Rewolucyjny silnik Sabre zdał ważny test
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Łaziki pracujące na Marsie czy Księżycu, mierzą się z wieloma problemami. Jednym z nich jest ryzyko utknięcia w grząskim gruncie. Gdy tak się stanie operatorzy podejmują serię delikatnych manewrów, by pojazd wydobyć. Nie zawsze się to udaje. Łazik Spirit zakończył misję jako stacjonarna platforma badawcza po tym, jak utknął w luźnym piasku. Czy takim wydarzeniom da się zapobiec? Inżynierowie z University of Wisconsin-Madison informują o znalezieniu poważnego błędu w procedurach testowania łazików. Jego usunięcie może spowodować, że pojazdy na Marsie i Księżycu będą narażone na mniejsze ryzyko.
Błąd ten polega na przyjęciu zbyt optymistycznych i uproszczonych założeń co do tego, jak łaziki zachowują się poza Ziemią. Ważnym elementem testów naziemnych takich pojazdów jest sprawdzenie, w jaki sposób mogą się one poruszać po luźnym podłożu. Na Księżycu grawitacja jest 6-krotnie mniejsza niż na Ziemi, więc przez dekady, testując łaziki, naukowcy tworzyli prototypy o masie sześciokrotnie mniejszej niż łazik docelowy i testowali je na pustyni. Jednak ta metoda pomijała pewien istotny szczegół – wpływ grawitacji na piasek.
Profesor Dan Negrut i jego zespół przeprowadzili symulacje, które wykazały, że Ziemia przyciąga ziarenka piasku silniej niż Mars czy Księżyc. Dzięki temu piasek na Ziemi jest bardziej zwarty. Jest mniejsze prawdopodobieństwo, że ziarna będą się pod nimi przesuwały. Jednak na Księżycu piasek jest luźniejszy, łatwiej się przemieszcza, więc obracające się koła trafiają na mniejszy opór. Przez to pojazdowi trudniej się w nim poruszać.
Jeśli chcemy sprawdzić, jak łazik będzie sobie radził na Księżycu, musimy rozważać nie tylko wpływ grawitacji na pojazd, ale również wpływ grawitacji na piasek. Nasze badania pokazują, jak ważne są symulacje do badania możliwości jezdnych łazika na luźnym podłożu, wyjaśnia uczony.
Uczeni dokonali swojego odkrycia podczas prac związanych z misją łazika VIPER, który ma trafić na Księżyc. We współpracy z naukowcami z Włoch stworzyli silnik Chrono, służący do symulacji zjawisk fizycznych, który pozwala na szybkie modelowanie złożonych systemów mechanicznych. I zauważyli istotne różnice pomiędzy wynikami testów VIPERA na Ziemi, a wynikami symulacji. Po przeanalizowaniu problemu znaleźli wspomniany błąd w procedurach testowych.
Chrono to produkt opensource'owy, z którego skorzystały już setki firm i organizacji. Pozwala on lepiej zrozumieć najróżniejsze złożone mechanizmy, od mechanicznych zegarków po czołgi jeżdżące poza utwardzonymi drogami.
Źródło: A Study Demonstrating That Using Gravitational Offset to Prepare Extraterrestrial Mobility Missions Is Misleading
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Teleskop Kosmiczny Nancy Grace Roman przeszedł niezwykle ważny test wibracyjny. Symulowano podczas niego warunki, jakie będą panowały podczas wystrzeliwania teleskopu w przestrzeń kosmiczną, by upewnić się, że urządzenie przetrzyma podróż. Taki test jest jak dość silne trzęsienie ziemi, jednak z pewnymi różnicami. W przeciwieństwie do trzęsienia ziemi, poszczególnie częstotliwości wstrząsów są aplikowane jedna po drugiej. Rozpoczynamy od wstrząsów o niskiej amplitudzie i przechodzimy do coraz wyższych, a po drodze wszystko sprawdzamy. To bardzo skomplikowany proces, mówi Cory Powell, analityk NASA odpowiedzialny za integralność strukturalną teleskopu.
Podczas testu symulowano siły o 25% większe, niż te, które będą oddziaływały na teleskop w czasie startu. Po teście teleskop został przewieziony do clean roomu, gdzie zostanie szczegółowo zbadany. Badania mają potwierdzić, że wyszedł z testu bez szwanku i można montować na nim antenę nadawczo-odbiorczą. Kolejnym ważnym testem będzie sprawdzenie całej elektroniki, następnie urządzenie zostanie poddane testom termicznym w warunkach obniżonego ciśnienia. Sprawdzą one, czy urządzenia przetrwają warunki panujące w kosmosie.
Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, w listopadzie rozpocznie się proces składania całego teleskopu. Przed końcem roku ma on przejść ostateczne testy. Jego wystrzelenie planowane jest na maj 2027, ale pracujący przy nim zespół chce, by urządzenie było gotowe do startu już jesienią przyszłego roku.
Grace Nancy Roman Space Telescope to urządzenie pracujące w podczerwieni. Powstał dzięki niezwykłemu prezentowi od Narodowego Biura Rozpoznania, które przed laty przekazało NASA... dwa nieużywane teleskopy kosmiczne klasy Hubble'a. Teleskop Roman dostarczy równie wyraźnych obrazów co Hubble, jednak jego pole widzenia jest 100-razy większe. Dzięki temu praca, którą Hubble wykonuje w 650 godzin, Teleskop Roman wykona w 3 godziny.
Celem jego misji naukowej będzie badanie ciemnej materii – ma to robić za pomocą trzech niezależnych technik: badania barionowych oscylacji akustycznych, odległych supernowych oraz słabego soczewkowania grawitacyjnego – poszukiwanie planet pozasłonecznych, bezpośrednie obrazowanie planet pozasłonecznych i wykrywanie pierwotnych czarnych dziur.
Podstawowa misja naukowa teleskopu planowana jest na 5 lat. Można jednak przypuszczać, że – podobnie jak w przypadku wielu innych misji – teleskop będzie w na tyle dobrym stanie, że zostanie ona przedłużona.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Testy broni atomowej mają daleko idące konsekwencje, od zmiany wzorców opadów, po pozostawienie warstwy radionuklidów, która – być może – wyznaczy początek nowej epoki geologicznej. Naukowcy od dawna próbują znaleźć wiarygodną metodę śledzenia, pozostałych po testach, pierwiastków promieniotwórczych w ciałach zwierząt. Właśnie odkryli miejsce, gdzie pierwiastków tych można szukać. Jak czytamy na łamach PNAS Nexus, skorupy żółwi zawierają ślady testów jądrowych z przeszłości.
Uczeni przebadali tarczki z karapaksów czterech żółwi, które mogły zakumulować uran z testów jądrowych. Materiał został zebrany w roku 1978 na Wyspach Marshalla, w 1959 na Pustyni Mojave, w 1985 w Karolinie Południowej i w 1962 w Oak Ridge Reservation. Jako kontrolna posłużyła blaszka z 1999 roku z Pustyni Sonora. Co prawda pewien poziom uranu jest naturalnie obecny w środowisku, jednak we wszystkich czterech pierwszych blaszkach uczeni znaleźli poziomy uranu odpowiadające testom. Nadmiarowego uranu nie było jedynie w materiale z pustyni Sonora.
Najbardziej rzucający się w oczy był przykład żółwia z 1978 roku z Wysp Marshalla. Zwierzę pochodziło z atolu Enewetak gdzie, wraz z atolem Bikini, w latach 1946–1958 przeprowadzono 67 prób atomowych. Materiał pobrano 20 lat po zakończeniu testów, a naukowcy uważają, że zwierzęcia nie było na świecie, gdy próby były prowadzone. Jednak poziom uranu w jego skorupie świadczy o tym, że wchłonęło ono radionuklidy ze środowiska, prawdopodobnie wraz z pokarmem.
Naukowcy uważają, że skorupy żółwi mogą być lepszym wskaźnikiem obecności radionuklidów niż pierścienie drzew, bowiem pierwiastki zawarte w drzewach mogą czasem migrować pomiędzy pierścieniami. W przypadku skorupy żółwi do takich migracji pomiędzy poszczególnymi warstwami nie dochodzi, więc zapis w ich skorupach jest bardziej wiarygodny. Badania sugerują również, że i inne organizmy o sekwencyjnej fazie wzrostu, jak koralowce kolce kaktusów, również mogą zawierać cenne informacje z przeszłości.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Opublikowano wyniki największego na świecie testu czterodniowego tygodnia pracy. W teście wzięło udział 61 brytyjskich firm oraz niemal 3000 ich pracowników, którzy przez pół roku pracowali po 4 dni w tygodniu, zachowując przy tym taką pensję, jaką otrzymywali przy 5-dniowym tygodniu pracy. Eksperyment zorganizowała niedochodowa organizacja 4 Day Week Global, think tank Autonomy oraz University of Cambridge i amerykański Boston College.
Wyniki badań wskazują, że czterodniowy tydzień pracy znacząco zmniejsza stres, wpływa na poprawę stanu zdrowia pracowników oraz zmniejsza liczbę osób rezygnujących z pracy. Aż 71% pracowników informowało, że są w mniejszym stopniu wypaleni zawodowo, a 39% przyznało, że są mniej zestresowani niż na początku testu. Okazało się również, że liczba zwolnień lekarskich zmniejszyła się o 65%, a liczba osób rezygnujących z pracy spadła o 57% w porównaniu z analogicznym okresem ubiegłego roku.
Pracownicy mieli też mniej problemów ze snem, byli spokojniejsi, a 15% z nich stwierdziło, że nie zgodziłoby się na 5-dniowy tydzień pracy w zamian za podwyżkę. W czasie trwania testu – pomiędzy jego początkiem a końcem – przychody firm biorących udział w badaniu praktycznie nie uległy zmianie. Dane na ten temat dostarczyły 23 przedsiębiorstwa, które poinformowały, że ich przeciętne przychody zwiększyły się o 1,4%. Natomiast przychody porównywane z półrocznym okresem poprzedzającym test były średnio o 35% wyższe.
Wyniki testu były na tyle zachęcające, że 92% (56 z 61) firm stwierdziło, iż będzie kontynuowało próbę z 4-dniowym tygodniem pracy, a 18 przedsiębiorstw zapowiedziało, że w na stałe wprowadza taki sposób organizacji pracy.
Ze szczegółowymi wynikami badań można zapoznać się w opublikowanym w sieci raporcie.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Inżynierowie z NASA skonstruowali i przetestowali pierwszy pełnoskalowy silnik rakietowy z rotującą detonacją (RDRE – rotating detonation rocket engine). Tego typu napęd może być przyszłością lotów kosmicznych. Dzięki niemu bowiem rakiety będą lżejsze, mniej skomplikowane i zużyją mniej paliwa. Zaledwie trzy lata temu powstał matematyczny model takiego silnika oraz niewielki prototyp, co pozwoliło inżynierom na rozpoczęcie testów urządzenia.
Konwencjonalny silnik rakietowy uzyskuje ciąg dzięki spalaniu paliwa i wyrzucaniu go z tyłu. Silnik z rotującą detonacją składa się z koncentrycznych cylindrów, pomiędzy które wpływa paliwo. Zostaje ono tam zapalone. Dochodzi do gwałtownego uwolnienia ciepła w postaci fali uderzeniowej. Jest to silny impuls gazów o wysokiej temperaturze i ciśnieniu, które poruszają się szybciej od prędkości dźwięku. O ile w konwencjonalnych silnikach stosowane są liczne podzespoły odpowiedzialne za kierowanie i kontrolowanie reakcji spalania, to nie są one potrzebne w silnikach RDRE. Napędzana procesem spalania fala uderzeniowa w sposób naturalny przemieszcza się w komorze, zapalając kolejne porcje paliwa. To bardzo gwałtowny proces, w wyniku którego można uzyskać większy ciąg, zużywając przy tym mniej paliwa.
NASA poinformowała właśnie o wynikach ubiegłorocznego testu silnika RDRE. Został on uruchomiony kilkanaście razy i pracował w sumie przez 10 minut. Celem testu było sprawdzenie, czy poszczególne podzespoły są w stanie wytrzymać przez dłuższy czas ekstremalne temperatury i ciśnienie.
Podczas pracy z pełną mocą silnik przez niemal minutę wygenerował ciąg o mocy ok. 18 kN, czyli ok. 400 razy mniejszy niż ciąg F-1, najpotężniejszego w historii jednokomorowego silnika na paliwo płynne, który napędzał Saturna V, najpotężniejszą rakietę w dziejach. Średnie ciśnienie w komorze spalania wyniosło 4,2 MPa. To najwyższa wartość ciśnienia osiągnięta w tego typu silniku.
Udane testy RDRE pozwalają NASA myśleć o wykorzystaniu tej technologii w przyszłości. Obecnie inżynierowie pracują nad RDRE wielokrotnego użytku, który wygeneruje ciąg 44,5 kN. Posłuży on do testów porównujących tego typu konstrukcję z obecnie używanymi silnikami.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.