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

Pszczoły zbadają Marsa?

Recommended Posts

Wśród 25 projektów przyjętych przez NASA do wstępnej fazy programu Innovative Advanced Concepts znalazł się pomysł budowy i wykorzystania... marsjańskich pszczół. Marsbees miałyby wspomóc marsjańskie łaziki w badaniu Czerwonej Planety.

Koncepcja opracowana przez Chang-Kwon Kanga i jego kolegów z University of Alabama zakłada zbudowanie roju robotów wielkości trzmieli o skrzydłach rozpiętości skrzydeł cykady, które mogłyby odwiedzić miejsca niedostępne dla łazików poruszających się na kołach. Nasze wstępne obliczenia wskazują, że trzmiel ze skrzydłami cykady generowałby na tyle dużą siłę nośną, że mógłby latać w marsjańskiej atmosferze. Jednocześnie zapotrzebowania energetyczne Marsbee byłyby niskie dzięki odpowiedniej konstrukcji skrzydeł i innowacyjnemu systemowi poboru energii, mówi Kang.

Marsbee zostałyby wyposażone w czujniki oraz moduł łączności bezprzewodowej, dzięki czemu urządzenia mogłyby zbierać dane indywidualnie lub działać jak rój. Komunikowałyby się z łazikiem, który stanowiłby jednocześnie ich bazę, do której mogłyby wrócić i uzupełnić energię.

Amerykański zespół Kanga współpracuje już z grupą Japońskich inżynierów, którzy budują urządzenia wielkości kolibra zdolne do lotu w ziemskiej atmosferze. Teraz wspólnie pracują nad skrzydłami dla robota poruszającego się w atmosferze Marsa.
Na razie prace są na bardzo wstępnym etapie. Inżynierowie próbują stworzyć skrzydła o odpowiedniej budowie. Gdy im się to uda, skonstruują robota i będą go testowali w komorze próżniowej.


« 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
      Badanie RTG brzucha jest jednym ze standardowych badań obrazowych. Pomimo rozwoju technik obrazowania, szczególnie ultrasonografii, zastosowanie badania RTG brzucha jest ograniczone, ale jest relatywnie często stosowanym narzędziem diagnostycznym o nieocenionej wartości. Wykonywanie zdjęć rentgenowskich jamy brzusznej wiąże się z koniecznością narażenia na promieniowanie jonizujące. Dawka pojedynczego badania nie jest jednak duża ani zagrażająca życiu czy zdrowiu.
      Ochrona przeciw promieniom jonizującym
      Badanie RTG wykorzystuje fizyczne zjawisko emisji wysokoenergetycznych fal elektromagnetycznych przez elektrody aparatu rentgenowskiego. Przy pomocy przechodzących przez ciało promieni jonizujących możliwe jest uwidocznienie wewnętrznych struktur brzucha.
      Limity przyjętego w trakcie procedur medycznych promieniowania rentgenowskiego są ściśle określone prawnie w rozporządzeniu Rady Ministrów z 2005 r. Warto zaznaczyć, że dawki przyjętego promieniowania ulegają kumulacji. Komórki posiadają mechanizmy ochronne przeciw promieniowaniom. Każda komórka jest w stanie do pewnego stopnia naprawić uszkodzone nici DNA. Po skumulowaniu się dużej dawki energii komórki tracą jednak możliwości kompensowania nawarstwiających się, wywoływanych przez promieniowanie, uszkodzeń.
      Promieniowanie jonizujące oddziałujące na organizmy określane jest za pomocą jednostki milisiwert (mSv). 1 siwert jest równy 1 dżulowi energii przyjętemu przez kilogram masy ciała. Promieniowanie jonizujące jest wszechobecne. Przyjmuje się, że uśrednione promieniowanie tła, dawka promieniowania przyjęta w Polsce, wynosi ok. 3 mSv. Dawka ta rośnie na wyższych wysokościach oraz w niektórych rejonach geograficznych, a wynika przede wszystkim z naturalnie występującego radu.
      Badanie RTG brzucha wiąże się z jednorazową dawką promieniowania o wartości ok. 1,2 mSv. Oznacza to, że promieniowanie przyjęte w trakcie wykonywania zdjęcia równe jest promieniowaniu przyjmowanego przez 5 miesięcy podczas zwykłego życia. Dawka ta może wydawać się duża, jest jednak nieporównywalnie niższa niż roczna dawka przyjęta za bezpieczną. Dla ogółu populacji dawka graniczna ustalona jest na poziomie 50 mSv. Oznacza to, że wykonanie nawet 40 zdjęć jamy brzusznej w ciągu roku nie przynosi żadnych negatywnych konsekwencji dla zdrowia.
      Minimalizowanie ryzyka
      Minimalizowanie ryzyka związane jest przede wszystkim z racjonalnym użyciem narzędzia diagnostycznego, jakim jest zdjęcie RTG brzucha. Obecnie wskazaniem do wykonania badania są:
      •    podejrzenie perforacji przewodu pokarmowego,
      •    podejrzenie niedrożności przewodu pokarmowego,
      •    urografia (badanie układu moczowego).
      W wymienionych przypadkach korzyść z wykonania badania znacznie przewyższa ryzyko związane z badaniem.
      Mimo że nie ma odgórnie ustalonego postępowania przed badaniem, warto powstrzymać się od jedzenia kilka godzin przed nim oraz przyjąć leki rozbijające pęcherze powietrza w jelitach. Bąble powietrza mogą przysłaniać struktury jamy brzusznej, dlatego stosowane są preparaty rozpuszczające pęcherze powietrza takie jak np. Espumisan. Należy pamiętać, że wykonywanie badania w ciąży jest zabronione

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Łazik marsjański Perseverance, który ma wystartować za trzy tygodnie, zabierze ze sobą nietypowy ładunek. Na jego pokładzie znajdzie się niewielki autonomiczny helikopter Ingenuity. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, będzie on pierwszym pojazdem wysłanym przez człowieka, który wykona wspomagany silnikiem lot w atmosferze innej planety.
      Lot na Marsie może nie wydawać się niczym imponującym, ale jest to niezwykle trudne zadanie. Dość wspomnieć, że gęstość atmosfery Marsa to zaledwie 1% gęstości atmosfery ziemskiej, a temperatura na Czerwonej Planecie może w nocy spaść do -100 stopni Celsjusza. Wyobraźmy sobie lekki wietrzyk na Ziemi. A teraz wyobraźmy sobie 100-krotnie mniej gęste powietrze, które trzeba wykorzystać do uzyskanie siły nośnej i kontroli pojazdu, mówi Theodore Tzanetos z Jet Propulsion Laboratory. Żaden ziemski śmigłowiec nigdy nie latał w tak rozrzedzonej atmosferze.
      Preserverance i Ingenuity mają wystartować 20 lipca bieżącego roku (okno startowe będzie otwarte do 11 sierpnia), a lądowanie na Marsie planowane jest na 18 lutego przyszłego roku. Około 60 marsjańskich dni później łazik opuści drona na powierzchnię planety i odsunie się od niego na odległość 100 metrów.
      Ingenuity waży 1,8 kilograma. Wyposażono go w dwa umieszczone jeden na drugim rotory z włókna węglowego. Obracają się one w przeciwnych kierunkach z prędkością około 2400 obrotów na minutę. To pięciokrotnie szybciej niż wirniki śmigłowców na Ziemi. Gdy obracały się wolniej, dron nie mógłby oderwać się od powierzchni Marsa. Gdyby jednak obracały się znacznie szybciej, zewnętrzne krawędzie wirników zbliżyłyby się do prędkości dźwięku, wywołały falę uderzeniową, która zdestabilizowałaby pojazd.
      Głównym zadaniem Ingenuity jest sprawdzenie wykorzystanych technologii. Twórcy drona mają nadzieję, że w ciągu 30 dni uda im się wykonać 5 lotów. Żaden z nich nie ma trwać dłużej niż 90 sekund. Dron ma nie przekraczać wysokości 10 metrów, a długość każdego z lotów ma być nie większa niż 300 metrów.
      Josh Ravich, który stał na czele zespołu inżynierów projektujących Ingenuity, mówi, że dron będzie nieco mniej manewrowy niż drony wykorzystywane na Ziemi. Musimy jednak pamiętać, że marsjański śmigłowiec musi przetrwać start rakiety, lot z Ziemi na Marsa, wejście w atmosferę i lądowanie oraz zimne marsjańskie noce. Dlatego też inżynierowie przez wiele lat pracowali nad znalezieniem równowagi pomiędzy zużyciem energii, wytrzymałością, wagą i manewrowością.
      Większość energii, którą Ingenuity pozyskuje z niewielkiego panelu słonecznego umieszczonego nad wirnikami, zostanie zużyta nie na loty, a na ogrzewanie systemów drona podczas zimnych marsjańskich nocy. Inżynierowie zastanawiali się nad izolacją cieplną z aerożelu, jednak zrezygnowali z niej, gdyż uznali, że będzie zbyt wiele ważyła. Modelowanie wykazało, że marsjańska atmosfera, która w większości składa się z dwutlenku węgla, będzie w pewnym stopniu zapobiegała utracie ciepła przez drona.
      Naukowcy uznali też, że najlepszą porą na pierwszy lot będzie późny marsjański poranek. Słońce świeci wówczas na tyle mocno, że powinno zapewnić Ingenuity wystarczającą ilość energii do lotu. Jednak nie można lotu odkładać na późniejszą porę dnia, gdyż wówczas powierzchnia Marsa mocniej się nagrzewa przez co atmosfera unosi się, rozrzedza i lot byłby wówczas jeszcze trudniejszy.
      Jeśli misja Ingenuity się powiedzie, NASA będzie wyposażała w śmigłowce kolejne misje marsjańskie. Drony będą służyły łazikom, i w przyszłości ludziom, jako zwiadowcy, pokazujący, co znajduje się w trudnych do osiągnięcia miejscach, jak klify czy wulkany. Obecnie możemy obserwować Marsa albo z powierzchni, albo z orbity. A 90-sekukndowy lot drona pozwoli nam na obejrzenie setek metrów terenu znajdującego się przed nami, mówi Ravich.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Za miesiąc, 20 lipca, wystartuje kolejna misja na Marsa. Tym razem NASA chce umieścić na powierzchni Czerwonej Planety łazik Perseverance. Zadaniem pojazdu będzie poszukiwanie śladów życia w Kraterze Jezero oraz przetestowanie kluczowych technologii, które zostaną wykorzystane podczas przyszłych robotycznych oraz załogowych misji marsjańskich. Jednocześnie Perseverance pobierze próbki gruntu i skał, które zostaną przywiezione na Ziemię w ramach kolejnych misji.
      Pięćdziesiąt jeden lat temu NASA kończyła przygotowania do pierwszej załogowej misji na Księżyc. Obecnie stoimy w przededniu kolejnego ważnego momentu eksploracji kosmosu: zebrania próbek na Marsie, stwierdził szef NASA, Jim Bridenstine.
      Misja Mars 2020 została zaplanowana w grudniu 2012 roku. Od początku zakładano, że wystartuje ona latem 2020 roku. Na razie wszystko wskazuje na to, że misja odbędzie się zgodnie z planem. Biorąc pod uwagę pozycje Ziemi i Marsa, okienko startowe do misji na Czerwoną Planetę otwiera się co 26 miesięcy. Jeśli Perseverance nie wystartuje w planowanym terminie, trzeba będzie czekać do września 2022 roku. Takie opóźnienie poważnie zaburzyłoby realizację długoterminowych planów realizowanych przez NASA w ramach Mars Exploration Program.
      Każda z marsjańskich misji obarczona jest sporym ryzykiem. W przypadku Mars 2020 największym problemem jest posadowienie łazika Perseverance na powierzchni. Jest to bowiem najcięższy ładunek, jaki kiedykolwiek próbowano umieścić na Marsie. Inżynierowie NASA musieli opracować nowe procedury testowe, by sprawdzić, czy zaprojektowane przez nich spadochrony spełnią stawiane przed nimi zadanie. Innym poważnym wyzwaniem technicznym było stworzenie i przetestowanie Sample Caching System, najbardziej złożonego i czystego mechanizmu zbierania próbek kiedykolwiek wysłanego w kosmos.
      Jako, że ostateczne przygotowanie do misji Mars 2020 przypadły na szczególny moment, pandemię koronawirusa, zespół  postanowił uhonorować walczących z nią medyków medyków. Do obudowy łazika przymocowano specjalną plakietkę. Na aluminiowej płytce o wymiarach 8x13 centymetrów widzimy Ziemię wspartą na eskulapie, symbolu medycyny. Zaznaczono też trajektorię lotu misji Mars 2020 na Marsa. Chcieliśmy uhonorować tych, którzy postawili dobro innych nad swoim dobrem osobistym. Mamy nadzieję, że gdy przyszłe generacje polecą na Marsa i napotkają na nasz łazik, plakietka przypomni im, że w 2020 roku na Ziemi byli tacy ludzie, mówi Matt Wallace, zastepca dyrektora projektu Perseverance.
      Nowy marsjański łazik poszuka śladów życia, będzie badał klimat i geologię Marsa, przygotuje grunt pod przyszłe misje i zbierze oraz przechowa próbki gruntu. Już teraz NASA i Europejska Agencja Kosmiczna zastanawiają się nad przyszłymi misjami, które odbiorą te próbki od Perseverance i przywiozą je na Ziemię do dalszej analizy.
      Okienko startowe dla misji Mars 2020 będzie otwarte od 20 lipca do 11 sierpnia. Niezależnie od tego, kiedy misja wystartuje, lądowanie przewidziane jest na 18 lutego 2021 roku. Wyznaczenie ścisłej daty lądowania pozwoli lepiej zrozumieć warunki panujące w miejscu lądowania oraz odpowiednio dostosować pracę satelitów krążących na orbicie Marsa, których zadaniem będzie pomoc w komunikacji pomiędzy lądującą misją Mars 2020 a Ziemią.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Polski Kret HP3 znalazł się pod powierzchnią Marsa. Urządzenie wykonane przez firmę Astronika, Polską Akademię Nauk, Centrum Badań Kosmicznych PAN, Instytut Lotnictwa, Instytut Spawalnictwa i inne to jeden z najważniejszych, a może nawet najważniejszy element misji InSigh. Zadaniem Kreta HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package) jest wwiercenie się na głębokość 5 metrów i wykonywanie pomiarów przepływu ciepła z wnętrza planety.
      Przygotowana przez NASA misja InSight ma za zadanie zbadanie wnętrza Czerwonej Planety. Wylądowała ona na Marsie pod koniec listopada 2018 roku.
      NASA poinformowała, że robotyczne ramię właśnie pomogło Kretowi wniknąć w marsjańską glebę. Operacja byla poważnym wyzwaniem. Ramię potrzebowało asysty z Ziemi, a jako że obie planety dzieli spora odległość, sygnał w jedną stronę wędrował przez kilka minut. "Wciąż musimy przekonać się, czy kret będzie w stanie samodzielnie wiercić dalej", czytamy na oficjalnym koncie misji na Twitterze.
      Po wwierceniu się na głębokość 5 metrów czujniki Kreta zaczną rejestrować przepływ ciepła z wnętrza planety. Pozwoli to naukowcom na zbadanie, w jaki sposób przemieszcza się ono od jądra Marsa.
      Kret to całkowicie nowy typ instrumentu naukowego, jaki znalazł się na Marsie. Wciąż nie ma pewności, czy będzie działał tak, jak zaplanowano. Co prawda był wielokrotnie testowy na Ziemi, jednak nie możemy całkowicie przewidzieć tego, jak będzie się sprawował. Już zresztą pojawiły się pierwsze problemy. Kret miał kłopoty ze wstępnym wierceniem się w powierzchnię. Utykał lub wycofywał się. Właśnie dlatego zdecydowano o użyciu robotycznego ramienia. Nie była to łatwa decyzja, gdyż ramieniem trzeba było operować tak delikatnie, by nie uszkodzić kabla łączącego Kreta z lądownikiem InSight. Kablem tym popłyną dane zarejestrowane przez Kreta.
      Okazało się, że użycie ramienia było dobrym pomysłem. Kret znalazł się pod powierzchnią. Oznacza to, że pomiędzy 11 a 30 maja Kret wcisnął się w marsjańskie skały na głębokość 7 centymetrów. Oczywiście przez te 20 dni nie zajmowano się wyłącznie Kretem. Wszystkie instrumenty misji powinny być już gotowe do pracy więc Kretem zajmowano się raz w tygodniu.
      Teraz przed polskim urządzeniem najważniejsze. Najpierw zostanie przeprowadzony test „wolnego kreta”. Ma on wykazać, jak instrument radzi sobie bez asysty ramienia.
      Wszystko wskazuje na to, że musimy uzbroić się w cierpliwość. Na północnej półkuli Marsa zbliża się zima. Wkrótce rozpocznie się sezon burz piaskowych. W atmosferze już jest coraz więcej pyłu, spada ilość promieniowania słonecznego docierającego do lądownika InSight. Nie wiadomo zatem, czy w najbliższym czasie nie trzeba będzie ograniczyć operacji wymagających największych ilości energii.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przechwytywanie aerodynamiczne (aerocapture) to wciąż opracowywana metoda umieszczania pojazdów na orbicie innych planet i księżyców. Technika ta pozwoliłaby umieszczać na orbitach znacznie większe ładunki niż obecnie. To zaś oznacza olbrzymie oszczędności, gdyż zamiast dwóch lub trzech misji naukowych badających np. Jowisza, można by zorganizować jedną. Ten jeden pojazd mógłby bowiem zabrać na pokład znacznie więcej instrumentów naukowych niż obecnie.
      Umieszczenie satelity na orbicie innej planety to niełatwe zadanie. Pędzący z olbrzymią prędkością pojazd trzeba bowiem wyhamować do odpowiedniej prędkości i umieścić go na orbicie. Najlepiej kołowej. Manewry takie wymagają zużycia olbrzymich ilości paliwa. A im pojazd cięższy, tym więcej paliwa potrzebuje. To poważny czynnik ograniczający masę sond, które obecnie wysyłamy, by badały Układ Słoneczny.
      Przechwytywanie aerodynamiczne to pomysł, który polega na chwilowym wejściu pojazdu w atmosferę planety. W wyniku oddziaływania z atmosferą pojazd zwalnia, a gdy osiągnie odpowiednią prędkość, opuszcza atmosferę i trafia na orbitę planety. Tego typu manewr wymagałby znacznie mniej paliwa niż obecnie używane techniki spowalniania sond kosmicznych.
      Już wcześniejsze wyliczenia dla ośmiu potencjalnych misji planetarnych, w których dokonano bezpośredniego porównania pomiędzy przechwytywaniem aerodynamicznym a innymi zaawansowanymi technikami, takimi jak hamowanie atmosferyczne, wykorzystanie energii chemicznej lub słonecznej elektrycznej do spowolnienia pojazdu, wykazały jak olbrzymie korzyści niesie ze sobą nowa technika.
      Porównanie wykazało, że przechwytywanie atmosferyczne umożliwia umieszczenie pojazdu na orbicie eliptycznej wokół Neptuna i na orbitach kołowych Jowisza i Saturna. Ponadto w przypadku pięciu innych misji pozwala na umieszczenie na orbicie ładunku o znacznie większej masie bez zwiększania kosztów misji. I tak pojazd na orbicie kołowej wokół Wenus mógłby mieć o 79% większą masę, niż gdy do wyhamowania użyje się innych technik. Jeśli byśmy chcieli umieścić ten pojazd na orbicie eliptycznej, to jego masa mogłaby być o 43% większa. Dla orbity kołowej Marsa możemy zwiększyć masę pojazdu o 15%, dla orbity kołowej wokół Tytana jego masa może być większa o 280%, a jeśli chcielibyśmy wysłać sondę na orbitę eliptyczną Urana, to może on mieć masę o 218% większa, niż w przypadku innych technik.
      Dotychczasowe badania wykazały też, że na przykład wykorzystanie przechwytywania atmosferycznego dla misji na Neptuna wymaga budowy pojazdu o doskonałości aerodynamicznej między 0,6 a 0,8. Obecnie stosowane nosy pojazdów wchodzących w atmosferę innych planet mają doskonałość aerodynamiczną rzędu około 0,25. Badania sprzed kilkunastu lat dowiodły, że w takim przypadku wykorzystanie przechwytywania atmosferycznego wymagałoby stosowania olbrzymich osłon termicznych na niemal całym pojeździe, a i tak pojazd uległby zniszczeniu. Najnowsze osłony termiczne również nie zdałyby egzaminu.
      Zespół Roberta Mosesa z Langley Research Center informuje, że właśnie rozwiązał zarówno problem doskonałości aerodynamicznej jak i osłon termicznych. Naukowcy proponują umieszczenie w pojeździe magnesów. Pole magnetyczne tych, znajdujących się blisko czubka nosa pojazdu znacząco odsunie miejsce powstawania fali uderzeniowej, znacząco zmniejszając przepływ ciepła, dzięki czemu nie trzeba będzie stosować olbrzymich osłon termicznych. Z kolei magnesy umieszczone na bokach nosa zwiększą siłę nośną, a przez to i doskonałość aerodynamiczną.
      Moses twierdzi, że taki system można wykorzystać nie tylko do umieszczania pojazdów na orbicie, ale również i w pojazdach, które mają lądować. Dzięki temu zaś misja załogowa mogłaby dotrzeć do Marsa w ciągu 39 dni, a nie – jak się obecnie prognozuje – w ciągu 100 lub więcej dni.

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