Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  

Recommended Posts

Misja Dragonfly będzie kolejną – czwartą – jaką NASA przygotuje w ramach programu New Frontiers. Koncepcja badań Tytana, największego księżyca Saturna, wygrała więc w propozycją przywiezienia próbek komety 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Misja, którą kieruje Elizabeth Turtle z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa, wystartuje w 2026 roku. Będzie ona odmienna od innych przedsięwzięć związanych z robotyczną eksploracją Układu Słonecznego. Tytan jest inny niż jakiekolwiek miejsce w Układzie Słonecznym, więc i Dragonfly będzie inną misją, powiedział Thomas Zurbuchen, wiceadministrator NASA ds. badań naukowych.
Tytan otoczony jest przez atmosferę składającą się głównie z azotu. Jest on większy od Merkurego, a naukowcy przypuszczają, że pod zamarzniętą skorupą znajduje się ocean. Księżyc był badany przez sondę Cassini, która w 2005 roku umieściła w atmosferze Tytana próbnik Huygens.

Na powierzchni Tytana znajdują się skały, wyżyny i pustynie. Są one jednak zbudowane z lodu, a rzeki i oceany to płynny metan. Zarejestrowano tam też obecność molekuł organicznych. To niezwykle interesujące miejsce. Tytan może być kolebką dla jakiegoś rodzaju życia. Niezależnie od tego, czy życie się tam pojawiło, czy też nie, węglowodorowe rzeki i jeziora Tytana oraz węglowodorowy śnieg, czynią go jednym z najbardziej fascynujących obiektów w Układzie Słonecznym, mówi Lindy Elkins-Tanton z Arizona State University i główna badaczka misji Psyche.

Jako, że Tytan jest tak zróżnicowany, umieszczenie próbnika w jednym miejscu nie da nam zbyt wielu informacji na temat procesów chemicznych zachodzących na księżycu. Stąd też pomysł misji Dragonfly – śmigłowca, który będzie latał nad Tytanem i pobierał próbki. Dragonfly będzie składał się z czterech ramion, z których każde zostanie wyposażone w dwa śmigła, jedno u dołu, drugie u góry. Dzięki gęstej atmosferze i słabej grawitacji 300-kilogramowy śmigłowiec wielkości samolotu, zasilany generatorem radioizotopowym, będzie mógł podróżować nad Tytanem pobierając co 16 ziemskich dni próbki i zużywając przy tym 38-krotnie mniej energii niż na Ziemi.

Dragonfly przybędzie na Tytana w 2034 roku. W tym czasie na półkuli północnej będzie panowała długotrwała zima. Okolice bieguna północnego to miejsce występowania interesujących naukowców mórz metanowych. Jednak Dragonfly nie będzie mógł tam lądować ani komunikować się z Ziemią. Dlatego pojazd zajmie się badaniem okolic równika. Znajdujące się tam wielkie pustynie zawierają prawdopodobnie materiał opadający z całego księżyca. Dragonfly skupi się na poszukiwaniu kraterów uderzeniowych i wulkanów lodowych.

Misja podstawowa Dragonfly potrwa 3 lata. W tym czasie pojazd przebędzie 175 kilometrów, a każdy z lotów będzie miał długość do 8 km. W końcu śmigłowiec dotrze do krateru Selk, który jest jego głównym celem. To 80-kilometrowy krater uderzeniowy.

Dragonfly nie zostanie wyposażony w robotyczne ramię. Badania będzie prowadził emitując promieniowanie gamma, dzięki któremu rozróżni różne typy gruntu. Zostanie też wyposażony w wiertło, za pomocą którego pobierze próbki. Te trafią do tuby próżniowej, a stamtąd do spektrometru mas, który przeanalizuje ich skład. Taki system badań najbardziej niepokoił NASA. Obawiano się, że bogata w węglowodory atmosfera Tytana doprowadzi do jego zatkania. Potrzeba było dwóch lat badań, testowania nowych materiałów i architektury systemu, by rozwiać te wątpliwości.

Dragonfly nie skupi się jedynie na powierzchni Tytana. Będzie też badał wnętrze księżyca i jego atmosferę. Podczas lotu będzie zbierał próbki atmosfery, a dzięki sejsmometrowi zarejestruje wibracje powodowane przez interakcje Tytana z Saturnem oraz wpływ grawitacji planety na uwięziony pod lodem ocean.

Jeśli śmigłowiec nie ulegnie awarii, to nie można wykluczyć, że jego misja zostanie przedłużona. Zasilania wystarczy mu bowiem na 8 lat, a – jak pamiętamy z dotychczasowych misji – NASA często, gdy ma taką możliwość, wydłuża misje poza ich program podstawowy i próbuje osiągnąć dodatkowe cele

Całkowity koszt misji zamknie się w kwocie 1 miliarda dolarów.

Dragonfly – czyli New Frontiers 4 – to kolejne po New Horizons (misja do Plutona i obiektu 2014 MU69 w Pasie Kuipera), Juno (misja do Jowisza) i OSIRIS-REx (misja do asteroidy Bennu) – przedsięwzięcie w ramach programu New Frontiers. Jak poinformował Thomas Zurbuchen, w roku 2021 lub 2022 NASA rozpocznie przyjmowanie propozycji dla misji New Frontiers 5.

 


« 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 ujawniła, że powrót człowieka na Księżyc, zaplanowany na rok 2024, będzie kosztował 28 miliardów dolarów, z czego 16 miliardów to koszt księżycowego lądownika. Budżet musi zostać jeszcze zatwierdzony przez Kongres. Jeśli parlamentarzyści wyrażą zgodę, to kwota 28 miliardów USD zostanie rozpisana w budżecie na lata 2021–2025.
      Administrator NASA, Jim Bridenstine, przyznał w telefonicznym wywiadzie z dziennikarzami, że największym ryzykiem są tutaj kwestie polityczne. Za niecałe 2 miesiące w USA odbędą się zarówno wybory prezydenckie  jak i do Kongresu. Jako, że powrót USA na Księżyc to jedno z priorytetowych zadań, jakie przed NASA postawił prezydent Trump, można spodziewać się ostrych sporów wokół projektu i jego budżetu.
      Jim Bridenstine powiedział, że jeśli Kongres zatwierdzi pierwszą transzę wydatków w kwocie 3,2 miliarda dolarów, to NASA będzie w stanie przeprowadzić lądowanie w 2024 roku. Żeby było jasne, wybieramy się na Biegun Południowy. To bezdyskusyjne, stwierdził Bridenstine, odnosząc się do pogłosek, jakoby miejsce lądowania było podobne, jak podczas misji Apollo, kiedy to ludzi wysyłano na księżycowy równik.
      Obecnie NASA rozważa trzy propozycje budowy księżycowego lądownika. Jeden z nich rozwijany jest przez firmę Jeffa Bezosa Blue Origin, we współpracy z Lockheedem Martinem, Northropem Grummanem oraz Draperem. Jedną propozycję złożyła SpaceX i jedną firma Dynetics.
      Pierwszy, bezzałogowy lot w ramach programu Artemis, Artemis I został zaplanowany na listopad 2021. Wówczas to wystartuje rakieta SLS z kapsułą Orion. Misja Artemis II odbędzie się w roku 2023. Wówczas to astronauci okrążą Księżyc, ale nie będą lądowali. Na Srebrnym Globie wyląduje Artemis III. Astronauci pozostaną na Księżycu przez tydzień. W tym czasie opuszczą lądownik 2 do 5 razy. Badania, które przeprowadzą, będą całkowicie różne od tego, co robiono wcześniej. Musimy pamiętać, że w epoce Apollo sądziliśmy, że Księżyc jest suchy jak pieprz. Teraz wiemy, że jest tam pełno lodu i wiemy, że znajduje się on na Biegunie Południowym, dodaje Bridenstine.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na trzy sekundy przed startem odwołano wystrzelenie satelity szpiegowskiego NROL-44. Satelita miał zostać wystrzelony za pomocą rakiety Delta IV Heavy. Dosłownie w ostatniej chwili przed startem pojawiły się problemy. Na załączonym filmie widać duży płomień.
      Na szczęście nie doszło do katastrofy. Silniki wyłączono, a start został odwołany.
      Start United Launch Alliance Delta IV Heavy z misją NROL-44 realizowaną na zlecenie Narodowego Biura Rekonesansu, został odwołany w związku z niespodziewanym wydarzeniem, do którego doszło na trzy sekundy przed startem, oświadczyli przedstawiciele ULA. Zespół specjalistów analizuje dane i określi dalsze kroki. Minimalny czas oczekiwania przed kolejnym startem wynosi 7 dni.
      Prezes ULA Tory Bruno oświadczył, że zarówno rakieta jak i ładunek są w dobrym stanie. Doszło do automatycznego wyłączenia silników podczas sekwencji startowej. Wydaje się że problem pojawił się w systemie naziemnym. Wszystko zadziałało jak należy i udało się uchronić pojazd oraz ładunek.
      Delta IV Heavy to najpotężniejsza rakieta ULA, czyli konsorcjum założonego przez Boeinga i Lockheeda Martina. Może ona wynieść na niską orbitę okołoziemską ładunek o masie do 28 370 kg, a na orbitę stacjonarną – do 13 810 kg.
      To już drugie opóźnienie tajnej misji NROL-44. Pierwotnie start planowano na 27 sierpnia, jednak przełożono go w związku z problemami ze sprzętem na stanowisku startowym.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      NASA dała zielone światło dla ostatniego etapu przygotowań pierwszej w historii misji do asteroid trojańskich. Mija Lucy ma zostać wystrzelona w październiku 2021. Właśnie pomyślnie przeszła ona niezależne przeglądy pojazdu, instrumentów, budżetu oraz ram czasowych. Ten proces o nazwie Key Decision Point-D (KDP-D) oznacza, że misja może przejść z fazy C (Phase C), w której dokonuje się ostatecznych projektów oraz produkcji urządzeń, do fazy D, czyli dostarczanie, testowanie i składanie całości.
      Każdy etap misji jest bardziej ekscytujący niż poprzedni. Oczywiście zdaję sobie sprawę, że zanim Lucy wykona swoje zadanie minie kilkanaście lat, a pojazd przebędzie miliardy kilometrów i zbada nigdy nie badane asteroidy trojańskie. Jednak oglądanie, jak całość jest składana razem to niezwykłe doświadczenie, mówi główny naukowiec misji, doktor Hal Levison z Southwest Research Institute.
      Kolejnym ważnym etapem będzie Mission Operation Review, przewidziany na październik bieżącego roku. To ocena gotowości operacyjnej projektu oraz postępu prac nad jego wystrzeleniem. W tym czasie twórcy misji muszą wykazać, że systemy nawigacji, dowodzenia, operacji naukowych oraz cały etap planowania działają jak należy.
      Okienko startowe misji otworzy się 16 października 2021 roku. Następnie Lucy czeka długi lot do Jowisza i spotkanie z asteroidami. Asteroidy trojańskie, zwane trojanami Jowisza lub po prostu Trojanami, tworzą dwie grupy. Jedna z nich znajduje się w punkcie libracyjnym L4 orbity Jowisza, a druga w punkcie L5. Przyjęło się, że asteroidy z punktu L4 nazywa się imionami greckich bohaterów, dlatego też cała grupa zyskała nieoficjalną nazwę „Greków”. Z kolei asteroidy z punktu L5 zwane są „Trojańczykami”. Obie grupy poruszają się po orbicie Jowisza, a kierunek ruchu powoduje, że Trojańczycy gonią Greków.
      Co interesujące, zanim taki podział na grupy został ustalony dwie wcześniej odkryte asteroidy – Patroklus i Hektor – zostały już nazwane. W efekcie, w grupie Trojańczyków znajduje się grecki szpieg, a w grupie Greków jest szpieg trojański.
      Po wystrzeleniu Lucy dwukrotnie przeleci w pobliżu Ziemi. Następnie poleci do L4, czyli Greków. Tam w latach 2027–2028 spotka się z Eurybatesem i jego satelitą Polimele, a następnie z Leukusem i Orusem. Później podąży w kierunku L5 (Trojańczyków). Po drodze odwiedzi Donaldjohansona, asteroidę z głównego pasa, nazwaną tak na cześć odkrywcy szczątków Lucy. Ponownie przeleci też w pobliżu Ziemi. Po dotarciu do Trojańczyków w roku 2033 Lucy przeleci obok podwójnego układu Patroclus-Menoetius. Po wykonaniu zadania Lucy będzie krążyła pomiędzy obiema grupami asteroid trojańskich, odwiedzając każdą z nich co sześć lat.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wysięgniki stworzone na potrzeby misji JUICE, jednej z dwóch największych misji realizowanych przez Europejską Agencję Kosmiczną, trafią za kilka dni do Niemiec, gdzie przejdą ostatnie testy magnetyczne – poinformowała w czwartek Astronika, polska firma, która je zbudowała.
      JUpiter ICy moons Explorer (JUICE) to pierwsza duża misja Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), realizowana w ramach programu Cosmic Vision (Kosmiczna Wizja) na lata 2015-2025; jej łączny koszt sięga niemal 900 mln euro. Sonda będzie badała atmosferę największej planety Układu Słonecznego - Jowisza oraz jego księżyców: Europy, Kallisto i Ganimedesa.
      Sonda misji JUICE będzie wyposażona w różne instrumenty badawcze. Polska firma Astronika przygotowuje m.in. wysięgniki, na których końcach zamontowane będą sondy do pomiarów plazmy (Langmuir Probe – Plasma Wave Instrument - LP-PWI). W czwartek, w komunikacie prasowym przesłanym PAP Astronika poinformowała, że wykonane przez nią instrumenty zostaną w najbliższych dniach przetransportowane do Niemiec, gdzie przejdą ostatnie testy magnetyczne.
      Wcześniej instrumenty stworzone przez Astronikę przeszły szereg innych testów. Po ostatnich próbach w Niemczech zostaną przetransportowane do siedziby głównego integratora satelity – Airbus Defence and Space w niemieckim Friedrichshafen, gdzie pod koniec 2020 zostaną na stałe przyłączone do satelity badawczego, który w 2022 roku wyleci w kierunku Jowisza.
      Głównym zadaniem wysięgników będzie rozłożenie się na odległość 3 metrów od satelity badawczego i ustawienie czujników dokładnie pod kątem 135 st., aby umożliwić im badanie plazmy znajdującej się w magnetosferze Jowisza – czytamy w informacji przesłanej PAP.
      Jak twierdzi Łukasz Wiśniewski, członek zarządu Astroniki i manager projektu, stworzenie instrumentów wymagało od zespołu projektowego nieszablonowego podejścia i opracowania innowacji mających sprostać kosmicznym wyzwaniom.
      Stworzone na potrzeby misji JUICE urządzenia są niezwykle lekkie, ważą poniżej 1,3 kilograma. Musiały zostać zaprojektowane w taki sposób, żeby wytrzymać duże obciążenia, którym zostaną poddane, a także, aby podczas otwierania nie zniszczyły same siebie – mówi Wiśniewski cytowany w komunikacie. Dodał, że wysięgniki są wytrzymałe na ekstremalne temperatury. W czasie swojej podróży urządzenia stworzone przez polską firmę będą musiały wytrzymać zarówno temperaturę około 200 st. C w okolicach Wenus, jak i nawet -200 st. C, kiedy sonda znajdzie się w cieniu Jowisza.
      Jak wynika z informacji przesłanej PAP, polscy inżynierowie stworzyli pięć egzemplarzy lotnych instrumentów LP-PWI. Cztery z nich zostaną finalnie przyłączone do satelity i wyruszą w podróż w kosmos, a jeden służy jako egzemplarz zapasowy. Urządzenia zostały od początku zaprojektowane i wyprodukowane przez Polaków z wykorzystaniem szeregu innowacyjnych technologii – podkreślono.
      Jak informuje Astronika, oprócz urządzeń LP-PWI firma opracowała na potrzeby misji JUICE także drugi rodzaj mechanizmu - system anten pod nazwą RWI – Radio Wave Instrument. Mechanizm ten obecnie znajduje się w fazie testów, jednak docelowo również stanie się częścią sondy badawczej JUICE. Obydwa urządzenia zostały stworzone jako część projektów realizowanych we współpracy z Instytutem Fizyki Plazmy w Uppsali, Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk oraz japońskim Tohoko University.
      Start misji JUICE zaplanowany jest na połowę 2022 roku. Termin jest sztywno ustalony ze względu na korzystne, wzajemne ułożenie w tym czasie Ziemi, Wenus i Marsa. Sonda będzie bowiem korzystała z asyst grawitacyjnych tych planet. Po przebyciu 600 milionów kilometrów, próbnik znajdzie się na orbicie Jowisza w 2029 r., gdzie będzie prowadzić obserwacje przez co najmniej trzy lata.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Rozpoczęcie fuzji jądrowej jest bardzo trudne. Wymaga ono zastosowania wielkich sił, które wymuszą na jądrach lekkich pierwiastków, jak np. wodór i hel, by się połączyły. Na Ziemi potrzebujemy do tego olbrzymich i kosztownych urządzeń. Badacze z NASA zaprezentowali właśnie metodę rozpoczęcia fuzji bez potrzeby budowy tokamaka czy stellaratora. Opracowana przez nich technika może stać się potencjalnym źródłem energii dla przyszłych misji w głębokim kosmosie.
      Metoda, nazwana fuzją w sieci krystalicznej, została opisana na łamach Physical Review C. Eksperci wykorzystali erb i tytan. Pod dużym ciśnieniem wprowadzili doń deuter. Metal zatrzymuje go do czasu, aż pierwiastek będzie potrzebny do przeprowadzenia fuzji.
      Podczas ładowania deuterem, sieć krystaliczna metalu pęka, by zrobić miejsce na deuter, wyjaśnia Theresa Benyo, fizyk analityczna, która stoi na czele zespołu badawczego. Otrzymujemy rodzaj proszku. Tak przygotowany metal jest gotowy do przeprowadzenia następnego kroku – pokonania bariery kulombowskiej, czyli sił elektrostatycznych uniemożliwiających jądrom deuteru, deuteronom, zbliżenie się do siebie.
      Aby do tego doszło konieczna jest specyficzna sekwencja zderzeń cząstek. W akceleratorze elektrony uderzają w barierę z wolframu. Powstają wysokoenergetyczne fotony które są kierowane w stronę próbki naładowanej deuterem. Gdy foton trafia w deuteron, ten zostaje podzielony na proton i neutron. Neutron uderza zaś w kolejny deuteron, przyspieszając go. W wyniku tego procesu mamy więc deuteron, który porusza się na tyle szybko, by pokonać barierę kulombowską i połączyć z innym deuteronem.
      Kluczem do sukcesu jest tutaj zjawisko ekranowania elektronów. Nawet bardzo energetyczne deuterony mogą nie być w stanie pokonać bariery kulombowskiej i do fuzji nie dojdzie. Tutaj z pomocą przychodzi sieć krystaliczna metalu. Elektrony w sieci krystalicznej tworzą rodzaj ekranu wokół stacjonarnego deuteronu, mówi Benyo. Ujemny ładunek elektronów powoduje, że otoczony przez nie deuteron (o ładunku dodatnim) jest chroniony przez odpychaniem przez drugi deuteron (również o ładunku dodatnim), dopóki oba jądra nie znajdą się bardzo blisko. Dzięki temu do fuzji może dojść.
      Naukowcy z NASA dowiedli nie tylko możliwości przeprowadzenia w ten sposób fuzji atomów deuteru, ale zaobserwowali też proces Oppenheimera-Philipsa. To rodzaj reakcji jądrowej indukowanej deuteronem. Czasem, zamiast połączyć się z innym deuteronem, jądro deuteru zderza się z atomem w sieci krystalicznej albo tworząc izotop, ale zmieniając atom w inny pierwiastek. Okazało się, że w wyniku tej reakcji również powstaje energia, którą można wykorzystać.
      Nie uzyskaliśmy zimnej fuzji, podkreśla fizyk Lawrence Forsley. To, co udało się uzyskać, jest gorącą fuzją, ale przeprowadzoną w inny niż dotychczas sposób.
      Fuzja w sieci krystalicznej zachodzi początkowo w niższej temperaturze i przy niższym ciśnieniu niż w tokamaku, stwierdza Benyo. Uczona mówi, że gdy po przeprowadzeniu eksperymentu próbka była bardzo gorąca. Jej temperatura częściowo pochodzi z samej fuzji, a częściowo od wysokoenergetycznych fotonów.
      Przed ekspertami z NASA jeszcze wiele pracy. Po tym, jak dowiedli, że można w ten sposób przeprowadzać fuzję, muszą udoskonalić cały proces tak, by był on bardziej wydajny i by zachodziło więcej reakcji. Gdy łączą się dwa deuterony powstaje albo proton i tryt albo hel-3 i neutron. W tym drugim przypadku neutron może uderzyć w inny deuteron, rozpędzić go i podtrzymać reakcję. Naukowcy pracują na tym, by uzyskać bardziej przewidywalną i podtrzymującą się reakcję.
      Benyo mówi, że ostatecznym celem jej zespołu jest stworzenie systemu do zasilania pojazdów kosmicznych za pomocą fuzji w strukturze krystalicznej. Taki system przydałby się tam, gdzie np. nie można korzystać z energii słonecznej. A to, co można wykorzystać w kosmosie może też być wykorzystane na Ziemi.

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