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

InSight wylądowala, MarCO poleciały dalej

Recommended Posts

Misja InSight wylądowała na Marsie. Po siedmiomiesięcznej podróży i przebyciu 458 milionów kilometrów sonda dotknęła powierzchni Czerwonej Planety w pobliżu równika, w zachodniej części pola lawowego Elysium Planitia.

Dzisiaj, po raz ósmy w historii człowieka, przeprowadziliśmy udane lądowanie na Marsie. InSight będzie badał wnętrze Marsa i dostarczy nam wartościowych informacji, które wykorzystamy podczas wysłania człowieka na Księżyc i dalej na Marsa. Osiągnięcie to jest przykładem pomysłowości Amerykanów i naszych międzynarodowych partnerów, powiedział administrator NASA Jim Bridenstine.

Sygnał o udanym lądowaniu został przesłany do Jet Propulsion Laboratory za pośrednictwem dwóch eksperymentalnych pojazdów Mars Cube One (MarCO). To urządzenia typu CubeSat, które zostały wystrzelone za pomocą tej samej rakiety do InSight i podążały za nią na Marsa. To jednocześnie pierwsze CubeSaty wysłane w głębsze regiony przestrzeni kosmicznej.

Kilka godzin po lądowaniu InSight przysłał wiadomość, że rozłożył panele słoneczne i ładuje swoje baterie. Dane te trafiły na Ziemię za pośrednictwem orbitera Mars Odyssey, który od lat okrąża Czerwoną Planetę.

Zespół misji InSight może nieco odetchnąć po informacji, że panele słoneczne zostały rozłożone. To był długi dzień. Ale jutro rozpoczyna się nowy ekscytujący rozdział w historii misji: początek operacji na powierzchni i etap rozkładania instrumentów naukowych.

Każdy z paneli InSight ma 2,2 metra szerokości. Podczas bezchmurnego dnia dostarczą urządzeniu 600–700 watów. Nawet jeśli panele zostaną pokryte kurzem, a na Marsie będzie się to często zdarzało, powinny one dostarczać co najmniej 200 watów.
Miną 2–3 miesiące, zanim InSight rozłoży i przetestuje wszystkie swoje instrumenty naukowe i zacznie przesyłać z nich dane.

Tymczasem CubeSaty MarCO wypełniły swoją misję i dowiodły, że tego typu urządzenia mogą pracować nie tylko na orbicie Ziemi. To niezwykle ważna wiadomość dla przyszłych misji eksplorujących dalsze obszary Układu Słonecznego. Oznacza to bowiem, że stosunkowo niewielkim kosztem do misji można dodać satelity, które zapewnią łączność z Ziemią. Wokół Marsa krążą ją inne satelity, więc łączność z misją InSight nie była uzależniona od prawidłowego działania MarCO. Jednak ich zakończony z powodzeniem test wykazał, że w przyszłości możliwe będzie zarówno wykorzystanie ich w misjach większych urządzeń, które nie mogą liczyć na pomoc satelitów krążących wokół innych ciał niebieskich, jak i na szybsze i tańsze przygotowanie misji składającej się z samych MarCo.


« 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
      NASA planuje powrót człowieka na Księżyc, który ma stać się ważnym etapem załogowej misji na Marsa. Wciąż nierozwiązane pozostaje jednak pytanie, gdzie na Czerwonej Planecie powinni lądować ludzie. W podjęciu decyzji może pomóc najnowszy artykuł z Geophysical Research Letters, którego autorzy dostarczyli mapę zamarzniętej wody na Marsie znajdującej się nawet 2,5 centymetra pod powierzchnią planety.
      Dostępność wody będzie kluczowym elementem dla wybrania miejsca lądowania misji załogowej. Posłuży ona astronautom zarówno do picia, jak i do wyprodukowania paliwa. NASA chce bowiem tak przygotować misję, by po wylądowaniu możliwe było korzystanie z zasobów planety. W ich badaniu biorą udział satelity okrążające Marsa. Sylvain Piqueux z Jet Propulsion Laboratory, autor wspomnianego na wstępie artykułu, wykorzystał dane z Mars Reconnaissance Orbitera (MRO) i Mars Odyssey, by znaleźć wodę, która jest łatwo dostępna.
      Nie potrzebujesz koparki by dostać się do tej wody. Wystarczy szpadel. Cały czas zbieramy dane na temat pokrywy lodowej Marsa, szukając najlepszych miejsc do lądowania misji załogowej, mówi Piqueux.
      Na Marsie woda w stanie ciekłym nie może się utrzymać. Niskie ciśnienie powoduje, że lód wystawiony bezpośrednio na oddziaływanie czynników zewnętrznych szybko odparowuje.
      Lód na Czerwonej Planecie występuje na średnich wysokościach, w pobliżu biegunów. Piqueux postanowił poszukać takich złóż, do których astronauci mogą łatwo się dostać. Wykorzystał w tym celu instrumenty badające temperatury i połączył te dane z ze zdjęciami kraterów po uderzeniach meteorytów oraz danymi z radaru wskazującymi na obecność lodu. Dzięki temu udało mu się określić głębokość, na jakiej występuje lód.
      Niewiele miejsc na Marsie nadaje się do lądowania misji załogowej. Dlatego też naukowcy skupiają się na średnich szerokościach półkuli północnej i południowej, gdzie jest znacznie cieplej niż na biegunach. Preferowana jest półkula północna, której tereny są położone niżej, zatem mamy tam grubszą warstwę atmosfery do wyhamowania lądującego pojazdu.
      Naukowców szczególnie interesuje równina Arkadia na półkuli północnej. Na stworzonej przez Piqueuxa mapie widzimy kilka kolorów. Te chłodne, niebieski i purpurowy, wskazują na lód znajdujący się nie więcej niż 30 centymetrów pod powierzchnią. Kolory ciepłe to lód ukryty głębiej, co najmniej 60 centymetrów pod powierzchnią. Z kolei kolor czarny to miejsce, gdzie zdecydowanie nic nie powinno lądować. Pojazd mógłby bowiem zatonąć tam w pyle.
      Piqueux chce teraz rozpocząć długoterminowe obserwacje marsjańskiego lodu. Uczony ma zamar sprawdzić, jak jego ilość i dostępność zmienia się wraz z porami roku. Im dłużej badamy lód, tym więcej się dowiadujemy. Całoroczne obserwacje prowadzone przez różne pojazdy przez wiele lat pozwolą odkryć nam jego nowe zasoby, mówi Leslie Tamppari, odpowiedzialna za stronę naukową misji MRO.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ludzie od dawna marzą o terraformowaniu Marsa. Już w 1971 roku Carl Sagan zaproponował roztopienie lodu biegunie północnym Marsa i wytworzenie w ten sposób atmosfery. To zainspirowało do badań innych naukowców, którzy musieli odpowiedzieć na podstawowe pytanie: czy na Marsie istnieje wystarczająco dużo wody i gazów cieplarnianych, by możliwe było zwiększenie ciśnienia i temperatury na całej planecie. W 2018 roku nadeszło olbrzymie rozczarowanie. Finansowane przez NASA badania wykazały, że wszystkie zasoby Marsa wystarczyłyby do zwiększenia ciśnienia atmosferycznego zaledwie do poziomu 7% ciśnienia na Ziemi. Wydaje się więc, że terraformowanie całego Marsa jest nierealne.
      Teraz naukowcy z Harvard University, Jet Propulsion Laboratory oraz University of Edinburgh wpadli na pomysł, by nie działać na skalę całej planety, a regionalnie.
      W Nature Astronomy opublikowali artykuł, w którym dowodzą, że możliwe jest stworzenie na Marsie warunków sprzyjających życiu. Ich zdaniem należy wykorzystać aerożel krzemionkowy by wywołać efekt cieplarniany podobny do ziemskiego. Modele komputerowe i eksperymenty wykazały, że wystarczy nakryć niektóre obszary planety warstwą aerożelu grubości 2–3 centymetrów, by zablokować szkodliwe promieniowanie ultrafioletowe, na stałe podnieść temperaturę powyżej 0 stopni i przepuścić na tyle widzialnego światła, by rośliny mogły prowadzić fotosyntezę. I to wszystko bez potrzeby używania dodatkowego źródła ciepła.
      Regionalne podejście do uczynienia Marsa nadającym się do zamieszkania jest znacznie łatwiej osiągalne niż globalna modyfikacja jego atmosfery, mówi profesor Robin Wordsworth z Harvarda. W przeciwieństwie do wcześniejszych tego typu pomysłów, tutaj mamy projekt, który można stopniowo testować i rozwijać za pomocą technologii i materiałów, które już teraz posiadamy, dodaje.
      Mars to, poza Ziemią, najbardziej przyjazna życiu planeta Układu Słonecznego. Jednak pozostaje nieprzyjazny dla wielu form życia. System tworzenia niewielkich zamieszkałych wysp pozwoliłby na przekształcanie Marsa w kontrolowalny, skalowalny sposób, wyjaśnia Laura Kerber z Jet Propulsion Laboratory.
      Naukowcy przyznają, że ich pomysł opiera się na zjawisku, które już zaobserwowano na Marsie. W przeciwieństwie do czap lodowych na ziemskich biegunach pokrywy lodowe występujące na Marsie to połączenie wody i zamarzniętego CO2. Dwutlenek węgla, jak wiemy, przepuszcza promienie słoneczne i zatrzymuje ciepło. Latem zjawisko to powoduje, że pod pokrywą lodową marsjańskich biegunów tworzą się kieszenie, w których występuje efekt cieplarniany.
      Zaczęliśmy myśleć o tym efekcie cieplarnianym wywoływanym przez zamarznięty dwutlenek węgla i o tym, jak można by go wykorzystać do stworzenia warunków dla istnienia życia na Marsie. Zastanawialiśmy się, czy istnieje materiał, który charakteryzuje się minimalnym przewodnictwem cieplnym, ale przepuszcza dużo światła, wspomina Wordsworth. Wybór naukowców padł na krzemionkowy aerożel, jeden z najdoskonalszych izolatorów stworzonych przez człowieka.
      Aerożele krzemionkowe są w 97% porowate, dzięki czemu światło łatwo się przez nie przedostaje, jednak nanowarstwy ditlenku krzemu zatrzymują promieniowanie podczerwone, znacząco utrudniając przewodnictwo cieplne.
      Aerożel krzemionkowy to obiecujący materiał, gdyż działa pasywnie. Nie wymaga dostarczania energii, nie posiada ruchomych części, które trzeba by konserwować i naprawiać, przez długi czas utrzymuje ciepło, przypomina Kerber.
      Modele komputerowe i eksperymenty wykazały, że jeśli takim aerożelem pokryjemy jakiś obszar znajdujący się na marsjańskich średnich szerokościach geograficznych, to temperatury na tym obszarze wzrosną niemal do poziomu ziemskiego. Wystarczy pokryć odpowiednio duży obszar, a nie będzie potrzeba żadnej innej technologii czy zjawiska fizycznego. Po prostu wystarczy warstwa tego materiału, by utrzymać wodę w stanie ciekłym, wyjaśnia Wordsworth.
      Krzemionkowy aerożel mógłby więc zostać wykorzystany do budowy pomieszczeń mieszkalnych, a nawet samodzielnej biosfery na Marsie.
      Naukowcy mają teraz zamiar przetestować swoje koncepcje na tych obszarach Ziemi, które przypominają Marsa. Mają tutaj do wyboru suche doliny Antarktyki i Chile.
      Profesor Wordsorth przypomina, że gdy zaczniemy poważną dyskusję na temat uczynienia Marsa nadającym się do zamieszkania, będziemy musieli rozważyć też kwestie filozoficzne czy etyczne, dotyczące np. ochrony planety. Jeśli mamy zamiar zaszczepić życie na Marsie, to musimy odpowiedzieć sobie na pytanie, czy już tam nie ma życia. A jeśli jest, to jak to pogodzić. Nie unikniemy takich pytań, jeśli chcemy, by ludzie mieszkali na Marsie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wysłanie człowieka na Marsa wymaga rozwiązania całego szeregu problemów technicznych, a jednym z nich jest samo lądowanie na Czerwonej Planecie. Dotychczas najcięższym obiektem, jaki udało się na niej posadowić jest ważący 1 tonę łazik Curiosity. Tymczasem wysłanie bardziej złożonej misji automatycznej czy w końcu ludzi, będzie wymagało przeprowadzenia miękkiego lądowania obiektu o masie od 5 do 20 ton.
      Christopher G. Lorenz i Zachary R. Putnam są autorami zamówionego przez NASA studium pt. „Entry Trajectory Options for High Ballistic Coefficient Vehicles at Mars”, które opublikowano w Journal of Spacecraft and Rockets.
      Zwykle lądujący obiekt wchodzi w atmosferę Marsa z prędkością około 30 Mach, szybko zwalnia, rozwija spadochrony, a na końcu ląduje za pomocą silników lub poduszek powietrznych. Niestety spadochrony nie skalują się dobrze wraz z rosnącą masą obiektu. Nowy pomysł polega na rezygnacji ze spadochronu i wykorzystaniu większych silników rakietowych, mówi profesor Zach Putnam z University of Illinois at Urbana-Champaign.
      Zaproponowana metoda zakłada, że gdy lądujący obiekt spowolni do prędkości Mach 3 zostaną uruchomione silniki hamujące o ciągu wstecznym, które na tyle go spowolnią, iż będzie mógł bezpiecznie wylądować. Problem jednak w tym, że manewr ten będzie wymagał dużej ilości paliwa. Paliwo to zwiększa masę misji, co z kolei czyni ją znacznie droższą, nie mówiąc już o tym, że to dodatkowe paliwo trzeba wynieść z powierzchni Ziemi, zużywając przy tym jeszcze więcej paliwa. Obecnie nie istnieje system rakietowy zdolny do wyniesienia takiej masy. Ponadto, co równie ważne, każdy kilogram paliwa oznacza kilogram mniej innego ładunku: ludzi, instrumentów naukowych, zaopatrzenia itp. itd.
      Gdy pojazd porusza się z prędkością ponaddźwiękową to jeszcze przed uruchomieniem silników tworzy się siła nośna, którą możemy wykorzystać do sterowania. Jeśli przesuniemy środek ciężkości pojazdu tak, by był on bardziej obciążony z jednej strony, poleci on pod innym kątem. Mamy pewną możliwość kontroli podczas wejścia w atmosferę, obniżania lotu i lądowania. Przy prędkości ponaddźwiękowej możemy użyć siły nośnej do sterowania. Po uruchomieniu silników możemy ich użyć do bardzo precyzyjnego lądowania. Mamy więc do wyboru, albo spalić więcej paliwa, by wylądować z jak największą precyzją, albo nie przejmować się precyzją, oszczędzić paliwo i wysłać tam jak najcięższy pojazd, albo też znaleźć złoty środek pomiędzy tymi rozwiązaniami, wyjaśnia Putnam.
      Zatem główne pytanie brzmi, jeśli wiemy, że będziemy uruchamiać silniki hamujące przy, powiedzmy, Mach 3, to jak powinniśmy sterować pojazdem by zużyć jak najmniej paliwa a zmaksymalizować masę ładunku. Wysokość, na jakiej uruchomimy silniki hamujące jest niezwykle ważna w celu maksymalizacji masy ładunku, jaką możemy wysłać. Ale również ważny jest kąt wektora prędkości pojazdu względem horyzontu, innymi słowy, jak ostro pojazd będzie nurkował, dodaje uczony.
      Putnam i Lorenz przeprowadzili wyliczenia, które dały odpowiedź na pytanie o sposób najlepszego użycia siły nośnej i optymalne techniki kontroli przy maksymalnej masie pojazdu w zależności od konfiguracji pojazdu, warunków atmosferycznych oraz szerokości geograficznej na jakiej będzie on lądował.
      Okazuje się, że najlepszym rozwiązaniem jest wejście w atmosferę tak, by wektor siły nośnej był skierowany w dół. Potem, w odpowiednim momencie, opierając się na czasie lub prędkości, należy podnieść wektor siły nośnej tak, by wyciągnąć pojazd z lotu nurkowego i żeby leciał on równolegle do planety na niskiej wysokości. Dzięki temu pojazd spędzi więcej czasu tam, gdzie atmosfera jest gęstsza, więc dodatkowo wyhamuje, dzięki czemu zaoszczędzimy paliwo potrzebne silnikom do lądowania.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      MarCo, dwa miniaturowe satelity typu CubeSat, które zostały wysłane w kierunku Marsa w ramach misji InSight, przestały komunikować się z Ziemią. Urządzenie, nazwane EVE i WALL-E, odniosły sukces i udowodniły, że możliwe jest badanie przestrzeni kosmicznej za pomocą tanich miniaturowych satelitów.
      Gdy pojawił się pomysł na dodanie MarCO do misji InSight uznawano, że sukcesem będzie, jeśli satelity w ogóle dotrą do Marsa. Ich misja miała na celu tylko i wyłącznie sprawdzenie, czy pod względem technologicznym tego typu urządzenia są gotowe do pracy w głębszym kosmosie. W ramach testów EVE i WALL-E służyły jako pośrednicy w komunikacji pomiędzy Ziemią a lądującą na Marsie misją InSight. Ponadto WALL-E przesłał kilka fotografii Marsa. Oba CubeSaty minęły Czerwoną Planetę i poleciały dalej.
      Ostatni sygnał od WALL-E odebrano 29 grudnia, a od EVE – 4 stycznia. Z obliczeń ich trajektorii wynika, że WALL-E znajduje się obecnie 1,8 miliona kilometrów za Marsem, a EVE dzieli od Marsa 3,2 miliona kilometrów.
      Zespół odpowiedzialny za misję ma kilka teorii dotyczących powodów, dla których CubeSaty zamilkły. Wiadomo na przykład, że w WALL-E pojawił się problem z napędem, który mógł spowodować, że urządzenie porusza się w sposób niekontrolowany i utraciło zdolność do wysyłania i odbierania komend. Oba MarCO znajdują się na orbicie okołosłonecznej, a im dalej od Ziemi odlecą, tym bardziej precyzyjnie muszą celować swoimi antenami w naszą planetę. Specjaliści spróbują jeszcze skontaktować się z WALL-E i EVE latem. Jest jednak mało prawdopodobne, by satelity odpowiedziały.
      Mimo to, misja MarCO uznawana jest za spektakularny sukces. W tej misji chodziło tylko o przesunięcie granic miniaturyzacji i sprawdzenie, jak daleko nas to zaprowadzi. Przyszłe CubeSaty mogą polecieć jeszcze dale", cieszy się  główny inżynier misji, Andy Klesh.
      CubeSaty można produkować tanio i szybko w porównaniu z innymi satelitami służącymi do badania dalszych części przestrzeni kosmicznej. To zaś oznacza, że zamiast planować misję z wyprzedzeniem przekraczającym 10 lat i wydawać na nią setki milionów dolarów, możliwe będzie znacznie szybsze przygotowanie tańszej misji, w której wezmą udział same CubeSaty.

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