GPS ślady ELF pochodzących z połączenia czarnych dziur, to można przeanalizować dane historyczne, sprzed okresu, gdy byliśmy w stanie wykrywać fale grawitacyjne.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wczoraj, 24 czerwca, Chiny wystrzeliły ostatniego satelitę konstelacji Beidou. Tym samym Państwo Środka mogło ogłosić, że trwająca od 20 lat budowa systemu nawigacji satelitarnej Beidou zakończyła się sukcesem. Satelita został wyniesiony na pokładzie rakiety Długi Marsz 3B. Jej start miał odbyć się przed tygodniem, jednak z powodu problemów technicznych został przełożony.
      O tym, jak ważne jest do wydarzenie dla Chin niech świadczy fakt, że zwykle Pekin z ogłoszeniem sukcesu czeka, aż satelita znajdzie się na wyznaczonej orbicie. Tym razem chińskie media z wyprzedzeniem informowały o starcie rakiety, a całe wydarzenie mogliśmy śledzić na żywo. To wyraźne odstępstwo od tradycyjnego sposobu relacjonowania, gdy ogłaszany jest sukces, a państwowa telewizja CCTV dopiero po tym, jak wszystko poszło zgodnie z planem, udostępnia relację ze startu.
      Chiny zaczęły tworzyć swój własny system nawigacji satelitarnej w latach 90. ubiegłego wieku. Pierwszego satelitę wystrzelono w październiku 2000 roku, a od roku 2009 trwa unowocześnianie systemu. Najnowsza jego wersja składa się z 30 urządzeń BDS-3 (Beidou Navigation Satellite). Jak informuje chiński Global Times, wyposażono je w większą przepustowość, zwiększając ich możliwości komunikacyjne oraz bardziej dokładne zegary atomowe. Co prawda system BDS rozpoczął pracę w 2018 roku, jednak dopiero ostatni satelita zapewnia dostęp do Beidou na całym świecie.
      Beidou nie jest jedynym konkurentem amerykańskiego GPS. Rosjanie mają system Glonass-M, którego głównym zadaniem jest obsługa sił zbrojnych Federacji Rosyjskiej, europejski Galileo działa od 2016 roku, a jego ostatnie satelity mają zostać wystrzelone w bieżącym roku. Tymczasem Amerykanie są właśnie w trakcie udoskonalania GPS z wersji II do III. Proces ten ma zakończyć się w 2023 roku.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Warunki pogodowe uniemożliwiły przeprowadzenie historycznego załogowego startu kapsuły Crew Dragon. Pogoda pokrzyżowała plany NASA i SpaceX. Start przełożono na sobotę, 30 maja, na godzinę 21.22 czasu polskiego.
      Za obsługę meteorologiczną Centrum Kennedy'ego, skąd miał odbyć się start, odpowiada U.S. Air Force 45th Weather Squadron. Na dobę przed startem wojskowi meteorolodzy informowali, że prawdopodobieństwo pojawienia się pogody odpowiedniej do startu wynosi 60%. Na kilka godzin przed startem prawdopodobieństwo to obniżono do 50%. Głównymi problemami, jaki mogły uniemożliwić starty mogły być opady, pojawienie się chmur typu cumulonimbus incus oraz pojawienie się cumulusów. W chwili obecnej nie wiemy, który z tych czynników uniemożliwił start.
      Obecnie meteorolodzy informują, że 30 maja prawdopodobieństwo odpowiedniej pogody wynosi 60%. Zagrożenia są podobne jak przy odwołanym starcie.
      W swoim komunikacie wśród zagrożeń wojskowi meteorolodzy wymieniają tzw. „anvil cloud rule” oraz „cumulus cloud rule”.
      NASA posługuje się niezwykle wyśrubowanymi standardami bezpieczeństwa. Dowiadujemy się z nich, że „anvil cloud rule” to zasada określająca warunki startu w przypadku pojawienia się chmur cumulonimbus incus. Fragment chmury, który najbardziej martwi NASA to górna lodowa część przyczepiona do cumulonimbusa. Takie chmury powstają, gdy ciepłe powietrze unosi się znad ziemi. Na wysokości 12-18 kilometrów powstaje chmura w kształcie kowadła. Im wyższa całość, tym gwałtowniejsze burze mają w niej miejsce. Charakterystyczny kształt chmury bierze się stąd, że uderza ona o stratosferę i się spłaszcza. Powstaje rodzaj czapy, który blokuje dalszy przepływ ciepłego powietrza, przez co chmura się rozprzestrzenia, przybierając charakterystyczny kształt. W chmurze takiej dochodzi do gwałtownych burz, silnych wiatrów, są tam też obecne kryształy lodu. Już sam pojazd lecący przez taką chmurę wywołuje wyładowania elektryczne. NASA zabrania lotu przez tego typu chmurę.
      Ponadto nie wolno startować (zatem start trzeba opóźnić lub odwołać) jeśli:
      – w ciągu 30 minut przed startem w chmurze takiej w odległości 10 mil morskich (18,5 km) od stanowiska startowego pojawiła się błyskawica,
      – błyskawica pojawiła się w odległości 9 kilometrów w ciągu ostatnich 3 godzin przed startem.
      Zakazany jest też start, jeśli pojazd miałby przelecieć:
      – przez nieprzezroczystą górną warstwę cumulonimbusa incusa, która oddzieliła się od chmury macierzystej w ciągu ostatnich 3 godzin przed startem,
      – przez nieprzezroczystą górną warstwę cumulonimbusa incusa, która oddzieliła się od chmury macierzystej, a w której – już po oddzieleniu się – na cztery godziny przed startem pojawiła się błyskawica,
      – w odległości 10 mil morskich (18,5 km) od nieprzezroczystej oddzielonej górnej warstwy, w sytuacji, gdy w ciągu 30 minut przed startem w warstwie oddzielonej lub w chmurze macierzystej pojawiła się błyskawica,
      – w odległości 5 mil morskich (9 km) od nieprzezroczystej oddzielonej górnej warstwy, jeśli w ciągu 3 godzin przed startem pojawiła się błyskawica w warstwie oddzielonej lub w chmurze macierzystej, chyba, że napięcie prądu elektrycznego w chmurze w ciągu 15 minut przed startem nie przekracza osobno określonej górnej granicy.
      Z kolei „cumulus cloud rule” zabrania startu, jeśli w odległości 10 mil morskich pojawiły się chmury typu cumulus, których górna część znajduje się na wysokości, gdzie panują temperatury -20 stopni Celsjusza lub gdy takie chmury znajdują się w odległości 5 mil morskich, a ich górna warstwa a temperaturę poniżej -10 stopni Celsjusza. Zabroniony jest też lot przez cumulusy, których górna warstwa ma temperaturę niższą niż +5 stopni Celsjusza. Wyjątkiem jest sytuacja, gdy z chmur takich nie pada i gdy w ciągu ostatnich 15 minut napięcie elektryczne w chmurach utrzymywało się na wyznaczonym poziomie.
      Gdy w końcu misja Demo-2 się powiedzie, będzie to historyczne wydarzenie. Przede wszystkim dlatego, że po raz pierwszy prywatny pojazd kosmiczny zawiezie ludzi na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Ponadto będzie to pierwszy od 9 lat załogowy start z terenu USA. To zaś oznacza, że wkrótce NASA będzie mogła wysyłać swoich astronautów korzystając z usług amerykańskiej firmy. Nie będzie więc płaciła Roskosmosowi, a zacznie płacić, znacznie mniej, krajowej firmie, co przyczyni się do dalszego rozwoju prywatnego przemysłu kosmicznego. To tym bardziej ważne, że do SpaceX w najbliższym czasie zaczną dołączać kolejne firmy, które będą wysyłały ludzi w przestrzeń kosmiczną.
      Jest to również niezwykle waży moment dla SpaceX. Firma uzyska licencję na załogowe loty kosmiczne i znacznie zyska na wiarygodności. To zaś oznacza, że będzie miała kolejnych klientów, którzy będą zlecali jej wysyłkę w przestrzeń kosmiczną swoich satelitów i ładunków innego typu, a w niedalekiej przyszłości również i astronautów.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...