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

Inżynierowie pracują nad satelitami serwisującymi satelity

Recommended Posts

Gdy satelita się psuje, staje się bezużytecznym śmieciem krążącym po orbicie, który zagraża innym satelitom. W końcu spada w kierunku Ziemi i płonie w atmosferze.

Profesor Ou Ma i jego zespół z University of Cincinnati pracują nad siecią robotów, które wspólnie będą naprawiały i tankowały satelity. Ma mówi, że milion rzeczy może pójść nie tak po wystrzeleniu satelity. A my nie jesteśmy w stanie zaradzić większości z nich. zatem kosztujące miliony dolarów urządzenia bezużytecznie latają nad naszymi głowami, gdyż uległy awarii lub skończyło im się paliwo.

Najbardziej znaną kosmiczną awarią była ta, która dotknęła Teleskop Kosmiczny Hubble'a. Jednak teleskop był projektowany z myślą o serwisowaniu, więc wysłani w promie kosmicznym astronauci dokonali odpowiednich napraw. Jednak wysyłanie ludzi za każdym razem, gdy zepsuje się satelita, jest niezwykle kosztowne. Dlatego też profesor Ma, który pracował m.in. przy projektowanie robotycznego ramienia dla promów kosmicznych i Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, chce stworzyć satelity, które będą dokowały do innych satelitów i je naprawiały.

Problemem nie są zresztą tylko awarie. Większość satelitów przestaje działać, bo skończyło im się paliwo. Odsyłamy na emeryturę sprawne satelity, bo wyczerpało im się paliwo, mówi John Lymer z firmy Maxar. NASA chce w 2022 roku wystrzelić na orbitę satelitę zdolnego do tankowania innych satelitów należących do amerykańskiego rządu. Projekt Restore-L ma być testem dla pomysłu automatycznej naprawy satelitów na orbicie.

W laboratorium Ma trwają intensywne prace nad systemami nawigacji satelitów, które miałyby naprawiać i tankować inne satelity. To niezwykle ważna kwestia, gdyż zderzenie w kosmosie spowoduje, że satelity zaczną poruszać się w sposób niekontrolowany. Do tego może bardzo łatwo dojść, gdyż nic nie hamuje satelitów. Gdy satelita zacznie się niekontrolowanie obracać, może tak poruszać się bez końca, mówi Ma.

Ma i jego zespół wykorzystują zaawansowane narzędzia do symulacji zachowania satelitów na orbicie. Przechwycenie czegoś w przestrzeni kosmicznej jestnaprawdę trudne. A złapanie czegoś, co się obraca jest jeszcze trudniejsze. Trzeba bardzo ostrożnie przewidywać ruch i wszystko precyzyjnie kontrolować, by uspokoić takiego satelitę i go delikatnie przechwycić, mów Ma.

Z jednej więc strony grupa Ma prowadzi badania nad samym przechwytywaniem satelitów, w tym również takich, które poruszają się w sposób niekontrolowany, z drugiej zaś, rozwija technologie ich naprawy. W laboratorium działa kilka robotycznych ramion, z których każde jest wyposażone w siedem stawów, co daje im pełną swobodę ruchu. Ma chciałby, by w przyszłości powstały satelity serwisowe zdolne do wykonywania różnego rodzaju prac serwisowych. Dodatkowo roboty takie powinny mieć możliwość działania w grupie i wspólnego wykonywania najbardziej skomplikowanych zadań.

W ramach swoich ostatnich prac naukowcy dali robotom zadanie przeciągnięcie przedmiotu na wskazane miejsce. Każdy z robotów kontrolował jeden sznurek, do którego umocowany był przedmiot, zatem jego przeciągnięcie wymagało współpracy. Dzięki algorytmom logiki rozmytej udało się przeciągnąć przedmiot na konkretne miejsce zarówno za pomocą trzech jak i pięciu robotów. Przy okazji okazało się, że grupa pięciu robotów jest w stanie wykonać zadanie nawet, gdy jeden z nich ulegnie awarii. To bardzo ważne w dużych grupach robotów, gdy możliwości jednego z nich okażą się mniejsze niż innych, stwierdzili uczeni.

Profesor Ma zauważa, że przemysł kosmiczny jest coraz bardziej zainteresowany serwisowaniem satelitów. Przyznaje, że obecnie technologia jest zbyt mało zaawansowana, jednak w ciągu 5–10 lat będzie ona na tyle dojrzała, że z pewnością powstaną przedsiębiorstwa, które zajmą się świadczeniem takich usług. My nie pracujemy nad całą misją. Tworzymy jedynie technologię dla takich działań. Gdy już będzie gotowa NASA lub jakaś prywatna firma się nią zainteresują i na jej podstawie zbudują satelity, mówi Ma.

Podobnego zdania jest Gordon Roesler, były dyrektor w DARPA (U.S. Defense Advanced Research Projects Agency). W żadnej innej dziedzinie nie robi się tak, że buduje się urządzenie warte pół miliarda czy miliard dolarów i nigdy się go nie dogląda, mówi.
Specjaliści dodają, że już w najbliższej przyszłości właściciele satelitów będą musieli pomyśleć o umożliwieniu ich serwisowania. Obecnie wiele urządzeń jest tak delikatnych, że nie można nawet myśleć o ich przechwyceniu bez ryzyka uszkodzenia. Poza wzmocnieniem satelitów potrzebny będzie też jakiś rodzaj drzwi serwisowych, dających dostęp do ich wnętrza.

Czasu na takie działania jest coraz mniej. Z każdym wystrzelonym i każdym nieczynnym satelitą niska orbita Ziemi jest coraz bliżej efektu Kesslera. To opracowana przez Donalda Kesslera teoria mówiąca, że z czasem zderzenia satelitów między sobą usieją orbitę tak olbrzymią liczbą szczątków, iż zagrozi to kolejnym satelitom. Musimy pamiętać, że zderzenie satelitów powoduje powstanie olbrzymiej liczby odpadków poruszających się z prędkościami przekraczającymi 20 000 km/h.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites
W dniu 9.12.2019 o 14:05, KopalniaWiedzy.pl napisał:

zagrozi to kolejnym satelitą

Aaaaaaaa! Mariusz! Komu? Czemu? :)

 

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
      Duńscy badacze opisali podstawy procesu, za pomocą którego komórki nowotworowe naprawiają niebezpieczne dla nich uszkodzenia błony komórkowej. Wykazali przy tym, że powstrzymanie tego procesu powoduje śmierć komórek. Proces makropinocytozy może stać się celem przyszłych terapii przeciwnowotworowych, mówi Jesper Nylandsted z Uniwersytetu w Kopenhadze, który stał na czele grupy badawczej.
      Błona komórkowa jest zasadniczym elementem chroniącym komórkę przed niekorzystnym wpływem czynników zewnętrznych. Dobrze znamy wstępny mechanizm naprawy błony komórkowej, jednak mniej wiemy o tym, w jaki sposób komórki naprawiają samą strukturę błony, by przywrócić homeostazę, stwierdza Nylandsted.
      Duńczycy uszkadzali komórki nowotworowe, wypalając w ich błonach otwory za pomocą lasera. Już wcześniej specjaliści z Duńskiego Towarzystwa Raka obserwowali, jak komórki potrafią „zszywać” tak uszkodzoną błonę. Tym razem okazało się, że – szczególnie komórki agresywnych nowotworów – wykorzystują podczas naprawy proces makropinocytozy. Niewykluczone, że preferowany jest ten mechanizm, gdyż dzięki niemu komórka ma możliwość ponownego użycia uszkodzonej błony. Ten rodzaj recyklingu może być użyteczny w przypadku komórek nowotworowych, gdyż podlegają one częstym podziałom, co wymaga od nich dużej ilości energii i materiału.
      Uzyskane przez nas wyniki wskazują, że komórki aktywnie wymieniają uszkodzoną część błony i naprawiają ją za pomocą makropinocytozy. Wydaje się, że kluczowy jest tutaj pierwszy krok internalizacji uszkodzonej błony drogą makropinocytozy. To właśnie umożliwia komórce przetrwanie. Sądzimy, że dzięki temu, usuwając uszkodzoną błonę i proteiny po wstępnej naprawie, komórki nowotworowe lepiej radzą sobie z problemem, stwierdzają badacze.
      Duńczycy próbują dowiedzieć się więcej o tym, w jaki sposób komórki nowotworowe chronią swoją błonę komórkową. Obok makropinocytozy interesuje nas to, co dzieje się po wstępnym zamknięciu uszkodzonej błony. Sądzimy, że to wstępne łatanie jest dość pobieżne i później konieczna jest lepszej jakości naprawa. To może być kolejny słaby punkt komórek nowotworowych, któremu chcemy się bliżej przyjrzeć, mówi doktor Stine Lauritzen Sønder.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Miłośnicy selfie mają kolejny sposób na pokazanie się znajomym. Tym razem mogą użyć przy tym najdłuższego kija do selfie i wykonać swoje zdjęcie... z kosmosu. Pomoże im w tym witryna Spelfie.com i krążące na orbicie satelity.
      Pomysł na nowatorskie selfie jest niezwykle interesujący, a użyte do tego narzędzia zostały zaprezentowane w wyemitowanym przed kilkoma dniami programie dokumentalnym. Opowiadał on o prowadzonej na Bali kampanii na rzecz ochrony środowiska. Grupa ludzi ułożyła na plaży duży napis „Act Now”, a przelatujący nad ich głowami satelita wykonał zdjęcia. Zostały one skoordynowane z selfie robionymi jednocześnie na ziemi. Firma, która uczestniczyła w przedsięwzięciu chce współpracować z organizacjami turystycznymi różnych państw, które są zainteresowane rozpropagowaniem piękna swoich krajobrazów. Jednak Spelifie.com to witryna, która kieruje swoją ofertę do osób indywidualnych biorących udział w imprezach masowych. Kosmiczne selfie zostało przetestowane podczas Glastonbury Festival, jednego z największych na świecie festiwali muzycznych.
      Jeśli chcemy zrobić sobie selfie z kosmosu, musimy zainstalować aplikację i założyć konto na Spelfie.com oraz przesłać informacje, kiedy i w jakiej imprezie weźmiemy udział. Gdy już będziemy na miejscu otrzymamy dokładną informację z koordynatami, gdzie powinniśmy się ustawić i czasem, kiedy powinniśmy samodzielnie zrobić sobie selfie. W tym czasie satelita również wykona zdjęcie. Resztą zajmie się już Spelfie.com. Witryna jeszcze tego samego dnia dostarczy nam zarówno zdjęcie satelitarne z dokładnie zaznaczoną naszą lokalizacją oraz selfie, które sami sobie wykonaliśmy. Anthony Burr, rzecznik prasowy witryny, mówi, że w przyszłości możemy liczyć, iż kosmiczne selfie znajdzie się na naszym koncie w ciągu kilku minut.
      Obecnie Spelfie.com oferuje „obsługę” konkretnych imprez masowych. Jednak już wkrótce ograniczenie to zniknie. Będziemy mogli poinformować Spelfie o tym, gdzie oraz kiedy będziemy i jeśli w tym czasie satelita będzie przelatywał nad naszą głową, wykona zdjęcie i nas na nim oznaczy.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Satelita obserwacyjny Światowid i satelita-eksperyment KRAKsat, stworzone przez polską spółkę SatRevolution, zostały wypuszczone na orbitę z pokładu Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Z oboma nanosatelitami udało się już nawiązać dwustronne połączenie. Po półgodzinnej ciszy radiowej systemy Światowida zostały automatycznie uruchomiane, a następnie radioamatorzy z różnych części świata zaczęli odbierać od niego sygnały i przesyłać je do firmy. W środę 17 lipca udało się odebrać pierwsze zdjęcie kalibracyjne, które umożliwiło sprawdzenie działania i dostrojenie systemów satelity. Wszystkie informacje potrzebne do nawiązania połączenia z satelitami oraz oprogramowanie służące do dekodowania danych, zostały publicznie udostępnione przez spółkę.
      Dzięki poprawionej predykcji położenia satelity jesteśmy coraz skuteczniejsi w nawiązywaniu kontaktu, czyli wysyłaniu i odbieraniu sygnału z urządzenia. Światowid został wypchnięty z ISS 3 lipca i jeszcze tego samego dnia nawiązaliśmy z nim dwustronne połączenie, więc podstawowa część misji zakończyła się sukcesem. Cała akcja silnie zaktywizowała też społeczność radioamatorów, którzy razem z nami przeżywali te fantastyczne emocje i dzielili się sygnałami ze Światowida. By pozyskać zdjęcia w najwyższej jakości, musimy mieć pewność, że systemy są odpowiednio skalibrowane. Udało nam się również nawiązać łączność z KRAKsatem. Możliwe było to dzięki współpracy KRAKsat Space Systems i SatRevolution z Przemysłowym Instytutem Automatyki i Pomiarów PIAP oraz z grupą doświadczonych krótkofalowców radioamatorów – komentuje Grzegorz Zwoliński, Prezes SatRevolution.
      Przywiezione na statku Cygnus N-11 nanosatelity, trafiły na ISS 19 kwietnia i spędziły tam ponad dwa miesiące, oczekując na przeładunek sprzętu i wypuszczenie z pokładu. Światowid to pierwszy polski satelita obserwacyjny Ziemi i technologia demonstracyjna spółki SatRevolution. Został stworzony na podstawie autorskiej platformy NanoBus – konstrukcji nośnej z zestawem podsystemów niezbędnych do funkcjonowania nanosatelity w kosmosie. Rozwiązanie to stanowi podstawę konstrukcji satelitów w standardzie CubeSat, czyli miniaturowego urządzenia, stosowanego w edukacji czy badaniach kosmosu.
      To właśnie Światowid ma stanowić podwaliny pod konstelację satelitów, służącą do obserwacji Ziemi w czasie rzeczywistym REC (Real-time Earth Observation Constellation). Na podstawie doświadczenia zebranego podczas jego misji powstanie satelita obserwacyjny ScopeSat, o znacznie lepszych parametrach – będzie w stanie wykonywać zdjęcia Ziemi z rozdzielczością 0,5 m.
      Razem ze Światowidem na orbitę wyniesiony został satelita KRAKsat, eksperyment naukowy. Jako pierwszy na świecie, do sterowania swoim położeniem będzie wykorzystywał ciecz magnetyczną. Mechanizm, który ma to umożliwiać – ferrofluidowe koło zamachowe – został zaprojektowany i zbudowany przez studentów AGH. Eksperci SatRevolution odpowiadali za projekt i wykonanie całej konstrukcji satelity, włącznie ze wszystkimi niezbędnymi podsystemami.
      Obecnie spółka współpracuje z Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk nad realizacją autorskiego modułu optycznego.- Ukończony mamy już jeden etap, pozostały nam jeszcze dwa. Planujemy wyniesienie na orbitę prototypowego nanosatelity obserwacyjnego ScopeSat, bazowego elementu konstelacji REC w 2021 roku. W kolejnym powstanie pierwsza wersja konstelacji złożona z 16 satelitów. W 2023 r. na orbitę wystrzelonych będzie już 66 satelitów, wyposażonych w rozkładany moduł optyczny DeploScope – dodaje Grzegorz Zwoliński.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W płynie osierdziowym wykryto nieznaną populację komórek. Naukowcy z Uniwersytetu w Calgary uważają, że można ją będzie wykorzystać do leczenia uszkodzeń serca. Wyniki badania ukazały się w piśmie Immunity.
      Kanadyjczycy stwierdzili, że makrofagi Gata6+ z jamy osierdziowej pomagają w leczeniu uszkodzonego mysiego serca. Komórki te wykryto w płynie osierdziowym gryzoni z uszkodzeniami serca.
      Później te same komórki znaleziono w analogicznej sytuacji w ludzkim worku osierdziowym, co potwierdza, że makrofagi Gata6+ można by wykorzystać w ramach nowej terapii u pacjentów z chorobami serca.
      Naukowcy dodają, że dotąd kardiolodzy nigdy nie badali możliwości, że komórki z bezpośredniego otoczenia serca uczestniczą w zdrowieniu i naprawie serca po urazie.
      Odkrycie nieznanych komórek, które mogą pomóc w naprawie uszkodzonego mięśnia sercowego, otwiera drogę nowym terapiom dla milionów osób cierpiących na choroby kardiologiczne - podkreśla prof. Paul Fedak.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy mają nadzieję, że dzięki lustrzeniom meksykańskim (Astyanax mexicanus) w przyszłości będzie można "reperować" serca osób po zawale.
      Autorzy badania stwierdzili, że u ryb stopień regeneracji serca zależy od 3 loci, a najważniejszą rolę wydaje się spełniać gen lrrc10.
      Mniej więcej 1,5 mln lat temu lustrzenie zamieszkujące północny Meksyk były wymywane do jaskiń przez okresowe powodzie. Z czasem powodzie stawały się coraz rzadsze, aż w końcu w ogóle ustały i przedstawiciele tego samego gatunku zaczęli ewoluować, by przystosować się do różnych habitatów: rzek i jaskiń.
      Dziś lustrzenie zamieszkujące rzeki dysponują umiejętnością naprawy uszkodzonych tkanek serca, podczas gdy ryby z jaskini Pachón ją utraciły (podobnie zresztą jak wzrok i pigmentację, przez co bywają nazywane ślepczykami). Powierzchniowe A. mexicanus regenerują swoje serca, a u osobników z jaskini, tak jak u ludzi, powstaje trwała tkanka bliznowata.
      Zespół dr Mathildy Mommersteeg z Uniwersytetu Oksfordzkiego porównał kod genetyczny lustrzeni z rzek i jaskini Pachón. Okazało się, że jak wspomniano na początku, za zdolność naprawy serca odpowiadają 3 rejony genomu.
      Porównano też pourazową aktywność genów obu form ryb. Brytyjczycy stwierdzili, że tydzień po urazie u wszystkich występuje szczyt proliferacji kardiomiocytów, jednak u ryb z jaskini towarzyszy temu silne bliznowacenie i odpowiedź immunologiczna, przez co ostatecznie kardiomiocytom nie udaje się zastąpić blizny.
      Autorzy artykułu z pisma Cell Reports stwierdzili, że u ryb z rzeki występuje podwyższona ekspresja m.in. lrrc10. Warto przypomnieć, że w 2012 r. ukazało się badanie, którego autorzy udowodnili, że u myszy knock-out genowy (Lrrc10−/−) skutkuje dysfunkcją skurczową lewej komory i kardiomiopatią rozstrzeniową.
      W dalszym etapie badań naukowcy sprawdzali, jak lrrc10 wpływa na danio pręgowane, czyli kolejne rybki, które potrafią reperować swoje serca. Okazało się, że po rozbiciu genu pełna regeneracja nie jest już możliwa.
      Szczególnie interesujące jest to, że zdolność ryb rzecznych do regeneracji może wynikać ze zdolności do hamowania tworzenia blizny. Teraz musimy ustalić, czy podobny mechanizm da się wykorzystać do naprawy uszkodzonych ludzkich serc - podsumowuje prof. Metin Avkiran.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...