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
      Chiny przeprowadziły udane lądowanie łazika na powierzchni Marsa. Stały się tym samym drugim krajem w historii – po USA – któremu udała się ta trudna sztuka. Łazik Zhurong, nazwany tak od imienia boga ognia, jest częścią pierwszej samodzielnej chińskiej misji międzyplanetarnej Tianwen-1, która trafiła na orbitę Marsa w lutym bieżącego roku.
      Na razie Chińczycy nie ujawniają szczegółów lądowania. Wiemy, że stało się to w nocy z piątku na sobotę czasu polskiego. Nie wiemy natomiast, jakie jest dokładnie miejsce lądowania.
      Misja Tianwen-1 wystartowała 23 lipca 2020 roku. Składa się ona z orbitera, lądownika i łazika. Wiemy, że Zhurong, który jest wielkości łazików Spirit i Opportunity, został wyposażony w kamery, georadar, laser oraz czujniki badające atmosferę i pole magnetyczne Marsa.
      Li Chunlai, jeden z głównych projektantów misji Tianwen-1 mówi, że jej celem jest nie tylko poszukiwanie obecnego lub dawnego życia na Marsie, ale też badanie jego ewolucji i poszukiwanie potencjalnych miejsc, w których mogliby osiedlić się ludzie.
      Lądowanie Zhuronga przebiegało podobnie, jak wcześniejsze lądowanie amerykańskich łazików. Wykorzystano osłonę termiczną, wyhamowującą opadający pojazd oraz spadochron, a także niewielkie silniki, które spowolniły pojazd w ostatnim etapie lądowania. Chiński łazik bezpiecznie wylądował w regionie Utopia Planitia i po kilkunastu minutach, po rozwinięciu paneli słonecznych, przesłał sygnał świadczący o udanym przybyciu na Czerwoną Planetę.
      Misja Tianwen-1 nie jest pierwszą chińską próbą dotarcia na Marsa. Wcześniej Państwo Środka usiłowało wysłać na orbitę Marsa pojazd Yinghuo-1. Stanowił on część nieudanej misji Fobos-Grunt z 2011 roku zorganizowanej wraz z Rosją.
      Chiny stały się drugim państwem w historii, które umieściły łazik na Marsie. Wcześniej NASA przeprowadziła udane lądowania 5 łazików. Poza USA i Chinami jedynym państwem, któremu udało się lądowanie na Marsie, jest ZSRR, jednak misja Mars 3 uległa awarii zaledwie kilka minut po wylądowaniu. Unia Europejska próbowała dwukrotnie posadowić obiekt na Marsie i dwa razy się jej nie udało.
      Z kolei pojazdy na orbicie Marsa umieściły dotychczas USA, ZSRR, UE, Indie, Zjednoczone Emiraty Arabskie oraz Chiny.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      NASA poinformowała, że śmigłowiec Ingenuity będzie pracował na Marsie miesiąc dłużej niż planowano i dostanie nowe zadania. Zdecydowano, że po zakończeniu fazy demonstracyjnej lotu w atmosferze Marsa śmigłowiec przejdzie do fazy demonstracyjnej zwiadu powietrznego.
      Nie planowaliśmy demonstracji zwiadu powietrznego, ale w międzyczasie wydarzyły się dwie rzeczy. Po pierwsze, początkowo zakładaliśmy, że łazik Perseverance dość szybko oddali się z miejsca lądowania, jednak zespół odpowiedzialny za Perseverance jest zainteresowany zebraniem próbek z tego regionu. Po drugie, śmigłowiec sprawuje się fantastycznie. Połączenie pomiędzy nim a łazikiem jest lepsze niż sądziliśmy. Uważamy, że nawet jeśli oba urządzenia będzie dzieliła większa odległość, wciąż będą miały ze sobą łączność, co pozwoli na prowadzenie fazy zwiadu, mówi Jennifer Trosper, zastępczyni menedżera projektu Perseverance.
      Spodziewane problemy z łącznością są jednym z powodów, dla których początkowo planowano, że Ingenuity będzie latał tylko przez 30 dni. Wbrew temu, co podpowiada intuicja, śmigłowiec nie jest w stanie nadążyć za łazikiem. Ingenuity jest uzależniony od komunikacji z Ziemi, która jest z nim prowadzona za pośrednictwem łazika. O ile śmigłowiec przemieszcza się szybciej niż łazik, to po każdym locie musi się przez dłuższy czas ładować. Jeśli w tym czasie Perseverance oddaliłby się na zbyt dużą odległość, Ingenuity straci z nim łączność.
      Ponadto misja Ingenuity jest misją dodatkową, misją z wkalkulowanym wysokim ryzykiem awarii, na którą nie przeznaczano dużych środków. Dlatego też nie prowadzono testów dotyczących możliwej interferencji pomiędzy modułem komunikacyjnym łazik-śmigłowiec, a urządzeniami pracującymi na pokładzie łazika. Z tego powodu śmigłowiec miał latać przez 30 dni, gdyż w tym czasie planowano, że Perseverance i tak pozostanie nieruchomy. Właśnie dlatego nie mamy wideo nagranego przez Perseverance, na którym widać, że kamery łazika podążają za latającym śmigłowcem. Uruchomienie aktuatorów kamer mogłoby bowiem zaburzyć łączność pomiędzy łazikiem a śmigłowcem.
      W końcu, podstawową misją jest misja łazika i to ona jest priorytetem. To Ingenuity będzie musiał postarać się, by nie utracić kontaktu z Perseverance. Podczas demonstracji zwiadu powietrznego śmigłowiec ma nie oddalać się od łazika bardziej niż na kilometr i próbować nawiązać łączność, kiedy będzie mógł. W tym czasie Perseverance będzie wykonywał swoje zadania. Dlatego też obecne założenia mówią, że Ingenuity ma latać przez kolejnych 30 dni, a jeśli okaże się, że nie jest w stanie tego zrobić bez zbytniego angażowania zasobów Perseverance, będzie to jego koniec.
      W najbliższym czasie planujemy dla Perseverance krótkie trasy. Ingenuity może więc latać i lądować w pobliżu obecnej lub planowanej lokalizacji łazika. Śmigłowiec może wykonywać w tym czasie obserwacje celów naukowych łazika, jego potencjalnych tras czy niedostępnych lokalizacji. To, w jaki sposób będzie się sprawował będzie ważną lekcją dla planowania przyszłych misji. Loty Ingenuity to dodatek, nie są one potrzebne Perseverance do wykonania jego misji, oświadczyła NASA.
      Wiadomo, że loty Ingenuity będą odbywały się coraz rzadziej, od jednego na kilka dni po 1 na 2 lub 3 tygodnie. Będą też planowane tak, by nie wpływały na pracę łazika. Po 30 marsjańskich dniach dokonana zostanie skuteczność Ingenuity. NASA nie ma zamiaru przedłużać misji śmigłowca poza 30 sierpnia.
      Musimy pamiętać, że pierwotnie Ingenuity zaplanowano jako 30-dniową misję testową. Śmigłowiec budowano z myślą o tak krótkim czasie pracy. NASA przypuszcza, że podzespoły Ingenuity powinny wytrzymać co najmniej 100 startów i lądowań, a jego panel słoneczny oraz kąt padania promieni słonecznych pozwolą na ładowanie akumulatorów przez kilka miesięcy.
      Prawdopodobnie po pewnej liczbie zmian temperatury pomiędzy nocą a dniem dojdzie do uszkodzenia miejsca połączenia panelu z akumulatorem i Ingenuity przestanie działać. Nie wiadomo tylko, kiedy to może nastąpić.
      Będziemy świętowali każdy dodatkowy dzień misji, który Ingenuity przetrwa poza wyznaczonym 30-dniowym terminem, stwierdziła MimAung, menedżerka projektu Mars Helicopter.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Polski startup pracuje nad uniwersalnymi stratosferycznymi dronami. W kwietniu wykonał lot elektrycznym, bezzałogowym samolotem na wysokości ponad 24 km. Takie drony mają niedługo pozwalać na prowadzenie licznych badań naukowych, obrazowanie Ziemi, a nawet zastępowanie satelitów.
      W niedzielę, 18 kwietnia, bezzałogowy samolot firmy Cloudless, o pięciometrowej rozpiętości skrzydeł, po godzinnym wznoszeniu pod specjalnym balonem rozpoczął autonomiczny lot na wysokości ponad 24 km. Po 2,5 godzinnej podróży precyzyjnie wylądował w założonym wcześniej miejscu.
      Celem lotu było przebadanie w warunkach rzeczywistych prototypu najnowszego, relatywnie dużego samolotu o wysokim udźwigu, który będzie mógł zabierać na pokład aparaturę badawczą – mówi PAP inż. Piotr Franczak, który jest także pilotem.
      To już kolejny stratosferyczny lot drona przeprowadzony przez dwójkę inżynierów Piotra Franczaka i Krzysztofa Bujwida. Wcześniej udało im się wprowadzić mniejszy, bezzałogowy samolot na wysokość 27 km.
      Taki pułap stanowi szczególne wyzwanie ze względu na wyjątkowo rozrzedzone powietrze, w którym samolot musi się utrzymać. Twórcy Cloudless wyjaśniają, że na tej wysokości panują nieco podobne warunki, jak na Marsie. To jednak nie rekordy wysokości są tym, na czym nam zależy. Chcemy latać powyżej zjawisk pogodowych, ponieważ to gwarantuje 100 proc. dostęp do promieni słonecznych niezależnie od pogody, a docelowo nasze drony mają być zasilane słonecznie – wyjaśnia inż. Franczak.
      Stratosferyczne bezzałogowce będą mogły bowiem prowadzić rozmaite badania naukowe z różnych dziedzin – np. meteorologii, ochrony środowiska, czy inżynierii kosmicznej. Wystarczy tylko podpiąć do samolotu odpowiednią aparaturę, aby zmierzyć np. stężenie ozonu czy pyłów.
      Pierwsze badania mogą rozpocząć się już niedługo. Nawiązaliśmy już współpracę z Instytutem Technologiczno-Przyrodniczym. Wspólnie analizujemy dziedziny, w których można wykorzystać naszego drona – opowiada współzałożyciel Cloudless.
      Inny temat to teledetekcja, czyli obrazowanie Ziemi. Docelowo chcielibyśmy prowadzić obserwacje Ziemi z pomocą kamer, czy nawet tworzyć mapy o większej dokładności niż tworzone z pomocą technik satelitarnych. Na przykład podczas jednego lotu można byłoby stworzyć precyzyjną mapę całego miasta i to całkowicie polskim sprzętem – wyjaśnia specjalista.
      Twórcy Cloudless mają jednak jeszcze ambitniejszy cel - chcą stworzyć stratosferyczne drony, które staną się pseudosatelitami. Solarne samoloty teoretycznie może bowiem unosić się w przestworzach nawet rok bez lądowania. Będą pełniły podobne funkcje, jak orbitalne satelity, tylko poruszając się wielokrotnie bliżej Ziemi. W wielu dziedzinach da im to przewagę - np. będą mogły fotografować powierzchnię z bliższej odległości.
      Stratosferyczne drony są przy tym nieporównanie tańsze od satelitów. To jest największy cel tego projektu. Mamy już przeprowadzone odpowiednie obliczenia i według analiz takie pseudosatelity będą mogły działać. Będą mogły latać całą dobę - w ciągu dnia panele słoneczne będą dawały energie do lotu, jak i do ładowania akumulatorów wykorzystywanych nocą – wyjaśnia inż. Franczak.
      Nad podobnymi konstrukcjami pracuje już m.in. Airbus i BAE systems. Chcemy pokazać, że w Polsce też można to zrobić – dodaje. Cloudless zapewnia, że do rozpoczęcia wielu badań naukowych, np. z zakresu meteorologii czy badań kosmicznych, firma jest gotowa już dzisiaj. Rozpoczęcie działań z zakresu teledetekcji, czyli zdalnej obserwacji Ziemi, ma być możliwe za rok.
      Na budowę unoszących się miesiącami pseudosatelitów potrzeba nieco więcej czasu. Zajmie to więcej niż rok lub dwa. Wiele zależy też od inwestorów, których właśnie poszukujemy – mówi inż. Franczak.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dane, które nadeszły z Marsa wskazują, że śmigłowiec Ingenuity nie wykonał postawionego przed nim zadania i nie odbył czwartego lotu testowego. Jednocześnie z danych wynika, że urządzenie jest w dobrym stanie i jest bezpieczne. Inżynierowie NASA próbują dowiedzieć się, dlaczego śmigłowiec nie przełączył się w tryb lotu, co jest koniecznym elementem, do rozpoczęcia testu.
      Przypomnijmy, że Ingenuity – pierwszy w historii pojazd, który wykonał kontrolowany lot w atmosferze Marsa – ma na swoim koncie 3 loty. Podczas pierwszego z nich wzniósł się na wysokość 3 metrów i wylądował. Podczas drugiego osiągnął wysokość 5 metrów, a podczas trzeciego wzbił się na 5 metrów i przeleciał 50 metrów, osiągając maksymalną prędkość ok. 8 km/h.
      Dzisiaj około godziny 17 czasu polskiego NASA spróbuje powtórzyć 4. lot Ingenuity. O tym, czy się udał, dowiemy się kilka godzin później, gdy napłyną dane z Marsa.
      Trzeba tutaj przypomnieć, że przed ponad dwoma tygodniami, podczas próby pierwszego lotu, doszło do automatycznego awaryjnego wykonywania komend i próba musiała zostać przełożona. NASA szacuje, że istnieje 15-procentowe prawdopodobieństwo, iż taka sytuacja się powtórzy. Dlatego też fakt, że 4. lot się nie odbył, nie jest niczym zaskakującym i nie wpływa na plany dotyczące dalszych testów śmigłowca.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...