Skała nie chciała współpracować, więc łazikowi nie udało się pobrać z niej rdzenia
-
Similar Content
-
By KopalniaWiedzy.pl
Ostatnie postępy w technologii fotowoltaicznej, pojawienie się wydajnych i lekkich ogniw słonecznych i duża elastyczność tej technologii powoduje, że fotowoltaika może dostarczyć całość energii potrzebnej do przeprowadzenia długotrwałej misji na Marsie, a nawet do zasilenia stałej osady – twierdzą naukowcy z University of California, Berkeley.
Dotychczas większość specjalistów mówiących o logistyce misji na Czerwonej Planecie zakładała wykorzystanie technologii jądrowej. Jest ona stabilna, dobrze opanowana i zapewnia energię przez 24 godziny na dobę. To rozwiązanie na tyle obiecujące, że NASA od kilku lat prowadzi projekt Kilopower, którego celem jest stworzenie na potrzeby misji kosmicznych reaktora jądrowego o mocy do 10 kilowatów.
Problem z energią słoneczną polega zaś na tym, że w nocy Słońce nie świeci. Ponadto na Marsie wszechobecny pył zmniejsza efektywność paneli słonecznych. Przekonaliśmy się o tym w 2019 roku, gdy po 15 latach spędzonych na Marsie zasilany panelami słonecznymi łazik Opportunity przestał działać po wielkiej burzy pyłowej.
W najnowszym numerze Frontiers in Astronomy and Space Sciences ukazał się artykuł opisujący wyniki analizy, w ramach których porównano możliwości wykorzystania na Marsie energii ze Słońca z energią jądrową. Naukowcy z Berkeley analizowali scenariusz, w którym marsjańska misja załogowa trwa 480 dni. To bowiem bardzo prawdopodobny scenariusz misji na Marsa uwzględniający położenie planet względem siebie.
Analiza wykazała, że na ponad połowie powierzchni Marsa panują takie warunki, iż – uwzględniając rozmiary i wagę paneli słonecznych – technologia fotowoltaiczna sprawdzi się równie dobrze lub lepiej niż reaktor atomowy. Warunkiem jest przeznaczenie części energii generowanej za dnia do produkcji wodoru, który zasilałby w nocy ogniwa paliwowe marsjańskiej bazy.
Na ponad 50% powierzchni Marsa technologia fotowoltaiczna połączona z produkcją wodoru sprawdzi się lepiej niż generowanie energii z rozpadu jądrowego. Przewaga ta jest widoczna przede wszystkim w szerokim pasie wokół równika. Wyniki naszej analizy stoją w ostrym kontraście do ciągle proponowanej w literaturze fachowej energii jądrowej, mówi jeden z dwóch głównych autorów badań, doktorant Aaron Berliner.
Autorzy analizy wzięli pod uwagę dostępne technologie oraz sposoby ich wykorzystania. Pokazują, najlepsze scenariusze ich użycia, rozważają ich wady i zalety.
W przeszłości NASA zakładała krótkotrwałe pobyty na Marsie. Takie misje nie wymagałyby np. upraw żywności czy tworzenia na Marsie materiałów konstrukcyjnych lub pozyskiwania środków chemicznych. Jednak obecnie coraz częściej rozważne są długotrwałe misje, a w ich ramach prowadzenie działań wymagających dużych ilości energii byłoby już koniecznością. Trzeba by więc zabrać z Ziemi na Marsa komponenty do budowy źródeł zasilania. Tymczasem każdy dodatkowym kilogram obciążający rakietę nośną to olbrzymi wydatek. Dlatego też konieczne jest stworzenie lekkich urządzeń zdolnych do wytwarzania na Marsie energii.
Jednym z kluczowych elementów marsjańskiej stacji, którą takie źródła miałyby zasilać, będą laboratoria, w których genetycznie zmodyfikowane mikroorganizmy wytwarzałyby żywność, paliwo, tworzywa sztuczne i związki chemiczne, w tym leki. Berliner i inni autorzy analizy są członkami Center for the Utilization of Biological Engineering in Space (CUBES), które pracuje nad tego typu rozwiązaniami. Naukowcy zauważyli jednak, że cały ich wysiłek może pójść na marne, jeśli na Marsie nie będzie odpowiednich źródeł zasilania dla laboratoriów.
Dlatego też przeprowadzili analizę porównawczą systemu Kilopower z instalacjami fotowoltaicznymi wyposażonymi w trzy różne technologie przechowywania energii w akumulatorach i dwie technologie produkcji wodoru – metodą elektrolizy i bezpośrednio przez ogniwa fotoelektryczne. Okazało się, że jedynie połączenie fotowoltaiki z elektrolizą jest konkurencyjne wobec energetyki jądrowej. Na połowie powierzchni Marsa było to rozwiązanie bardziej efektywne pod względem kosztów niż wykorzystanie rozpadu atomowego.
Głównym przyjętym kryterium była waga urządzeń. Naukowcy założyli, że rakieta, która zabierze ludzi na Marsa, będzie zdolna do przewiezienia ładunku o masie 100 ton, wyłączając z tego masę paliwa. Obliczyli, jaką masę należy zabrać z Ziemi, by zapewnić energię na 420-dniową misję. Ku swojemu zdumieniu stwierdzili, że masa systemu produkcji energii nie przekroczyłaby 10% całości masy ładunku.
Z obliczeń wynika, że dla misji, która miałby lądować w pobliżu równika, łączna masa instalacji fotowoltaicznej oraz systemu przechowywania energii w postaci wodoru wyniosłaby około 8,3 tony. Masa reaktora Kilopower to z kolei 9,5 tony. Ich model uwzględnia nasłonecznienie, obecność pyłu i lodu w atmosferze, które wpływają na rozpraszanie światła słonecznego. Pokazuje też, jak w różnych warunkach optymalizować użycie paneli fotowoltaicznych.
Uczeni zauważają, że mimo iż najbardziej wydajne panele słoneczne są wciąż drogie, to jednak główną rolę odgrywają koszty dostarczenia systemu zasilania na Marsa. Niewielka masa fotowoltaiki i elastyczność jej użycia to olbrzymie zalety tej technologii. Krzemowe panele na szklanym podłożu zamknięte w stalowych ramach, jakie są powszechnie montowana na dachach domów, nie mogą konkurować z najnowszymi udoskonalonymi reaktorami. Ale nowe, lekkie elastyczne panele całkowicie zmieniają reguły gry, stwierdzają autorzy analizy.
Zwracają przy tym uwagę, że dzięki niższej masie można zabrać więcej paneli, więc będzie możliwość wymiany tych, które się zepsują. System Kilopower dostarcza więcej energii, zatem mniej takich reaktorów trzeba by dostarczyć, ale awaria jednego z urządzeń natychmiast pozbawiłaby kolonię znacznej części energii.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Marsjański śmigłowiec Ingenuity odnalazł spadochron, za pomocą którego łazik Perseverance wylądował na Marsie, oraz fragmenty osłony termicznej i inne elementy, które chroniły łazik podczas podróży w kierunku Czerwonej Planety, jak i w czasie wejścia w jej atmosferę.
NASA wydłużyła czas misji Ingenuity po to, by przeprowadzić pionierskie loty, takie jak ten. Za każdym razem, gdy wznosi się w powietrze, Ingenuity sprawdza nowe fragmenty planety, oferując nam możliwości, jakich nie miała żadna z dotychczasowych misji planetarnych. Jest on idealnym przykładem możliwości i użyteczności platform lotniczych na Marsie, cieszy się Teddy Tzanetos z Jet Propulsion Laboratory, który stoi na czele zespołu odpowiedzialnego na Ingenuity.
Pojazd z łazikiem na pokładzie wszedł w atmosferę Marsa z prędkością niemal 20 000 km/h. Całość musiała wytrzymać wysokie temperatury, silne drgania i inne ekstremalne zjawiska. Dotychczas pozostałości systemu lądowania mogliśmy oglądać tylko na zdjęciach zrobionych z oddali przez Perseverance. Teraz na Ziemię trafiły świetne ujęcia zrobione z góry, z niewielkiej wysokości.
Inżynierowie z NASA zrobią użytek z przysłanych przez śmigłowiec fotografii. Uzyskane dzięki nim informacje posłużą do udoskonalenia urządzeń lądujących.
Misja Perseverance ma najlepiej w historii udokumentowane lądowanie na Marsie. Kamery pokazały nam wszystko, do rozwinięcia spadochronów po pierwszy kontakt z powierzchnią planety. Jednak zdjęcia Ingenuity dostarczają zupełnie nowych informacji. Niezależnie od tego, czy ich analiza wykaże, że wszystkie elementy działały tak, jak przewidywaliśmy czy też stwierdzimy, że coś trzeba poprawić, będzie to nieocenioną pomocą dla planowania misji Mars Sample Return, dodaje Ian Clark, były inżynier systemów Perseverance, który jest obecnie odpowiedzialny za opracowanie fazy startu z powierzchni Marsa misji Mars Sample Return. To misja, w ramach której próbki Marsa zebrane przez Perseverance mają przylecieć na Ziemię.
Na zrobionych przez Ingenuity zdjęciach widzimy osłonę oraz jej fragmenty, na które rozpadła się uderzając w Marsa z prędkością około 126 km/h. Wydaje się, że jej pokrycie nie zostało uszkodzone podczas wchodzenia w atmosferę planety. Widocznych jest też wiele z 80 lin łączących osłonę ze spadochronami. Widać też około 1/3 samego spadochronu. Reszta jest zapewne przykryta pyłem marsjańskim. Na pierwszy rzut oka można stwierdzić, że spadochron nie uległ uszkodzeniu w czasie rozwijania przy prędkościach ponaddźwiękowych.
Inżynierów z NASA czeka teraz kilkanaście tygodni analiz zdjęć.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
NASA do września przedłużyła misję marsjańskiego śmigłowca Ingenuity. W najbliższych miesiącach śmigłowiec będzie wspomagał łazik Perseverance w jego badaniach Jezero Crater. Jednocześnie będą prowadzone testy śmigłowca, które pomogą zaprojektować podobne urządzenia na potrzeby przyszłych marsjańskich misji. Ingenuity odbył już 21 lotów w atmosferze Marsa.
Jeszcze mniej niż rok temu nie wiedzieliśmy, czy na Marsie możliwy jest kontrolowany lot statku powietrznego. Teraz chcemy zaangażować Ingenuity w drugą kampanię naukową Perseverance. Taka zmiana w tak krótkim czasie jest czymś niezwykłym i na stałe zapisze się w eksploracji przestrzeni kosmicznej, powiedział Thomas Zurbuchen, współdyrektor w Dyrektoriacie Misji Naukowych NASA.
Od czasu swojego pierwszego lotu w kwietniu ubiegłego roku Ingenuity latał w płaskim łatwym terenie. Teraz otrzyma trudniejsze zadanie. Śmigłowiec będzie prowadził zwiad w wyschniętej delcie rzeki. Wznosi się ona na 40 metrów nad dnem krateru Jezero, jest pełna głazów, klifów, pochyłych zboczy i łach piasku. Takie ukształtowanie terenu jest bardzo atrakcyjne z naukowego punktu widzenia. Na powierzchni może znajdować się wiele interesujących utworów geologicznych.
Jednak wszystkie te przeszkody terenowe mogą zagrozić misji łazika. Dlatego też Ingenuity będzie badał teren przed nim, pozwalając obsłudze naziemnej na wybranie optymalnej drogi. Pierwszym zadaniem Ingenuity będzie określenie, który z dwóch suchych kanałów rzecznych powinien wybrać Perseverance. Śmigłowiec nie tylko będzie dokonywał zwiadu. Ma również identyfikować interesujące cele naukowe, których badaniem mógłby zająć się łazik. NASA nie wyklucza, że może wykorzystać Ingenuity do sfotografowania struktur geologicznych znajdujących się poza zasięgiem łazika lub do poszukiwania miejsca lądowania dla misji Mars Sample Return.
W ciągu ostatnich miesięcy specjaliści z NASA wielokrotnie aktualizowali oprogramowanie śmigłowca. Zmniejszyli dzięki temu liczbę błędów nawigacyjnych, znieśli też ograniczenie limit wysokości lotu wynoszący dotychczas 15 metrów.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Krążący na orbicie Marsa pojazd ExoMars Trace Gas Orbiter odkrył ślady dużych ilości wody w centrum jednego z największych kanionów Układu Słonecznego, Valles Marineris. O ile samo odkrycie wody na Marsie nie jest zaskoczeniem – wiemy, że znajduje się ona w pobliżu biegunów – to jej istnienie tak blisko równika zaskoczyło naukowców. Jeśli odkrycie się potwierdzi, może znakomicie ułatwić załogową eksplorację Czerwonej Planety.
Obecność wody została zarejestrowana przez instrument FREND, który bada zawartość wodoru w górnym metrze marsjańskiego gruntu. Naukowcy nie spodziewali się wody tak blisko powierzchni Marsa w okolicach równika, gdyż panują tam zbyt wysokie temperatury, by lód mógł pozostać stabilny. Dzięki Trace Gas Orbiter możemy zajrzeć metr pod powierzchnię planety i zobaczyć, co dzieje się pod nią. Przede wszystkim zaś możemy zidentyfikować bogate w wodę oazy, których wcześniej stosowane instrumenty nie były wstanie zarejestrować, mówi główny autor badań, Igor Mitrofanow z Instytutu Badań Kosmicznych Rosyjskiej Akademii Nauk. Misja ExoMars TGO to wspólne przedsięwzięcie Roskosmosu i Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA).
W olbrzymim kanionie Valles Marineris FRED wykrył obszar o niezwykle wysokim poziomie wodoru. Zakładając, że obserwowany wodór stanowi część molekuł wody, widzimy, że woda znajduje się pod 40% powierzchni kanionu, dodaje rosyjski uczony. Valles Marineris ma ponad 4000 kilometrów długości i 200 km szerokości. Jak informuje ESA, bogaty w wodę obszar ma niemal powierzchnię Holandii (ok. 41,5 tysiąca km2).
Aleksiej Malachow z Rosyjskiej Akademii Nauk, wyjaśnia, że FREND obserwuje ilość neutronów emitowanych z powierzchni Marsa pod wpływem promieniowania kosmicznego. Obszary bardziej suche emitują więcej neutronów niż bardziej wilgotne.
Okazało się, że centralna część Valles Marineris jest pełna wody. Jest im tam znacznie więcej, niż mogliśmy się spodziewać, dodaje uczony. Woda może tam występować w postaci lodu lub być związana z minerałami w glebie. Jednak inne badania Mara wykazały, że tamtejsze minerały zawierają niewiele wody, znacznie mniej niż teraz odkryto. Dlatego też sądzimy, że ta woda jest w postaci lodu, stwierdza Malachow.
Naukowcy przyznają, że potrzebne są dalsze badania, by określić, w jakiej formie występuje zaobserwowana woda. Niezależnie jednak od tego, sam fakt, że znajduje się ona tak płytko pod powierzchnią oznacza, że jest łatwo dostępna.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Los Marsa został przypieczętowany na samym początku. Najprawdopodobniej istnieje pewna granica wielkości, powyżej której skaliste planety są w stanie utrzymać procesy tektoniczne oraz wystarczająco dużo wody, by mogło zaistnieć życie. Mars znajduje się poniżej tej granicy, mówi profesor Kun Wang z Washington University in St. Louis, główny autor najnowszych badań. Mogą one wyjaśniać, dlaczego Marsie nie rozwinęło się życie na podobieństwo tego na Ziemi.
Badania marsjańskich meteorytów, zdjęcia przysłane przez sondy Viking czy prace łazików Curiosity i Perseverance pokazują, że w przeszłości na Marsie znajdowała się woda. Do dzisiaj pozostały kanały i doliny przez nią wyrzeźbione. Obecnie na powierzchni Czerwonej Planety wody nie ma, dysponujemy za to licznymi hipotezami, których autorzy próbowali wyjaśnić, co się z nią stało. Jedna z nich mówi np., że z czasem pole magnetyczne Marsa osłabło, planeta utraciła atmosferę, a w konsekwencji i wodę z powierzchni.
Autorzy badań, których wyniki ukazały się właśnie na łamach Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), wskazują na bardziej podstawową przyczynę braku wody i życia na Marsie.
Wang i jego zespół wykorzystują stabilne izotopy potasu do oceny obecności, rozkładu i ilości ulotnych związków czy pierwiastków w różnych ciałach niebieskich. Potas to umiarkowanie ulotny pierwiastek, ale zdecydowano się go użyć, jako punktu odniesienia do badania tych bardziej ulotnych, w tym molekuł wody. Wykorzystanie potasu to dość nowa technika, która wzięła się z prób określania związków ulotnych na Marsie metodą badania stosunku potasu do toru.
Naukowcy z St. Louis wzięli pod lupę 20 marsjańskich meteorytów, które wybrano tak, by ich skład związków krzemu był reprezentatywny dla powierzchni Czerwonej Planety. Na podstawie badań doszli do wniosku, że Mars utracił w czasie formowania się więcej potasu i innych elementów ulotnych niż Ziemia. Ale straty te były mniejsze niż w przypadku Księżyca i asteroidy 4-Vesta, ciał niebieskich mniejszych i bardziej suchych od Marsa i Ziemi. Jednocześnie uczeni zauważyli ścisły związek pomiędzy rozmiarami ciała niebieskiego, a zawartością izotopów potasu.
Odkrycie związku pomiędzy zawartością izotopów potasu, a grawitacją planety niesie ze sobą znaczące implikacje odnośnie tego, w jaki sposób planety zyskały i straciły ulotne elementy, stwierdza współautorka badań, profesor Katharina Lodders.
Meteoryty marsjańskie są jedynymi próbkami, na podstawie których możemy badań skład chemiczny Marsa. Liczą sobie one od kilkuset milionów do 4 miliardów lat i jest w nich zapisana historia Czerwonej Planety. Mierząc poziom izotopów umiarkowanie ulotnych pierwiastków, jak potas, możemy wnioskować o utracie elementów ulotnych przez planetę i robić porównania z innymi ciałami niebieskimi, mówi Wang. Naukowiec dodał, że nie wierzy w hipotezy mówiące, iż w przeszłości Mars był bardziej wilgotny niż Ziemia.
Najnowsze odkrycie ma znacznie dla poszukiwań życia pozaziemskiego. Nasze badania pokazują, że istnieje bardzo ograniczony zakres rozmiarów planet, który pozwala na posiadania wystarczającej – ale nie za dużej – ilości wody, pozwalającej na istnienie zdanej do zamieszkania powierzchni lądowej, wyjaśnia Klaus Mezger z Uniwerystetu w Bernie.
Wang zaznacza, że poszukując egzoplanet mogących zawierać życie, należy zwracać też uwagę na wielkość i masę planet. Rozmiar egzoplanety jest akurat tą cechą, którą najłatwiej jest ocenić. Opierając się na masie i rozmiarze możemy zaś wyłaniać kandydatów do posiadania życia, gdyż rozmiar to podstawowy czynnik decydujący o istnieniu elementów ulotnych.
« powrót do artykułu
-
-
Recently Browsing 0 members
No registered users viewing this page.