Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Łazik marsjański Perseverance, który ma wystartować za trzy tygodnie, zabierze ze sobą nietypowy ładunek. Na jego pokładzie znajdzie się niewielki autonomiczny helikopter Ingenuity. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, będzie on pierwszym pojazdem wysłanym przez człowieka, który wykona wspomagany silnikiem lot w atmosferze innej planety.

Lot na Marsie może nie wydawać się niczym imponującym, ale jest to niezwykle trudne zadanie. Dość wspomnieć, że gęstość atmosfery Marsa to zaledwie 1% gęstości atmosfery ziemskiej, a temperatura na Czerwonej Planecie może w nocy spaść do -100 stopni Celsjusza. Wyobraźmy sobie lekki wietrzyk na Ziemi. A teraz wyobraźmy sobie 100-krotnie mniej gęste powietrze, które trzeba wykorzystać do uzyskanie siły nośnej i kontroli pojazdu, mówi Theodore Tzanetos z Jet Propulsion Laboratory. Żaden ziemski śmigłowiec nigdy nie latał w tak rozrzedzonej atmosferze.

Preserverance i Ingenuity mają wystartować 20 lipca bieżącego roku (okno startowe będzie otwarte do 11 sierpnia), a lądowanie na Marsie planowane jest na 18 lutego przyszłego roku. Około 60 marsjańskich dni później łazik opuści drona na powierzchnię planety i odsunie się od niego na odległość 100 metrów.

Ingenuity waży 1,8 kilograma. Wyposażono go w dwa umieszczone jeden na drugim rotory z włókna węglowego. Obracają się one w przeciwnych kierunkach z prędkością około 2400 obrotów na minutę. To pięciokrotnie szybciej niż wirniki śmigłowców na Ziemi. Gdy obracały się wolniej, dron nie mógłby oderwać się od powierzchni Marsa. Gdyby jednak obracały się znacznie szybciej, zewnętrzne krawędzie wirników zbliżyłyby się do prędkości dźwięku, wywołały falę uderzeniową, która zdestabilizowałaby pojazd.

Głównym zadaniem Ingenuity jest sprawdzenie wykorzystanych technologii. Twórcy drona mają nadzieję, że w ciągu 30 dni uda im się wykonać 5 lotów. Żaden z nich nie ma trwać dłużej niż 90 sekund. Dron ma nie przekraczać wysokości 10 metrów, a długość każdego z lotów ma być nie większa niż 300 metrów.

Josh Ravich, który stał na czele zespołu inżynierów projektujących Ingenuity, mówi, że dron będzie nieco mniej manewrowy niż drony wykorzystywane na Ziemi. Musimy jednak pamiętać, że marsjański śmigłowiec musi przetrwać start rakiety, lot z Ziemi na Marsa, wejście w atmosferę i lądowanie oraz zimne marsjańskie noce. Dlatego też inżynierowie przez wiele lat pracowali nad znalezieniem równowagi pomiędzy zużyciem energii, wytrzymałością, wagą i manewrowością.

Większość energii, którą Ingenuity pozyskuje z niewielkiego panelu słonecznego umieszczonego nad wirnikami, zostanie zużyta nie na loty, a na ogrzewanie systemów drona podczas zimnych marsjańskich nocy. Inżynierowie zastanawiali się nad izolacją cieplną z aerożelu, jednak zrezygnowali z niej, gdyż uznali, że będzie zbyt wiele ważyła. Modelowanie wykazało, że marsjańska atmosfera, która w większości składa się z dwutlenku węgla, będzie w pewnym stopniu zapobiegała utracie ciepła przez drona.

Naukowcy uznali też, że najlepszą porą na pierwszy lot będzie późny marsjański poranek. Słońce świeci wówczas na tyle mocno, że powinno zapewnić Ingenuity wystarczającą ilość energii do lotu. Jednak nie można lotu odkładać na późniejszą porę dnia, gdyż wówczas powierzchnia Marsa mocniej się nagrzewa przez co atmosfera unosi się, rozrzedza i lot byłby wówczas jeszcze trudniejszy.

Jeśli misja Ingenuity się powiedzie, NASA będzie wyposażała w śmigłowce kolejne misje marsjańskie. Drony będą służyły łazikom, i w przyszłości ludziom, jako zwiadowcy, pokazujący, co znajduje się w trudnych do osiągnięcia miejscach, jak klify czy wulkany. Obecnie możemy obserwować Marsa albo z powierzchni, albo z orbity. A 90-sekukndowy lot drona pozwoli nam na obejrzenie setek metrów terenu znajdującego się przed nami, mówi Ravich.


« 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
      Wydaje się, że tak niedawno emocjonowaliśmy się lądowaniem łazika Curiosity oglądając „7 minut horroru”. Tymczasem łazik rozpoczął właśnie 3000. dobę (sol) marsjańską. To 3082 ziemskich dób.  Curiosity od ponad 8 lat bada krater Gale, a wkrótce zyska towarzysza, gdyż w lutym na Czerwonej Planecie wyląduje łazik Perseverance.
      Misja Mars Science Laboratory, w ramach której wystrzelono Curiosity, wystartowała 26 listopada 2011 roku, a lądowanie Curiosity miało miejsce 5 sierpnia 2012. łazik waży 899 kilogramów i jest najcięższym pojazdem, jaki ludzkość bezpiecznie posadowiła na Marsie.
      Curiosity bada krater Gale, analizuje próbki gruntu, skał i atmosfery. Dzięki swoim pokaźnym rozmiarom mógł zabrać na pokład 10 instrumentów naukowych, w skład których wchodzi 17 aparatów. Dotychczas łazik dostarczył nam niemal 750 000 fotografii. Misja Mars Science Laboratory to ważny krok w eksploracji marsa, gdyż dzięki niej wykazano, że potrafimy bezpiecznie osadzić na powierzchni planety duży i ciężki łazik, jesteśmy w stanie wykonać bardziej precyzyjne lądowanie niż kiedykolwiek wcześniej, a tak duży łazik jest w stanie przebyć znaczne odległości (dotychczas przejechał on 23,83 km), wykonując przy tym liczne badania.
      Curiosity będzie zapewne obchodził wiele rocznic na Marsie, gdyż w 2012 roku misję łazika przedłużono bezterminowo. Nadzieję taką daje historia łazika Opportunity, który pracował na Marsie przez 5111 soli (ponad 14 ziemskich lat), przebywając w tym czasie ponad 45 kilometrów.
      Obecnie na Marsie i w jego sąsiedztwie prowadzonych jest kilka misji. Najstarsza z nich to wystrzelona w kwietniu 2001 roku misja orbitera Mars Odyssey (NASA). Wokół Czerwonej Planety wciąż krąży Mars Express Europejskiej Agencji Kosmicznej, który wystartował z Ziemi w czerwcu 2003 roku. Kolejnym działającym sztucznym satelitą Marsa jest Mars Reconnaissance Orbiter (NASA), wystrzelony w sierpniu 2005 roku. Swojego satelitę o nazwie Mangalyaan, umieściła też indyjska agencja kosmiczna ISRO. Jej pojazd został wystrzelony w listopadzie 2013 roku. To najtańsza marsjańska misja w historii. Również w 2013 roku wystartował orbiter MAVEN NASA. Trzy lata później rozpoczęła się wspólna misja Europejskiej Agencji Kosmicznej i Roskosmosu. W jej ramach na orbicie Marsa znalazł się ExoMars Trace Gas Orbiter.
      Przez całe lata po lądowaniu Curiosity ludzkość nie wysłała niczego na powierzchnię Marsa. Dopiero w 2018 roku trafił tam lądownik NASA InSight.
      Obecnie w kierunku Czerwonej Planety podążają aż trzy misje. Najpierw 19 lipca 2020 roku ruszyła Emirates Mars Mission Zjednoczonych Emiratów Arabskich. W lutym bieżącego roku ma ona umieścić sztucznego satelitę na orbicie Marsa. Kilka dni później, 23 lipca 2020, misję Tianwen-1 wysłali Chińczycy. Jej plan zakłada, że pomiędzy 11 a 24 lutego 2021 na orbicie Marsa pojawi się kolejny satelita, a 23 kwietnia 2021 na powierzchni wyląduje łazik. W drodze na Mara są też wysłane przez NASA łazik Perseverance i śmigłowiec Ingenuity. Ich lądowanie przewidziano na 18 lutego.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Mars 2020 rozpoczęła procedurę zbliżania się do Czerwonej Planety. Misja, w ramach której na powierzchni Marsa wyląduje łazik Perseverance, znajduje się w odległości 80 milionów kilometrów od planety i pędzi w jej kierunku z prędkością ponad 82 000 km/h. Zgodnie z planem uruchomiono sekwencję zbliżania, a za 41 dni, 18 lutego, Perseverance wejdzie w atmosferę Marsa i po 7 minutach wyląduje na jego powierzchni.
      Pracujemy nad ostatnimi korektami, by zapewnić łazikowi idealną pozycję do lądowania w jednym z najbardziej interesujących miejsc na Marsie. Nie możemy się doczekać, aż koła łazika dotkną powierzchni, stwierdził Fernando Abilleira, zastąpca dyrektora misji.
      Perseverance to najbardziej skomplikowane laboratorium naukowe, jakie kiedykolwiek wysłano na Marsa. Kluczową rolę w poszukiwaniu śladów przeszłego życia na Czerwonej Planecie odegrają instrumenty SHERLOC, który ma wykrywać minerały i materię organiczną, oraz PIXL, który stworzy mapę składu chemicznego skał i osadów. Łazik wyposażono też w aparaty fotograficzne o dużej rozdzielczości.
      Bardzo interesującym instrumentem jest SuperCam, kamera współpracująca z laserem. To udoskonalona wersja ChemCam zamontowana na łaziku Curiosity. SuperCam wykorzystuje podczerwony laser, by podgrzać odległe skały czy grunt do temperatury 10 000 stopni Celsjusza i je odparować. Następnie kamera rejestruje obraz tak powstającej plazmy i określa skład chemiczny odparowanego materiału. Tę metodę badawczą nazywa się laserowo indukowaną spektroskopią rozpadu.
      Nie można też zapominać o czymś zupełnie wyjątkowym, czyli o śmigłowcu, który stanowi część misji Mars 2020. O nim i innych instrumentach oraz misjach marsjańskich pisaliśmy w notce Jutro startuje najtrudniejsza misja od czasów lądowania człowieka na Księżycu – Mars 2020.
      Perseverance wyląduje w Kraterze Jezero, bardzo interesującym miejscu otoczonym wysokimi klifami, zawierającym wydmy i pola wielkich głazów. Przed ponad 3,5 miliardami lat płynęła tam rzeka. Naukowcy mają nadzieję, że w naniesionych przez nią osadach znajdą ślady dawnego życia. Krater Jezero został dokładnie obfotografowany przez pojazdy krążące na orbicie Marsa. Jednak jego zbadanie wymaga umieszczenia tam zaawansowanego laboratorium.
      Perseverance jest pierwszą misją, która pobierze próbki z Marsa po to, by w przyszłości trafiły one na Ziemię. Łazik wyposażono w wiertło, dzięki któremu będzie mógł pobierać fragmenty skał i gruntu wielkości szkolnej kredy. Próbki będą przechowywane na pokładzie łazika do czasu, aż przybędzie on do wyznaczonego miejsca, gdzie pozostawi je, by przyszłe misje mogły je zabrać. Teoretycznie łazik może też dostarczyć próbki bezpośrednio do lądownika, którego wyprawę – właśnie po próbki – planują NASA i ESA.
      Zapraszamy do obejrzenia animacji przedstawiającej lądowanie Perseverance na Marsie.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naturalne jaskinie to ważne cele przyszłych misji NASA. Będą one miejscem poszukiwań dawnego oraz obecnego życia w kosmosie, a także staną się schronieniem dla ludzi, mówi Ali Agha z Team CoSTAR, który rozwija roboty wyspecjalizowane w eksploracji jaskiń. Jak wcześniej informowaliśmy, na Księżycu istnieją gigantyczne jaskinie, w których mogą powstać bazy.
      Team CoSTAR, w skład którego wchodzą specjaliści z Jet Propulsion Laboratory i California Instute of Technology to jednym z zespołów, który przygotowuje się do wzięcia udziału w tegorocznych zawodach SubT Challenge organizowanych przez DARPA (Agencja Badawcza Zaawansowanych Projektów Obronnych).
      CoSTAR wygrał ubiegłoroczną edycję SubT Urban Circuit, w ramach której roboty eksplorowały tunele stworzone przez człowieka. Teraz coś na coś trudniejszego i mniej przewidywalnego. Czas na naturalne jaskinie i tunele.
      Specjaliści z CoSTAR i ich roboty pracują w jaskiniach w Lava Beds National Monument w północnej Kalifornii. Jaskiniowa edycja Subterranean Challenge jest dla nas szczególnie interesująca, gdyż lokalizacja taka bardzo dobrze pasuje do długoterminowych planów NASA. Chce ona eksplorować jaskinie na Księżycu i Marsie, w szczególności jaskinie lawowe, które powstały w wyniku przepływu lawy. Wiemy, że takie jaskinie istnieją na innych ciałach niebieskich. Kierowany przez Jen Blank zespół z NASA prowadził już testy w jaskiniach lawowych i wybrał Lava Beds National Monument jako świetny przykład jaskiń podobnych do tych z Marsa. Miejsce to stawia przed nami bardzo zróżnicowane wyzwania. Jest tam ponad 800 jaskiń, mówi Ben Morrell z CoSTAR.
      Eksperci zwracają uwagę, że istnieje bardzo duża różnica w dostępności pomiędzy tunelami stworzonymi przez człowieka, a naturalnymi jaskiniami. Z jednej strony struktury zbudowane ludzką ręką są bardziej rozwinięte w linii pionowej, są wielopiętrowe, z wieloma poziomami, schodami, przypominają labirynt. Jaskinie natomiast charakteryzuje bardzo trudny teren, który stanowi poważne wyzwanie nawet dla ludzi. Są one trudniej dostępne, z ich eksploracją wiąże się większe ryzyko, są znacznie bardziej wymagające dla systemów unikania kolizji stosowanych w robotach.
      Agha i Morrell mówią, że jaskinie lawowe ich zaskoczyły. Okazały się znacznie trudniejsze niż sądzili. Stromizny stanowią duże wyzwanie dla robotów. Powierzchnie tych jaskiń są niezwykle przyczepne. To akurat korzystne dla robotów wyposażonych w nogi, jednak roboty na kołach miały tam poważne problemy. Przed urządzeniami stoją tam zupełnie inne wyzwania. Zamiast rozpoznawania schodów i urządzeń, co było im potrzebne w tunelach budowanych przez człowieka, muszą radzić sobie np. z nagłymi spadkami czy obniżającym się terenem.
      Miejskie tunele są dobrze rozplanowane, nachylone pod wygodnymi kątami, z odpowiednimi zakrętami, prostymi korytarzami i przejściami. Można się tam spodziewać równego podłoża, wiele rzeczy można z góry zaplanować. W przypadku jaskiń wielu rzeczy nie można przewidzieć.
      Celem SubT Challenge oraz zespołu CoSTAR jest stworzenie w pełni autonomicznych robotów do eksploracji jaskiń. I cel ten jest coraz bliżej.
      Byliśmy bardzo szczęśliwi, gdy podczas jednego z naszych testów robot Spot [Boston Dynamics – red.] w pełni autonomicznie przebył całą jaskinię. Pełna autonomia to cel, nad którym pracujemy zarówno na potrzeby NASA jak i zawodów, więc pokazanie, że to możliwe jest wielkim sukcesem, mówi Morrell. Innym wielkim sukcesem było bardzo łatwe przełożenie wirtualnego środowiska, takiego jak systemy planowania, systemy operacyjne i autonomiczne na rzeczywiste zachowanie się robota, dodaje. Jak jednak przyznaje, zanotowano również porażki. Roboty wyposażone w koła miały problemy w jaskiniach lawowych. Dochodziło do zużycia podzespołów oraz poważnych awarii sprzętu. Ze względu na epidemię trudno było sobie z nimi poradzić w miejscu testów, stwierdza ekspert.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...