NASA: powrót na Księżyc będzie kosztował 28 miliardów USD. Czy Kongres da pieniądze?
-
Similar Content
-
By KopalniaWiedzy.pl
Inżynier Steve Jurczyk, pełniący obowiązki szefa NASA, poinformował, że lądowanie człowieka na Księżycu w 2024 roku wydaje się mało prawdopodobne. Przyczyną jest budżet z ostatnich 2 lat, w którym nie przyznano wystarczających środków, by rok 2024 był możliwy. W takiej sytuacji dokonujemy przeglądu planów, by wyznaczyć kolejną datę, stwierdził Jurczyk.
Zapewnił jednocześnie, że NASA ma zamiar kontynuować program Artemis w takiej formie, jak dotychczas. Tym bardziej, że ze strony administracji prezydenta Bidena nadchodzą sygnały poparcia dla lądowania na Księżycu i wykorzystania tego projektu, jako etapu dla misji załogowej na Marsa.
Wsparcie ze strony Białego Domu jest niezwykle ważne, a bardzo znaczącym faktem są okoliczności i czas jego udzielenia. Po pierwsze, administracja Bidena wydaje się bez zastrzeżeń wspierać program rozpoczęty za prezydenta Trumpa, po drugie, wsparcie przyszło bardzo szybko. Zwykle tak ważne polityczne decyzje są podejmowane po znacznie dłuższym czasie od wprowadzenia się nowej administracji do Białego Domu. Tym bardziej, że NASA nie ma jeszcze nawet nowego szefa. Jurczyk pełni jego obowiązki po rezygnacji Jima Brindestine'a.
Słowa poparcia, jakie padły ze strony sekretarz prasowej Białego Domu, Jen Psaki, zostały powitane z uznaniem przez społeczność zajmującą się badaniami kosmosu. Specjaliści podkreślają, że NASA potrzebuje stabilizacji, a nie radykalnych zmian planów wraz z każdą zmianą prezydenta.
Od pewnego czasu szeroko spekulowano, że powrót NASA na Księżyc w roku 2024 to cel nierealistyczny, szczególnie w sytuacji, gdy w budżecie na rok 2021 Kongres nie przyznał pełnego finansowania na Human Landing System.
Jurczyk jest pierwszym wysokim rangą urzędnikiem NASA, który otwarcie stwierdził, że osiągnięcie tego celu jest mało prawdopodobne.
Lądowanie na Księżycu ma się odbyć w ramach programu Artemis, który został zapoczątkowany w marcu 2019 roku na polecenie prezydenta Trumpa. W ramach programu na orbicie Srebrnego Globu ma powstać stacja kosmiczna, która umożliwi stałą obecność i pracę ludzi na Księżycu. Podpisano też międzynarodową umowę Artemis Accords, regulującą zasady współpracy pomiędzy krajami biorącymi udział w pracach NASA.
Od początku pojawiały się jednak głosy, że niektóre celem Artemis są zbyt ambitne i prawdopodobnie nie uda ich się wykonać na czas.
Obecnie głównym zadaniem, przed którym stoi program Artemis, jest wybór rozwiązania dla Human Landing System. Na stole są trzy oferty: jedna grupy pod przewodnictwem firmy Blue Origin, druga firmy Dynetics i trzecia SpaceX. Początkowo zakładano, że dwie z nich, a może już jedna, zostaną wybrane jeszcze w lutym. Teraz Jurczyk informuje, że NASA potrzebuje więcej czasu. Decyzję powinniśmy poznać w drugiej połowie kwietnia. Gdy zaś będziemy wiedzieli, jaka technologia została wybrana i jak wyglądają plany jej realizacji, można będzie określić nową datę powrotu astronautów na Księżyc.
Słowa Jurczyka o kontynuacji projektu Artemis oraz wsparcie ze strony Białego Domu są też ważnymi sygnałami dla partnerów NASA, zarówno komercyjnych jak i międzynarodowych. Agencje kosmiczne z Kanady, Japonii czy Wielkiej Brytanii mają pewność, że inicjatywa, w którą zaangażowały środki, jest bezpieczna.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Przed kilkoma minutami nadeszło potwierdzenie, że łazik Perseverance i śmigłowiec Ingenuity bezpiecznie wylądowały na powierzchni Marsa. Po ponad 200 dniach podróży i przebyciu 470 milionów kilometrów NASA udało się posadowić na Czerwonej Planecie najcięższy obiekt, jaki kiedykolwiek ludzkość tam umieściła. Po emocjach lądowania rozpoczyna się zasadnicza część misji Mars 2020 – badania w poszukiwaniu dawnego życia na Marsie.
Wyprawy na Marsa są niezwykle trudne. Do wczoraj ludzkość miała na swoim koncie 47 misji, z czego całkowicie lub częściowo udanych było 24, w tym 16 zorganizowanych przez USA, 3 przez ZSRR, 1 wspólna UE/Rosja oraz po 1 przez UE, Indie, Zjednoczone Emiraty Arabskie i Chiny.
Misja Mars 2020, w ramach której lądował Perseverance, jest zatem 48. misją w ogóle, 25. udaną, w tym 17. udaną misją USA.
Jak dotychczas jedyną agencją, która potrafi przeprowadzić pełną misję wraz z miękkim lądowaniem na Marsie jest NASA. Co prawda w 1971 roku na Czerwonej Planecie miękko lądował radziecki Mars 3, jednak kontakt z nim utracono już 104,5 sekundy później. Najprawdopodobniej udało się też wylądować Beagle'owi 2 wysłanemu przez Europejską Agencję Kosmiczną w 2003 roku, jednak nigdy nie nawiązano z nim kontaktu. Razem z dzisiejszym lądowaniem Amerykanie próbowali lądować na Marsie 10-krotnie, z czego 9 razy im się udało.
Perseverance
Łazik Perseverance – który bardziej szczegółowo opisaliśmy tutaj – z wyglądu przypomina swojego poprzednika, Curiosity, który bada Marsa od 2012 roku. Jednak został wyposażony w wiele nowatorskich technologii, w tym w nowy system napędowy, dzięki któremu będzie najszybszym łazikiem kiedykolwiek wysłanym na Marsa.
Powodem, dla którego przykładaliśmy taką wagę do prędkości jest fakt, że jeśli jedziemy, to nie wykonujemy badań naukowych. Jeśli wybierasz się do Disneylandu, to chcesz dojechać do Disneylandu. Nie chodzi o to, by jechać, a by znaleźć się na miejscu, mówi Rich Rieber, którego zespół przez pięć lat pracował nad napędem łazika.
Perseverance otrzymał nowy układ napędowy, zawieszenie, koła, system rozpoznawania otoczenia czy algorytmy planowania trasy. Wszystko po to, by łazik mógł nawigować po trudnym terenie Krateru Jezero.
Perseverance ma przemieszczać się trzykrotnie szybciej, niż jakikolwiek inny łazik marsjański, dodaje Matt Wallace, zastępca dyrektora misji. Daliśmy mu sporo autonomii, sztucznej inteligencji, by mógł wykonywać swoją misję.
Prędkość łazika nie będzie imponująca. Wyniesie maksymalnie 4,4 cm/s (158,4 m/h). Będzie najszybszy nie dlatego, że będzie jechał szybciej ale dlatego, że mniej czasu będziemy spędzali na planowaniu trasy, wyjaśnia Rieber.
Perseverance ma wgraną mapę, stworzą na podstawie zdjęć z satelity Mars Reconnaissance Orbiter. Pokazuje ona obiekty mniejsze niż 30 centymetrów. Mapa ta pozwoli łazikowi zorientować się, w którym miejscu się znajduje. Wyposażony jest też w dwie kamery nawigacyjne (Navcams) umieszczone na maszcie, które przekazują mu obraz stereo, oraz sześć pokładowych kamer służących wykrywaniu przeszkód. Navcams zapewniają 90-stopniowy kąt widzenia i z odległości 25 metrów potrafią wykryć obiekty rozmiarów piłeczki golfowej.
Kamery, w połączeniu z algorytmami sztucznej inteligencji mają umożliwić łazikowi nawigację w czasie rzeczywistym. Będzie on w stanie zauważyć przeszkody i większość z nich ominąć bez pomocy z Ziemi. Każdego marsjańskiego ranka centrum sterowania wyśle łazikowi marszrutę na dany dzień i poczeka, aż Perseverance zamelduje, że dotarł do wyznaczonego punktu. To znakomicie usprawni poruszanie się. Wcześniejsze łaziki najpierw wykonywały zdjęcia otoczenia, wysyłały je na Ziemię i czekały do następnego dnia na instrukcje. Dlatego też np. Curiosity w dni, w których miał się przemieszczać, spędzał na podróży jedynie 13% czasu. Perseverance co najmniej potroić ten wynik.
Oczywiście to wszystko brzmi prosto, ale proste nie jest. Inżynierowie na Ziemi są w stanie obliczyć, jak daleko Perseverance się przemieścił zbierając dane o obrotach każdego z jego sześciu kół. Co jednak w przypadku, gdy któreś koło będzie miało poślizg bo znajdzie się na piasku? Jak wówczas określić, jak daleko od wyznaczonej trasy znalazł się łazik? Może to obliczyć komputer pokładowy łazika, jednak jego moc obliczeniowa nie jest imponująca. Nasz komputer ma mniej więcej wydajność bardzo dobrego komputera z roku około 1994, mówi Rieber. Problemem jest tutaj promieniowanie kosmiczne. Im bardziej nowoczesny procesor tym mniejsze i gęściej upakowane tranzystory, przez co są one bardziej podatne na zakłócenia powodowane promieniowaniem.
Głównym zadaniem Perseverance jest znalezienie śladów życia. Żeby jednak na nie trafić, łazik musi się przemieszczać, by badać kolejne miejsca. Im bardziej efektywnie będzie to robił, tym większa szansa, że dokona odkrycia.
Na miejsce lądowania wybrano Krater Jezero. Naukowcy sądzą, że w przeszłości płynęła tam rzeka, która wpadała do jeziora. Jeśli gdzieś można znaleźć ślady życia, to właśnie tam. Dlatego też wybór padł na to miejsce, mimo iż jest to najtrudniejszy z dotychczas wybranych obszarów do lądowania na Czerwonej Planecie.
Ingenuity
Pod „brzuchem” łazika umieszczono śmigłowiec Ingenuity, którego budowę szczegółowo opisywaliśmy. Został on zabrany w misję niejako przy okazji. Nie stanowi zasadniczej jej części. Śmigłowiec nie będzie prowadził żadnych badań. Wysłano go po to, by sprawdzić, czy potrafimy zbudować drona poruszającego się w atmosferze Marsa. Takie drony mogą przydać się podczas przyszłych misji załogowych i bezzałogowych np. do dokonywania szybkich zwiadów w okolicy. Zadaniem Ingenuity będzie wykonanie serii 90-sekundowych lotów. Ze względu na odległość pomiędzy Ziemią a Marsem jakakolwiek komunikacja w czasie rzeczywistym czy sterowanie będą niemożliwe.
Jeśli wszystko przebiegnie zgodnie z planem śmigłowiec odbędzie loty i wykona kilka zdjęć. I to wszystko. Jednak dostarczy bezcennych danych, dzięki którym możliwe będzie zbudowanie w przyszłości pojazdów latających wykonujących bardziej ambitne zadania w atmosferze Marsa i – być może – innych planet.
Jako, że Ingenuity to misja demonstracyjna, NASA akceptuje w tym wypadku wyższe ryzyko niepowodzenia. Zgodnie z klasyfikacją NASA misja Perseverance należy do Klasy B czyli "wysoce priorytetowych zasobów narodowych, których utrata będzie miała duży wpływ na [...] osiągnięcie celów naukowych". W takich misjach wymaga się minimalizacji ryzyka z minimalnymi kompromisami. Dlatego przy ich przygotowaniu przez wiele lat pracują olbrzymie rzesze ludzi, którzy m.in. przygotowują odpowiedni sprzęt.
Przed Ingenuity nie stawia się takich wymagań, dlatego też wiele elementów śmigłowca zostało wykonanych z powszechnie dostępnych materiałów. Na przykład zastosowano w nim standardowy procesor Snapdragon 801. Dlatego też, ironią losu, śmigłowiec, który ma po po prostu latać, dysponuje mocą obliczeniową o całe rzędy wielkości większą niż łazik, wykonujący złożone badania naukowe. Jako, że moc procesora znakomicie przewyższa moc potrzebną do samego sterowania, Ingenuity wyposażono też w kamerę rejestrującą obraz z prędkością 30 klatek na sekundę oraz oprogramowanie nawigacyjne, które na bieżąco obraz analizuje. Twórcy śmigłowca mówią, że część elementów – jak np. laserowy miernik wysokości – zakupili w firmie SparkFun Electronics, produkującą elektronikę do zabawek. Stwierdziliśmy, że co prawda to sprzęt komercyjny, ale go przetestujemy. Jeśli będzie działał, będziemy go używali, mówi Tim Canham z Jet Propulsion Laboratory.
Ingenuity będzie działał w trybie półautonomicznym. Z Ziemi będzie otrzymywał szczegółowy plan lotu, a zadaniem śmigłowca będzie go wykonać, utrzymując się na ścieżce. Twórcy śmigłowca nie mieli czasu na opracowanie dla niego prawdziwej autonomii. Ale nie wykluczają, że w przyszłości tego typu dronom będzie można wydać polecenie, by np. podleciały do konkretnej skały i wykonały jej zdjęcia, a one to zrobią, bez otrzymanego wcześniej z Ziemi szczegółowego planu. Istnieją już plany koncepcyjne przyszłych misji, w ramach których pracujemy nad większymi śmigłowcami, zdolnymi do wykonania takich zadań. Ale jeśli przypomnimy sobie pierwszy marsjański łazik, Pathfindera, to miał on bardzo proste zadaniem. Miał jeździć w kółko wokół stacji bazowej, wykonywać zdjęcia i pobierać próbki skał. Skromnie planujemy misje demonstracyjne. I tak też postępujemy z pierwszym śmigłowcem na Marsie, dodaje Canham.
Obecnie na Marsie i w jego okolicach pracuje zatem 11 misji. Oprócz Mars 2020 (Perseverance, są to orbitery Mars Odyssey (NASA), Mars Express (ESA), Mars Reconnaissance Orbiter (NASA), Mars Orbiter Mision (ISRO – Indie), MAVEN (NASA), HOPE (Zjednoczone Emiraty Arabskie), Tianwen-1 (Chiny) oraz łazik Curiosity (NASA) i lądownik InSight (NASA).
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Jutro, 30 lipca, o godzinie 13.00 czasu polskiego NASA zaprasza na relację z wystrzelenia misji Mars 2020. To najtrudniejsza i najbardziej ambitna misja NASA od czasu zakończenia programu Apollo, w ramach którego człowiek stanął na Księżycu.
Wyprawy na Marsa są wyjątkowo trudne. Dość wspomnieć, że dotychczas ludzkość zorganizowała 45 misji, których celem był Mars. Całkowicie lub częściowo powiodło się jedynie 22 z nich, w tym 16 zorganizowanych przez USA, 3 przez ZSRR, 1 przez UE, 1 wspólna UE/Rosja oraz 1 zorganizowana przez Indie. Jak dotąd jedynymi, którzy potrafią przeprowadzić udane lądowanie na Marsie są Amerykanie. Mars 2020 jeszcze bardziej podniesie poprzeczkę, o czym informowaliśmy w tekście Lądowanie Curiosity to była betka. Mars 2020 pokaże, czym jest precyzja. A lądowanie misji załogowej to całkowicie inny poziom trudności.
Obecnie na Marsie i w jego okolicach pracuje 8 misji. To orbitery Mars Odyssey (NASA), Mars Express (ESA), Mars Reconnaissance Orbiter (NASA), Mars Orbiter Mision (ISRO – Indie) i MAVEN (NASA) oraz łazik Curiosity (NASA) i lądownik InSight (NASA).
Na pierwszy rzut oka Mars 2020 wygląda podobnie do misji łazika Curiosity. Jednak to tylko pozory. Mars 2020 jest znacznie trudniejsza, a stopień jej złożoności pokazuje, jak ważną rolę odegra ona w przyszłej, również załogowej, eksploracji Czerwonej Planety.
Przede wszystkim warto wspomnieć, że łazik Perseverance, który ma wylądować na Marsie, jest najcięższym obiektem, jaki człowiek spróbował wysłać na Czerwoną Planetę. Łazik wyląduje w kraterze Jezero i będzie tam poszukiwał śladów dawnej obecności mikroorganizmów. Na pokładzie łazika znajdzie się śmigłowiec. NASA chce przetestować możliwość latania dronem w atmosferze Marsa. Dron taki może się przydać w przyszłości do dokonywania zwiadów zarówno w czasie misji załogowych jak i bezzałogowych. Dzięki dronowi można będzie można szybko się dowiedzieć, co jest za najbliższym wzgórzem i czy warto tam się udać. Na Marsa też, po raz pierwszy w historii, zostały zabrane fragmenty... marsjańskich skał, które posłużą do kalibracji urządzeń znajdujących się na łaziku Perseverance.
Po raz pierwszy w dziejach na Marsa trafią też różne fragmenty kombinezonów kosmicznych projektowanych na potrzeby misji załogowych na Marsa i na Księżyc. Z jednej strony fragmenty te, dzięki dobrze znanemu składowi, będą wykorzystywane do kalibracji urządzeń. Z drugiej zaś, naukowcy sprawdzą, jak marsjańskie warunki wpływają na wykorzystywane materiały, jak ulegają one degradacji i osłabieniu pod wpływem promieniowania czy pyłu. Projektanci kombinezonów chcą wiedzieć, czy użyte materiały wytrzymają, czy też trzeba poszukać innych lub zmienić techniki produkcyjne obecnie stosowanych.
W ramach Mars 2020 testowane będą też techniki bezpiecznego posadowienia ludzi na Czerwonej Planecie. Jednym z testowanych urządzeń będzie osłona termiczna MEDLI (Mars Science Laboratory Entry, Descent and Landing Instrumentation).
Jej pierwsza wersja świetnie sprawdziła się podczas lądowania Curiosity w 2012 roku. Z jednej strony NASA zyskała wówczas potwierdzenie, że opracowana architektura działa, z drugiej zaś dowiedziała się, że warunki panujące podczas lądowania nieco różnią się od tych przewidzianych przez symulacje komputerowe. Na potrzeby Mars 2020 powstała więc MEDLI2 (Mars Entry, Descent and Landing Instrumentation 2), która nie tylko osłoni lądujący pojazd, ale również pozwoli zebrać większą ilość danych na temat zmian temperatury, wpływu wiatru i rozgrzewania się osłony.
MEDLI2 wyposażono w 28 czujników, które będą zbierały dane. W ciągu 7 minut podchodzenia do lądowania – które będzie wyglądało podobnie jak w opisywanych przez nas „Siedmiu minutach horroru” – pojazd będzie musiał zwolnić z olbrzymiej prędkości 20 100 km/h do zaledwie 3,2 km/h, a osłona będzie musiała wytrzymać temperatury dochodzące do 1500 stopni Celsjusza. Interesuje nas, jak cały pojazd będzie sprawował się w krytycznym momencie niezwykle wysokich temperatur i ciśnienia. Sądzimy, że nasze modele dotyczące lotu naddźwiękowego sprawdzą się na Marsie. Jednak nie mamy na to dowodów, mówi Todd White, główny specjalista odpowiedzialny za MEDLI2.
Inną nowatorską technologią, z której skorzysta Mars 2020 jest TRN (Terrain Relative Navigation), która pozwoli na bardziej precyzyjną nawigację bezpośrednio przed lądowaniem. Wybór miejsca lądowania jest bardzo trudny. Nie wiemy bowiem, jak dokładnie wygląda miejsce, w którym pojazd dotknie powierzchni Marsa. Dotychczasowe misje musiały polegać na fotografiach wykonywanych z orbity. Teraz system TRN będzie wspomagał lądowanie i uczyni je bezpieczniejszym. Dzięki niemu wyznaczony obszar, na którym będzie lądował Mars 2020 mógł być znacznie mniejszy niż obszary lądowania innych misji, a tym samym naukowcy mieli do wyboru więcej interesujących punktów, w którym można posadowić łazik.
TRN rozpocznie pracę, gdy łazik będzie powoli opadał na spadochronach w stronę powierzchni Czerwonej Planety. System wykorzystuje aparaty, które wykonują zdjęcia w ciągu 1/10 sekundy. Obrazy są następnie przesyłane do pokładowego komputera, który dokonuje ich błyskawicznej analizy i porównuje je z wcześniej załadowaną do pamięci mapą. Mapę tę stworzono na podstawie zdjęć wykonanych przez Mars Reconnaissance Orbiter. Specjaliści z NASA zidentyfikowali na nich charakterystyczne punkty, obiekty oraz przeszkody. Dzięki temu automatyczny pilot misji będzie mógł, porównując mapę ze zdjęciami z TRN, określić swoją pozycję i poprowadzić pojazd do miejsca lądowania. Jeśli by się okazało, że na przewidzianym miejscu lądowania TRN zidentyfikuje jakieś przeszkody, pilot obierze kurs na alternatywne miejsce posadowienia łazika.
Na pokładzie Perseverance znalazł się instrument MEDA czyli Mars Environmental Dynamics Analyzer. Ma on uzupełnić naszą wiedzę dotyczącą ryzyka, jakie atmosfera Marsa może stwarzać dla ludzi. dzięki niemu dowiemy się więcej o aerozoloach, z którymi zetkną się ludzie na Marsie. Specjaliści zdobędą informacje na temat rozmiarów aerozoli oraz zmian, jakim podlegają w czasie. Żadna z poprzednich misji nie była w stanie dostarczyć takich danych. Wiemy za to, że marsjański pył zawiera toksyczne dla ludzi nadchlorany. Dane z MEDA ułatwią opracowanie metod ochrony przed nimi.
Nie można również nie wspomnieć o instrumencie MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment) czyli pierwszej fabryce tlenu, która będzie testowana na innym ciele niebieskim niż Ziemia. MOXIE ma wytwarzać tlen z dwutlenku węgla obecnego w atmosferze Marsa.
Urządzenie najpierw będzie pobierało dwutlenek węgla za pomocą kompresora, następnie wykorzysta reakcję katalityczną do oddzielenia tlenku węgla od tlenu. Następnie za pomocą prądu elektrycznego przyłożonego do ceramicznej membrany oba gazy zostaną odseparowane od siebie. Czysty tlen będzie następnie analizowany, a później – podobnie jak tlenek węgla – powróci do atmosfery Marsa. To jak odwrotnie działające ogniwo paliwowe. Standardowe ogniwo paliwowe wykorzystuje paliwo i uleniacz do wytwarzania elektryczności oraz gazu odpadowego. W tym przypadku bierzemy gaz odpadowy, czyli dwutlenek węgla, dostarczamy prąd i uzyskujemy paliwo oraz utleniacz, czyli tlenek węgla i tlen, wyjaśnia Jeff Mellstrom z Jet Propulsion Laboratory.
Przetestowanie MOXIE na Marsie pokaże, jak instrument ten sprawuje się poza laboratorium, po wszystkich obciążeniach związanych ze startem z Ziemi, podróżą i lądowaniem na Marsie oraz w warunkach panujących na Czerwonej Planecie. Głównym celem testów jest udowodnienie, że jesteśmy w stanie wytwarzać na Marsie ciekły tlen. Będzie on bowiem potrzebny misji załogowej jako paliwo rakietowe. Zanim jeszcze ludzie wylądują na Marsie można tam będzie wysłać większą wersję MOXIE, które wyprodukuje całe tony paliwa rakietowego. Co ciekawe, taka produkcyjna wersja MOXIE nie musi być bardzo duża. Specjaliści z NASA twierdzą, że MOXIE wielkości standardowej pralki będzie w stanie wytwarzać paliwo 200-krotnie szybciej niż wersja testowa umieszczona na Perseverance.
Lądowanie Mars 2020 zaplanowano na luty 2021 roku.
Start misji Mars 2020 będzie można oglądać na żywo na stronach NASA. Agencja zaprasza też do dołączenia do wirtualnego odliczania.
« powrót do artykułu
-
-
Recently Browsing 0 members
No registered users viewing this page.