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

NASA zachęca do zbudowania systemu radzenia sobie z odpadami w kosmosie

Recommended Posts

W ramach programu Next Space Technologies for Exploration Partnerships (NextSTEP) NASA zachęca swoich partnerów do opracowania technologii pozbywania się odpadów podczas długotrwałych misji w głębszych partiach przestrzeni kosmicznej.

Życie na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej wymaga rozsądnego gospodarowania zasobami, redukowania liczby odpadów, wielokrotnego wykorzystywania materiałów i recyklingu wody oraz powietrza. Każdego roku na ISS dostarczanych jest około 12 ton metrycznych towarów, co z kolei rodzi poważne wyzwania dotyczące ich przechowywania.

Obecnie każdy odpad jest ręcznie zgniatany przez astronautów i pakowany do worka. Na ISS przechowywane są w ten sposób nawet 2 tony śmieci. Odpadki te są albo przywożone na Ziemię, albo spalane w atmosferze.

W przyszłości podczas misji znacznie bardziej oddalonych od Ziemi, astronauci prawdopodobnie nie będą mogli liczyć na regularne misje zaopatrzeniowe, które będą odbierały też odpadki. Dlatego też NASA wezwała przemysł prywatny do opracowania systemu radzenia sobie ze śmieciami.

Ich przechowywanie na pokładzie pojazdu kosmicznego wiąże się nie tylko z zajęciem cennego miejsca, ale stwarza też ryzyko fizyczne i biologiczne. Ponadto składowanie odpadów oznacza utratę potencjalnych zasobów, które można by ponownie wykorzystać. NASA chce, by powstał bezpieczny dla załogi system maksymalnie wykorzystujący dostępne zasoby, zmniejszający objętość odpadków, których nie da się wykorzystać. Chętni do udziału w programie nie będą musieli zaczynać od zera. NASA od lat 80. rozwija system zarządzania odpadkami i ma na swoim koncie takie rozwiązania jak Heat Melt Compactor.

Wspomniany program będzie składał się z dwóch etapów. Podczas Fazy A firmy mają opracować koncepcję systemu, poprawić je pod kierunkiem inżynierów z NASA oraz zbudowanie i przetestowanie na Ziemi prototypu. Firmy biorące udział w projekcie będą mogły wystąpić do NASA o zgodę na wykorzystanie infrastruktury Agencji. Z kolei w Fazie B zaproponowane systemy zostaną przetestowane na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Testy mogą rozpocząć się już w roku 2022.
Zainteresowane firmy będą musiały co najmniej 20% kosztów prac nad swoimi systemami (10% w przypadku małych przedsiębiorstw).


« 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
      Za niecały tydzień, 17 stycznia, NASA odpali najpotężniejszą rakietę, jaka kiedykolwiek została uruchomiona na Ziemi. Na ten dzień przewidziano pierwszy gorący test Space Launch System (SLS). To długo oczekiwana i bardzo opóźniona względem pierwotnych planów rakieta, którą NASA chce używać w niekomercyjnych misjach załogowych. Stanowi ona centralny element planów NASA zakładających powrót człowieka na Księżyc.
      Ten tzw. gorący rozruch rakiety to ostatni z ośmiu testów serii Green Run. Siódmy test Green Run miał miejsce 20 grudnia ubiegłego roku. Wtedy też po raz pierwszy do silników RS-25 podłączony było kriogeniczne płynne paliwo. Podczas tego testu sprawdzano wytrzymałość całej struktury, testowano oprogramowanie, komputery i awionikę, przetestowano wszystkie elementy systemu. Głównym elementem było zaś sprawdzenie całego systemu przepływu paliwa. W jego trakcie bez problemu wpompowano do zbiorników i usunięto z nich 265 000 litrów paliwa. Test zakończył się kilka minut przed czasem z powodu zamknięcia się zaworów. Późniejsze analizy wykazały, że do zamknięcia zaworów doszło na ułamki sekundy zbyt wcześnie, w związku z czym uruchomiły się wszystkie odpowiednie systemy zatrzymujące test. Po analizie czas zamknięcia zaworów poprawiono i obecnie całość gotowa jest do ostatniego testu z serii Green Run.
      Wcześniejsze, przeprowadzone z powodzeniem, elementy Green Run to: test 1 – symulacja sił działających na główny stopień rakiety podczas startu, test 2 – sprawdzenie awioniki, test 3 – symulacja potencjalnych problemów z systemem testowym i sprawdzenie czy w razie ich wystąpienia, wszystkie elementy zostaną prawidłowo wyłączone, test 4 – test głównych systemów napędowych łączących się z silnikami, test 5 – sprawdzono system kontroli dysz silnika i związane z nim elementy hydrauliczne, test 6 – symulacja sekwencji startowej w celu upewnienia się, że jest ona prawidłowa i każdy jej element odbywa się w przewidzianym czasie.
      Teraz nadszedł czas na uruchomienie najpotężniejszej rakiety w historii.
      Tutaj należy dodać kilka słów wyjaśnienia. Gdy NASA przed kilkoma laty poinformowała, że SLS będzie najpotężniejszą rakietą w dziejach, gdyż będzie w stanie wynieść na niską orbitę okołoziemską (LEO) ładunek o masie 130 ton, natychmiast pojawiły się głosy, że słynna Saturn V, która zawiozła astronautów na Księżyc, była w stanie wynieść 140 ton na LEO.
      NASA wyjaśniła, że Saturn V wynosił na LEO 140 ton włącznie z masą własną i masą paliwa. Tymczasem 130 ton SLS to masa samego ładunku.
      NASA doprecyzowała więc używaną terminologię i obecnie mówiąc o możliwościach rakiety odnosi się wyłącznie do ładunku, dodatkowego obciążenia, które może ona ze sobą zabrać. W przypadku SLS wynosi ono 130 ton na LEO, w przypadku zaś Saturna V było to 122,5 tony na LEO. Na potrzeby porównania z dawniej używaną terminologią specjaliści z NASA ukuli nieformalny termin „masa wystrzelona”, który obejmuje rakietę z paliwem oraz ładunkiem. Dla Saturna V „masa wystrzelona” na LEO wynosiła wspomniane 140 ton, dla SLS jest to zaś 157 ton.
      NASA zastrzega jednak, że nie są to liczby ostateczne, gdyż SLS nie jest projektem zamkniętym, może ewoluować. Ponadto system ten nie powstał z myślą o wynoszeniu ładunków na orbitę okołoziemską. Ma on zawieźć astronautów na Marsa, zatem jego możliwości transportowe na LEO nie są najważniejszym parametrem.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Testy żagla słonecznego oraz badania zewnętrznych warstw atmosfery Ziemi będą dwiema misjami, które zostaną zabrane „autostopem” przy okazji misji IMAP (Interstellar Mapping and Acceleration Probe). Urządzenia typu SmallSat trafią w przestrzeń kosmiczną dzięki temu, że IMAP nie wykorzysta całych możliwości rakiety nośnej. Ich wybór to jednocześnie początek realizacji przez NASA „naukowego autostopu” o nazwie RideShare.
      Wspomniane małe misje to GLIDE (Global Lyman-alpha Imagers of the Dynamic Exosphere), w ramach której badany będzie obszar, gdzie atmosfera styka się z przestrzenią kosmiczną, oraz Solar Cruiser, misja testowa żagla słonecznego.
      Zostaną one wystrzelone wraz z IMAP w 2025 roku. Sonda IMAP zostanie umieszczona w punkcie libracyjnym L1 i stamtąd będzie badała przyspieszenie cząstek pochodzących z heliosfery oraz interakcję wiatru słonecznego z lokalnym medium. Dane będą przesyłane na Ziemię w czasie rzeczywistym i posłużą do prognozowania pogody kosmicznej.
      W ramach projektu RideShare NASA ma zamiar wykorzystywać nadmiarową moc rakiet nośnych używanych przy dużych misjach do zabierania na ich pokład mniejszych urządzeń, na przykład typu SmallSat. To zwiększy możliwości badawcze i ułatwi organizowanie niewielkich misji naukowych.
      GLIDE ma uzupełnić nasze luki w wiedzy na temat egzosfery. Dysponujemy co prawda wykonanymi w ultrafiolecie zdjęciami tego obszaru, ale wszystkie one zostały zrobione spoza egzosfery. GLIDE ma obserwować całą egzosferę, dostarczając globalnych i spójnych danych na jej temat. Badania, w jaki sposób Słońce wpływa na najbardziej zewnętrzne warstwy atmosfery, pozwolą na zrozumienie wpływu naszej gwiazdy na systemy telekomunikacyjne oraz opracowanie technik, pozwalających na uniknięcie zakłóceń ze strony Słońca. Główną badaczką misji jest Lara Waldrop z University of Illinois at Urbana-Champaign, a budżet GLIDE wynosi 75 milionów USD.
      Z kolei Solar Cruiser to typowa misja testowa nowej technologii. W jej skład wchodzi żagiel słoneczny o powierzchni 1700 m2, a celem misji będzie wykazanie przydatności tego typu urządzeń do napędzania pojazdów z wykorzystaniem promieniowania słonecznego. Odpowiedzialnym za ten projekt jest Les Johnson z Marshall Space Flight Center, a budżet misji to 65 milionów USD.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      NASA opublikowała swój komentarz dotyczący konstelacji satelitów, jaką chce wybudować jedna z prywatnych amerykańskich firm. To prawdopodobnie pierwszy przypadek, by NASA publicznie  skomentowała wniosek o dostęp do rynku. Wniosek, który jest obecnie rozpatrywany przez Federalną Komisję Komunikacji (FCC). W USA w wielu przypadkach zanim urząd wyda istotną decyzję obowiązuje okres komentarzy publicznych, kiedy to każdy może zgłosić swoje uwagi i zastrzeżenia. Komentarze takie są brane pod uwagę i pomagają kształtować prawo.
      NASA publikuje ten dokument w okresie komentarzy publicznych po to, by pomóc lepiej zrozumieć nasze zastrzeżenia dotyczące zarządzania orbitą okołoziemską oraz by uniknąć ryzyka kolizji, co przyniesie korzyści wszystkim zaangażowanym stronom, napisała inżynier Samantha Fonder.
      Komentarz dotyczy planów firmy AST & Science, która chce stworzyć konstelację ponad 240 dużych satelitów mających pełnić rolę kosmicznych wież telefonii komórkowej. Satelity mają zapewniać smartfonom bezpośredni dostęp do łączy 4G, a być może również 5G. Konstelacja ma nosić nazwę SpaceMobile, a na jej stworzeni firma zebrała już około 120 milionów dolarów.
      NASA postanowiła skomentować te plany z kilku powodów. Najważniejszy z nich to fakt, że konstelacja SpaceMobile ma zostać umieszczona na podobnej wysokości, na jakiej znajduje się już konstelacja A-Train. To grupa satelitów środowiskowych zarządzanych przez NASA i US Geological Survey we współpracy z Francją i Japonią. Satelity te lecą kolejno jeden za drugim i prowadzą skoordynowane obserwacje tych samych obszarów Ziemi. Badanie to pozwala na uzyskanie dokładnego obrazu pogody i klimatu.
      Dotychczasowe doświadczenia z konstelacją A-Train pokazują, że na tym konkretnym obszarze orbity dochodzi do częstych zbliżeń różnych obiektów, czytamy w komentarzu NASA. Umieszczenie tam kolejnych satelitów znacznie zwiększy ryzyko kolizji.
      Ryzyko zderzeń jest tym większe, ze AST ma zamiar zbudować naprawdę wielkie satelity. Każda z nich ma zostać wyposażona w zestaw anten o łącznej powierzchni 900 metrów kwadratowych. To zaś oznacza, że średnica każdego z takich satelitów będzie wynosiła 30 metrów, czyli 10-krotnie więcej niż innych satelitów. Manewry w celu uniknięcia zderzenia będą tutaj wyjątkowo wymagające. Umieszczenie planowanej konstelacji 243 satelitów będzie oznaczało, że każdego roku trzeba będzie wykonywać 1500 manewrów unikowych oraz prawdopodobnie 15 000 innych zaplanowanych wcześniej manewrów. To zaś przekłada się na 4 manewry unikowe i 40 innych działań dziennie – czytamy w komentarzu NASA.
      Kolejne zastrzeżenia budzi fakt, że AST nigdy nie budowała tak dużych satelitów. Biorąc pod uwagę brak doświadczenia NASA ocenia, że co najmniej 10% satelitów ze SpaceMobile ulegnie awarii, przez co nie będą zdolne do manewrowania i ryzyko kolizji będzie nieakceptowalnie wysokie.
      Jakby jeszcze tego było mało, orbita na której znajduje się A-Train już jest pełna niebezpiecznych szczątków. W 2007 roku Chiny przeprowadziły test swojej broni antysatelitarnej, w ramach którego celowo zniszczyły jednego ze swoich nieczynnych satelitów. W wyniku tego działania na orbicie pojawiło się co najmniej 2500 dużych odłamków i nieznana liczba mniejszych. Jakby tego było mało w roku 2009 zepsuty rosyjski satelita Kosmos 2251 uderzył w satelitę systemu Iridium. Również i wtedy powstała olbrzymia liczba szczątków.
      Komentarz NASA był jednym z niewielu, w których zgłoszono zastrzeżenia co do planów budowy SpaceMobile. Większość innych komentarzy była przychylna tym planom.
      Decyzja leży w gestii FCC. Działania firm w przestrzeni kosmicznej nadzoruje w USA kilka agend rządowych. Do FCC należy zarząd nad używanymi częstotliwościami. Firma AST uzyskała zgodę na wykorzystanie pasma V od... Papui Nowej Gwinei. Takie działania są w pełni legalne. Jednak musi uzyskać zgodę FCC na oferowanie swoich usług w USA. Z jednej strony Federalna Komisja Komunikacji jest wyjątkowo przychylna prywatnemu biznesowi. Nic mi nie wiadomo o tym, by FCC kiedykolwiek nie wydała licencji jakiemukolwiek operatorowi satelitów. Starają się być przyjaźni biznesowi i zachęcać firmy do robienia interesów w USA, mówi Brian Weeden, ekspert ds. satelitów w Secure World Foundation. Z drugiej zaś strony w przypadku dużych konstelacji FCC rozważa ryzyko kolizji i pojawienia się odpadków zagrażających innym satelitom. Nie wiadomo zatem czy i na ile Komisja weźmie pod uwagę zastrzeżenia NASA.
      Planowane przez różne firmy wielkie konstelacje satelitarne budzą coraz więcej zastrzeżeń. W ostatnim czasie informowaliśmy, że budowana przez Elona Muska i jego SpaceX konstelacja Starlink już zakłóca badania astronomiczne i radioastronomiczne.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Po 8-miesięcznym milczeniu NASA ponownie skontaktowała się ze znajdującą się na krawędziach Układu Słonecznego sondą Voyager 2. Brak kontaktu spowodowały był remontem i rozbudową anteny, która służy do komunikacji z Voyagerem.
      Prace na 70-metrowej antenie trwały od połowy marca. W końcu 29 października wysłano serię komend, a Voyager 2 potwierdził ich otrzymanie i wykonał je bez najmniejszego problemu.
      Komendy były testem Deep Space Station 43, jedynej anteny, która służy do komunikacji z Voyagerem 2. Urządzenie znajduje się w Australii i jest częścią Deep Space Network. To należąca do NASA sieć anten do komunikacji radiowej z pojazdami znajdującymi się poza orbitą Księżyca. Po wyłączeniu Deep Space Station 43 operatorzy Voyager 2 mogli jedynie otrzymywać od niego dane naukowe oraz informacje dotyczące stanu pojazdu. Nie byli jednak w stanie wysłać żadnej komendy.
      W ramach rozbudowy DSS43 została wyposażona w dwa nowe nadajniki. Jeden z nich, ten używany do wysyłania komend, zastąpił stary nadajnik sprzed 47 lat. Wymieniono też podzespoły ogrzewające i chłodzące, elementy związane z dostarczaniem energii i wiele innych części anteny.
      Udany test komunikacji z 29 października daje nadzieję, że zgodnie z planem DSS43 powróci do normalnej pracy w lutym przyszłego roku.
      Deep Space Network składa się z anten znajdujących się w Australii (Canberra), USA (Goldstone w Kalifornii) i Hiszpanii (Madryt). Takie ich rozmieszczenie gwarantuje, że niemal każdy pojazd, który znajduje się w prostej linii od Ziemi, ma przez cały czas łączność przynajmniej z jedną anteną.
      Voyager 2 jest tutaj rzadkim wyjąkiem. Aby dokonać przelotu w pobliżu Trytona, księżyca Neptuna, sonda musiała przelecieć nad biegunem północnym planety. Taka trajektoria spowodowała, że przesunęła się na południe względem płaszczyzny orbity planet i cały czas zmierza w tym kierunku. To wciąż pogłębiające się odchylenie na południe powoduje, że Voyager 2 nie jest już widoczny dla anten z Półkuli Północnej. Kontakt z nim ma zatem wyłącznie antena z Australii.
      DSS43 to jedyna antena na Półkuli Południowej, która ma wystarczająco dużą moc, by wysyłać komendy do Voyagera 2. Jego bliźniak, Voyager 1, obrał inną drogę za Saturnem, jest więc widoczny dla obu anten z Półkuli Północnej.
      W czasie, gdy DSS43 nie mogła wysyłać komend do Voyagera 2, informacje nadchodzące z tej sondy były odbierane przez trzy 34-metrowe anteny w Canberze.
      DSS43 rozpoczęła pracę w 1972 roku, na 5 lat przed wystrzeleniem Voyagerów. Wówczas miała średnicę 64 metrów. W roku 1987 zwiększono ją do 70 metrów. Od tamtego czasu urządzenie było wielokrotnie rozbudowywane i naprawiane. Jednak obecna praca były najbardziej znaczącymi i wiązały się z najdłuższym wyłączeniem anteny od ponad 30 lat.
      DSS43 to wysoce wyspecjalizowany system. Na całym świecie są tylko dwie podobne anteny, więc wyłączenie jednej z nich to nie jest najlepsza sytuacja dla Voyagera i wielu innych misji NASA. Jednak musimy podejmować takie decyzje, by móc obsługiwać obecne i przyszłe misje. W przypadku urządzenia, które liczy sobie niemal 50 lat, trzeba być proaktywnym. Nie można czekać, aż coś się zepsuje, mówi Philip Baldwin z NASA.
      Z Deep Space Network korzystają liczne misje. Najnowsza rozbudowa przyda się m.in. podczas obecnych i planowanych misji na Marsa.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dzisiaj, 2 listopada, przypada 20. rocznica stałej obecności człowieka w przestrzeni kosmicznej. Od takiego bowiem czasu Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS) jest nieprzerwanie zamieszkana.
      Pierwszą załogę ISS stanowili Bill Shepherd, Siergiej Krikalow i Jurij Gidzenko. Wystartowali oni 31 października 2000 roku z Kazachstanu i dwa dni później weszli na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Od tej pory na stacji zawsze przebywali ludzie.
      Dotychczas ISS odwiedzili obywatele 19 krajów, w tym osoby, które dokonywały tam krótkoterminowych prac budowlanych oraz turyści.
      Bill Shepherd, były żołnierz Navy Seals, który był dowódcą pierwszej obsady ISS wspomina, że w porównaniu z dniem dzisiejszym warunki na Stacji były prymitywne. Stacja składała się z trzech pomieszczeń, była ciasna, zagracona i wilgotna. Obecnie ma 3 toalety, 6 sypialni, 12 pokoi oraz wieżę widokową. W jej skład wchodzą trzy nowoczesne laboratoria naukowe.
      Obecnie 71-letni Shepherd jest na emeryturze, a 62-letni Krikalow i 58-letni Gidzenko nadal pracują przy rosyjskim programie kosmicznym. Niedawno panowie odbyli online'owe spotkanie, podczas którego wspominali swój pobyt na stacji. Pierwszą rzeczą, którą zrobili po wejściu na jej pokład, było zapalenie światłe. Następnie zagotowali wodę, by zrobić sobie coś ciepłego do picia i aktywowali jedyną wówczas toaletę.
      Cała trójka spędziła na ISS niemal pięć miesięcy. Łączność z Ziemią mieli sporadycznie. Całymi godzinami byli jej pozbawieni. Obecnie głównym zadaniem załóg ISS jest prowadzenie eksperymentów naukowych. Jednak Shepherd, Krikalow i Gidzenko nie mieli na nie czasu. Zajmowali się uruchamianiem podsystemów stacji przygotowywaniem jej na kolejne wizyty, rozładowywaniem misji zaopatrzeniowych. Byli przez cały czas zajęci i nie wszystko szło zgodnie z przewidywaniami. Na przykład uruchomienie urządzenia do podgrzewania jedzenia zajęło im nie przewidywane 30 minut, a 1,5 doby. Takich problemów było znacznie więcej.
      Ich głównym zadaniem było rozbudowywanie ISS. Sprawy nie ułatwiały kłopoty komunikacyjne. Shepherd wspomina, że często był sfrustrowany faktem, że z dwóch centrów kontroli – w Houston i pod Moskwą – napływały sprzeczne polecenia. Napominał kontrolerów z obu krajów, by uzgodnili jeden plan działania. Mimo to, jak twierdził to były jego najszczęśliwsze dni w kosmosie.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...