Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej udało się uzyskać kondensat Bosego-Einsteina
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Astronomia i fizyka
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Jednym z powodów, dla których NASA od wielu lat wspiera rozwój prywatnego przemysłu kosmicznego jest chęć skupienia się na eksploracji dalszych części przestrzeni kosmicznej i pozostawienie w prywatnych rękach wszelkich działań na niskiej orbicie okołoziemskiej. Jednym z takich działań może być zastąpienie przez sieć Starlink starzejącej się konstelacji TDRS (Tracking and Date Relay Satellite), która zapewnia łączność z Międzynarodową Stacją Kosmiczną.
NASA już ogłosiła, że w przyszłej dekadzie chce wysłać na emeryturę sześć satelitów tworzących TDRS. A teraz poinformowała o zaproszeniu do współpracy sześciu prywatnych firm, w tym amerykańskich SpaceX i Viasat, brytyjskiej Inmarsat oraz szwajcarskiej SES, które mają zaprezentować swoje pomysły na spełnienie przyszłych wymagań NASA dotyczących komunikacji w przestrzeni kosmicznej.
Pierwsza konstelacja satelitów TDRS pojawiła się na orbicie w latach 80. ubiegłego wieku. Została ona pomyślana jako wsparcie dla misji wahadłowców kosmicznych. Obecna, trzecia generacja satelitów, została wystrzelona w 2017 roku. Zadaniem TDRS jest zapewnienie nieprzerwanej łączności pomiędzy pojazdem znajdującym się na orbicie planety, a naziemnymi centrami kontroli NASA. Obecne TDRS wspiera misję Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, Teleskopu Hubble'a i inne misje naukowe.
Do zapewnienia ciągłej łączności konieczna jest obecność co najmniej trzech satelitów na orbicie geostacjonarnej. Znajduje się ona na wysokości 36 000 kilometrów nad Ziemią, a okres orbitalny satelitów odpowiada okresowi obrotowemu Ziemi, dzięki czemu satelity są zawieszone nad tym samym punktem planety.
Obecnie TDRS składa się z sześciu działających satelitów, ale trzy z nich to satelity drugiej generacji, liczą sobie ponad 20 lat i zbliża się koniec ich pracy. W latach 80., gdy rozwijaliśmy TDRS, komercyjne firmy nie były w stanie zapewnić takiej usługi. Jednak od tamtego czasu prywatny przemysł zainwestował w dziedzinę łączności satelitarnej znacznie więcej, niż NASA. Istnieje bardzo rozbudowana infrastruktura, zarówno na orbicie jak i na Ziemi, która może dostarczyć potrzebnych nam usług, mówi Eli Naffah, menedżer w wydziale Commercial Services Project, który odpowiada za współpracę NASA z partnerami komercyjnymi.
Sześć zaproszonych do współpracy firm ma trzy lata na stworzenie systemów, za pomocą których zaprezentują NASA swoje możliwości w zakresie zapewnienia łączności z pojazdem na orbicie okołoziemskiej. Naffah mówi, że może to być wyzwaniem. Dotychczas bowiem komercyjne przedsiębiorstwa zajmujące się komunikacją za pomocą satelitów zapewniały łączność dla stacjonarnych anten naziemnych lub obiektów poruszających się ze stosunkowo niewielką prędkością, jak statki czy samoloty pasażerskie. Tymczasem NASA potrzebuje łączności z obiektami znajdującymi się w przestrzeni kosmicznej, która poruszają się ze znacznymi prędkościami. Międzynarodowa Stacja Kosmiczna okrąża Ziemię z prędkością 28 000 km/h.
W ciągu najbliższych pięciu lat NASA ma zamiar zainwestować w projekt 278 milionów USD, a komercyjni partnerzy zainwestują w sumie 1,5 miliarda dolarów.
Mamy nadzieję, że zaoszczędzimy nieco pieniędzy dzięki zakupie komercyjnych usług łączności, zrezygnowania z konieczności rozwoju i utrzymywania własnych satelitów komunikacyjnych i większym skupieniu się na badaniach naukowych i eksploracji kosmosu, dodaje Naffah.
Rezygnacja z samodzielnego zapewniania łączności z obiektami na orbicie okołoziemskiej to kolejny krok w wycofywaniu się NASA z niskiej orbity okołoziemskiej. Już w tej chwili Agencja kupuje usługi transportowania astronautów i towarów od SpaceX i Northropa Grummana, a jeszcze w bieżącym roku do tej dwójki ma dołączyć Boeing. NASA oświadczyła też, że w roku 2030 wyłączy Międzynarodową Stację Kosmiczną i ma nadzieję, że od tej pory wszelkie prace na niskiej orbicie okołoziemskiej będą spoczywały na barkach prywatnych firm.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Dzisiaj o godzinie 17:17 czasu polskiego wystartuje pierwsza prywatna misja do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. W ramach misji Axiom Space-1 (AX-1) pojazd SpaceX Dragon Endavour ma zawieźć na stację czteroosobową załogę.
W skład pierwszej prywatnej załogi kosmicznej wchodzą pilot Larry Connor, dowódca Michael López-Alegría, Mark Pathy oraz Eytan Stibbe. Connor to 71-letni biznesmen działający na rynku nieruchomości i technologii. Jest pilotem akrobatycznym i kierowcą wyścigowym. Dowódca Michael López-Alegría to doświadczony astronauta. Brał udział w trzech misjach promów kosmicznych i jednej misji na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Ma za sobą 10 spacerów w przestrzeni kosmicznej. W sumie w otwartej przestrzeni kosmicznej spędził 67 godzin i 40 minut. Lepszym wynikiem może pochwalić się tylko Anatolij Sołowiow (82 godziny, 21 minut). López-Alegría ma 63 lata.
Mark Pathy to 52-letni kanadyjski przedsiębiorca, kosmiczny turysta, który za udział w misji Ax-1 zapłacił 55 milionów dolarów. Chce być drugim kanadyjskim turystą kosmicznym. Ostatni członek załogi – Eytan Stibbe – to były izraelski as myśliwski. W swoim czasie służył pod dowództwem Ilana Ramona, pierwszego obywatela Izraela w kosmosie. Ramon zginął w katastrofie promu Columbia. Stibbe jest jednym ze współzałożycieli Fundacji Ramona i w jej imieniu bierze udział w Ax-1. Na pokładzie ISS będzie testował różne izraelskie technologie.
Jeśli wszystko odbędzie się zgodnie z planem, prywatna załoga zadokuje do modułu Harmony Międzynarodowej Stacji Kosmicznej jutro o godzinie 12:45 czasu polskiego. Obecnie na Stacji przebywa załoga Expedition 67, w skład której wchodzi 3 Amerykanów, Niemiec i 3 Rosjan.
Firma Axiom Space, która organizuje pierwszą prywatną misję na ISS, to prywatne amerykańskie przedsiębiorstwo założone przez biznesmena Kama Ghaffariana oraz Michaela T. Suffediniego, który przez 30 lat pracował w NASA i w latach 2005–2015 był jednym z menedżerów odpowiedzialnych za działanie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Firma zatrudnia wielu byłych astronautów i pracowników NASA, w tym byłego szefa Agencji, Charlesa Boldena. Celem Axiom Space jest wybudowanie prywatnej stacji kosmicznej i prowadzenie komercyjnych prac w przestrzeni kosmicznej, od turystyki po badania naukowe, eksplorację kosmosu i prowadzenie w nim działalności wytwórczej.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Dzięki nowemu sposobowi kontroli rozszerzania się materii w swobodnie opadającym kondensacie Bosego-Einsteina udało się zanotować najniższą z zarejestrowanych temperatur. Naukowcy z Niemiec i Francji obrazowali spadek kondensatu przez ponad 2 sekundy. Zanotowali przy tym temperaturę 38 pikokelwinów (10-12 K). Tak niskiej temperatury nigdy wcześniej nie udało się uzyskać. To znacznie chłodniej niż w przestrzeni kosmicznej, której średnia temperatura wynosi 2,7 K.
Opracowana przez naukowców metoda umożliwi też lepsze pomiary stałej grawitacji, a być może stanie się alternatywną metodą wykrywania fal grawitacyjnych.
Kondensat Bosego-Einsteina to występujący w bardzo niskich temperaturach taki stan skupienia materii, w którym tworzące kondensat atomy zachowują się bardziej jak fale, a nie jak cząstki. Fale te nakładają się na siebie, przez co kondensat zachowuje się jak jedna cząstka. Istnienie takiego stanu materii przewidzieli w 1924 roku Satyendra Nath Bose i Albert Einstein. Po raz pierwszy udało się go uzyskać w 1995 roku. Od tamtej pory laboratoria, które są w stanie go wytworzyć, wykorzystują kondensat do badania kwantowej natury materii. Badania takie prowadzi się, na przykład, za pomocą interferometru atomowego, wykorzystującego falową naturę atomów. Badania prowadzi się na swobodnie opadającym kondensacie Bosego-Einsteina, uwolnionym z pułapki magnetycznej. Jednak zaraz po uwolnieniu kondensatu z pułapki do głosu dochodzą siły oddziałujące pomiędzy cząstkami, które szybko zamieniają się w energię kinetyczna cząstek. Kondensat zaczyna się rozszerzać i jego obserwacja staje się niemożliwa.
Dlatego też kluczową kwestią jest ograniczenie rozszerzania się kondensatu. Obecnie stosowane metody pozwalają na efektywną kontrolę kondensatu wzdłuż jego średnicy, ale nie w osi jego swobodnego spadku.
W ramach swoich najnowszych badań francusko-niemiecki zespół badawczy zmienił pole magnetyczne w pułapce na oscylujące, zmieniające kształt z kuli w cienką elipsę. Kondensat uwalniany jest w takim momencie, by jego rozszerzanie się wzdłuż osi spadku było jak najmniejsze.
Podczas eksperymentów zespół Ernsta Rasela z Uniwersytetu Leibniza w Hanowerze wykorzystał 110-metrową wieżę w Bremie. To wyspecjalizowana budowla służąca badaniom nad swobodnym spadkiem i mikrograwitacją. Uczeni rozpoczęli eksperyment od utworzenia kondensatu Bosego-Einsteina złożonego z około 100 000 atomów rubidu. Kondensat był następnie poddawany swobodnemu spadkowi, który trwał 4,74 sekundy. W czasie spadku był obrazowany za pomocą lasera i kamery. Gdy kondensat opadał bez wykorzystania żadnych technik jego kontrolowania, ulegał degradacji już po 160 milisekundach. Jednak, gdy naukowcy wykorzystali swoją technikę kontroli, byli w stanie obrazować kondensat przez ponad 2 sekundy, a osiągnięta w nim temperatura wyniosła rekordowo niskie 38 pK.
Naukowcy nie powiedzieli jednak ostatniego słowa. Twierdzą bowiem, że dzięki bardziej złożonej architekturze soczewek magnetycznych można będzie lepiej kontrolować kondensat. Pomóc też może zmniejszenie liczby atomów w kondensacie. Ich zdaniem można by dzięki temu osiągnąć temperaturę nawet 14 pK. Problemem może być jednak za mała liczba atomów, przez co kondensat szybko stanie się zbyt rzadki, by można było go obserwować.
Fizyk Florian Schreck w Amsterdamu pochwalił osiągnięcia kolegów stwierdzając, że to znaczący krok w kierunku badań kondensatu Bosego-Eisteina w warunkach umożliwiających swobodny spadek. Uczony dodał, że bardzo interesujące będzie zastosowanie atomów strontu w miejsce atomów rubidu, gdyż to właśnie stront uważany jest za ten pierwiastek, który pozwoli na wykorzystanie interferometrów atomowych w roli wykrywaczy fal grawitacyjnych.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Dom aukcyjny Christie's wystawia na sprzedaż wino Pétrus 2000, które przez 14 miesięcy dojrzewało na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (MSK). W skład oferowanego w ramach tzw. private sale zestawu wchodzą również skrzynka, butelka "zwykłego" wina Pétrus 2000, dekanter oraz korkociąg wykonany z meteorytu.
To jedna z 12 butelek, które zostały wysłane na Stację przez firmę Space Cargo Unlimited w ramach programu Mission WISE. To finansowany przez Space Cargo Unlimited projekt badań nad żywnością i rolnictwem.
Po powrocie butelek z ISS były one analizowane i testowane przez grupę specjalistów, którzy prowadzili badania na Uniwersytecie w Bordeaux. Porównywali oni to wino z butelkami, które nie opuszczały Ziemi. Jane Anson, która była w grupie badawczej, mówi, że wino było wyraźnie inne od tego, które pozostało na Ziemi.
Wystawiona na aukcję butelka będzie jedyną, która zostanie sprzedana. Trzy wykorzystano podczas badań, a osiem pozostałych będzie przechowywanych na potrzeby przyszłych badań.
Nie ma zbyt wielu win, które mogą dojrzewać przez 60, 70 czy więcej lat. A Petrus jest jednym z nich, mówi Anson.
Chateau Petrus produkuje rocznie zaledwie 30 000 butelek, a wino tej wytwórni należy do jednych z najdroższych na świecie. Butelki z roku 2000 sprzedają się zwykle po około 6000 USD. Specjaliści z Christie's szacują, że wino z kosmosu osiągnie kosmiczną cenę 1 miliona dolarów. Dochód ze sprzedaży posłuży do finansowania kolejnych przedsięwzięć Mission WISE.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Załogowa kapsuła kosmiczna Starliner produkcji Boeinga ma polecieć na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS) nie wcześniej niż 30 czerwca. Będzie to drugi bezzałogowy test tej kapsuły. Pierwszy, nieudany, odbył się w grudniu 2019 roku. Jeśli misja OFT-2się powiedzie, Boeing może już w niedalekiej przyszłości stać się drugą prywatną firmą, która będzie woziła astronautów na ISS.
W grudniu 2019 roku Starliner nie dotarł do Stacji z powodu problemów technicznych. Później pojawiły się kolejne problemy, które opóźniły następne testy. Boeing zarówno miał kłopot ze spełnieniem wymogów NASA. Był też problem ze znalezieniem odpowiedniego terminu i wolnego doku na ISS, na którą zaczęły latać pojazdy SpaceX.
Ostatnio Boeing przeprowadził pięciodniową symulację misji, która potwierdziła, że oprogramowanie i sprzęt działają jak należy.
Boeing i SpaceX to dwie prywatne firmy, które podpisały z NASA kontrakty na misje załogowe na Międzynarodową Stację Kosmiczną. SpaceX wykonał dotychczas dwa takie loty. Jeśli OFT-2 się powiedzie, to prawdopodobnie w przyszłym roku astronauci polecą na ISS na pokładzie Starlinera.
Już w latach 70. ubiegłego wieku NASA zaczęła badać możliwość udostępnienia swoich stanowisk startowych i usług prywatnym przedsiębiorcom. Pozwoliłoby to bowiem obniżyć rosnące koszty infrastruktury konieczniej do prowadzenia misji kosmicznych. W czasach prezydenta Reagana, w 1984 roku, Kongres USA uchwalił ustawę Commercial Space Launch Act. W jej ramach NASA współpracuje z prywatnym przemysłem i ułatwia mu komercjalizację przestrzeni kosmicznej oraz technologii kosmicznych.
W 2011 roku zrezygnowano z prowadzonego od 30 lat programu promów kosmicznych. NASA, chcąc skupić się na eksploracji dalszych części Układu Słonecznego, postanowiła że kwestię prac w pobliżu Ziemi pozostawi prywatnym firmom. W wyniku wieloetapowego procesu selekcji w roku 2014 zdecydowano, że to firmy SpaceX oraz Boeing będą realizowały wart 6,8 miliarda USD program Commercial Crew Transportation Capability.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.