Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Pierwsza taka misja w historii. Lucy leci do asteroid trojańskich

Recommended Posts

Dzisiaj ok. godziny 11:30 czasu polskiego z przylądka Canaveral wystartowała misja Lucy – pierwsza w historii misja do asteroid trojańskich. Znajdują się one poza orbitą Jowisza, w odległości ok. 850 milionów kilometrów od Słońca. Są pozostałościami po formowaniu się planet, więc ich badania powinny dostarczyć nowych informacji na temat początków Układu Słonecznego. Lucy doleci do nich za 12 lat.

Asteroidy trojańskie, zwane trojanami Jowisza lub po prostu Trojanami, tworzą dwie grupy. Jedna z nich znajduje się w punkcie libracyjnym L4 orbity Jowisza, a druga w punkcie L5. Przyjęło się, że asteroidy z punktu L4 nazywa się imionami greckich bohaterów, dlatego też cała grupa zyskała nieoficjalną nazwę „Greków”. Z kolei asteroidy z punktu L5 zwane są „Trojańczykami”. Obie grupy poruszają się po orbicie Jowisza, a kierunek ruchu powoduje, że Trojańczycy gonią Greków.

Co interesujące, zanim taki podział na grupy został ustalony dwie wcześniej odkryte asteroidy – Patroklus i Hektor – zostały już nazwane. W efekcie, w grupie Trojańczyków znajduje się grecki szpieg, a w grupie Greków jest szpieg trojański.

Lucy najpierw przeleci dwukrotnie w pobliżu Ziemi. Następnie poleci do L4, czyli Greków. Tam w latach 2027–2028 spotka się z Eurybatesem i jego satelitą Polimele, a następnie z Leukusem i Orusem. Później podąży w kierunku L5 (Trojańczyków). Po drodze odwiedzi Donaldjohansona, asteroidę z głównego pasa, nazwaną tak na cześć odkrywcy szczątków hominina Lucy, od którego misja wzięła nazwę. Ponownie przeleci też w pobliżu Ziemi. Po dotarciu do Trojańczyków w roku 2033 Lucy przeleci obok podwójnego układu Patroclus-Menoetius. Po wykonaniu zadania Lucy będzie krążyła pomiędzy obiema grupami asteroid trojańskich, odwiedzając każdą z nich co sześć lat.

Co ciekawe, pojazd zasilany będzie przez energię słoneczną, a że będzie to najdalsza od Słońca misja zasilana w ten sposób, wyposażono ją w gigantyczne rozkładane panele słoneczne. Są tak wielkie, że mogłyby przykryć kilkupiętrowy budynek. Gdy są złożone ich grubość wynosi zaledwie 10 cm. Po rozłożeniu każdy z paneli ma średnicę 7,3 metra, waży 77 kilogramów i... nie jest w stanie utrzymać własnej wagi w polu grawitacyjnym Ziemi.

 


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Kiedyś się zastanawiałem dlaczego zdecydowali się na panele a nie RTG. Podejrzewam, że było taniej w parciu o panele, które są teraz tańsze, lżejsze i bardziej wydajne niż kilka lat temu. Nie wspominając, że jest mniej zachodu oraz papierkowej roboty z pozyskaniem radioizotopów szczególnie, że pluton-238 i polon-210 do najbezpieczniejszych nie należą. Podobno zapasy plutonu się kurczą, bo od czasów zakończenia Zimnej Wojny się go tyle nie produkuje.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Zapasy plutonu kurczą się same z czasem. Z drugiej strony taki Pluton to świetna bateria izotopowa ładowana neutronami.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Czas połowicznego rozpadu Pu-238 to 88 lat, wiadomo, ale zbyt mało go produkowali w ostatnim czasie. Curiosity ma na pokładzie 5 kg PuO2 (Pu-238).

Quote

Scientists Find a New Way to Create the Plutonium That Powers Deep Space Missions

It appears that the U.S.'s plutonium-238 shortage is coming an end. The radioisotope is crucial for fueling long-term deep space missions, but as of 2017, a shortage was on the horizon. But innovations from the Oak Ridge National Lab (ORNL) have automated its creation, allowing for more than double the plutonium-238 pellets made per week.

https://www.popularmechanics.com/space/a25806535/plutonium-shortage/

Edited by cyjanobakteria

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 godzinę temu, cyjanobakteria napisał:

dlaczego zdecydowali się na panele a nie RTG

Odpowiedź jest wyżej, w arcie:

9 godzin temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

będzie to najdalsza od Słońca misja zasilana w ten sposób

No i mamy

9 godzin temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

tak wielkie, że mogłyby przykryć kilkupiętrowy budynek

;) Oczywiście powodzenia, z odpowiednią dedykacją muzyczną.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Z artykułu nie wynika dlaczego się zdecydowali :) Jest tylko stwierdzenie faktu, że to jest pierwsza misja tego typu, o czym wiem. Również z opisu misji w internecie nie wynika, że jednym z celów jest demonstracja skuteczności technologi w tak dużej odległości od Słońca, co by wymuszało wybór paneli :) Więc, jak nie wiadomo o co chodzi, to chodzi o pieniądze, ale być może faktycznie użyli nowego rozwiązania jako argumentu za zatwierdzeniem misji. Wiadomo, że jest dużo projektów, które ze sobą konkurują i nie wszystkie będą miały możliwość realizacji.

Osobiście uważam jednak, że chodzi o słabą dostępność Pu-238:

Quote

Last year, it came to light that there was only enough plutonium-238 to make three more batteries for NASA missions, a potentially devastating shortfall, and one that NASA has been working to remedy.

https://www.businessinsider.com/plutonium-238-produced-nasa-spacecraft-2015-12?r=US&IR=T

Quote

By December 2015, the DOE had created 50 grams of mission-ready plutonium for NASA. That amount has since doubled to about 100 grams (just more than two golf balls' worth of mass), and another 100 grams are expected to come out of reactors this fall.

https://www.businessinsider.com/nasa-nuclear-battery-plutonium-238-production-shortage-2017-8?r=US&IR=T

Edited by cyjanobakteria

Share this post


Link to post
Share on other sites

Z żartami widzę kiepsko, ale cóż, żartów się nie tłumaczy. ;) Skoro jednak na poważnie, to

8 godzin temu, cyjanobakteria napisał:

Więc, jak nie wiadomo o co chodzi, to chodzi o pieniądze

Tak, a nawet kasa, czyli masa. Zestaw sobie gęstości mocy na jednostkę masy stosowanych RTG (przykładowa tabelka) z osiągami bardzo wydajnych paneli Lucy. Najbardziej wydajne RTG jak w New Horizons dawały 300 W z ok. 60 kg. Panele Lucy za Jowiszem mają dawać 500 W* z 77 kg (nie jestem pewny czy z jednego, czy z obu, ale to bez znaczenia), przy czym panele to naprawdę dużo mniej problemów i kasy (o ile się już to obcyka ;)).

* bo w okolicach Ziemi to 18 kW!

Ed. Przy okazji jak spojrzałem na ciepełko generowane tak "niechcący" w New Horizons (4400 W) to w zestawieniu z czułym spektrometrem IR wzbudza to we mnie mieszane uczucia.

Share this post


Link to post
Share on other sites
20 godzin temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Są tak wielkie, że mogłyby przykryć kilkupiętrowy budynek. Gdy są złożone ich grubość wynosi zaledwie 10 cm. Po rozłożeniu każdy z paneli ma średnicę 7,3 metra, waży 77 kilogramów i... nie jest w stanie utrzymać własnej wagi w polu grawitacyjnym Ziemi.

Znowu mi się nic nie zgadza. Panel o średnicy 7,3m to 42m2  i 1842 g/m2. Na moje oko jeden może przykryć dwa, góra trzy piętra ;) Karton pokryty perowskitem*, bije to rozwiązanie, no i sam ustoi w polu grawitacyjnym Ziemi, o ile  nam to do czegoś potrzebne?

*)gdyby perowskity były

Edited by Jajcenty

Share this post


Link to post
Share on other sites
6 minut temu, Jajcenty napisał:

Na moje oko jeden może przykryć dwa, góra trzy piętra ;)

Obawiam się, że to kwestia semantyki, w końcu przykryć to nie nakryć. Przy okazji uzyskuje się odpowiedni dramatyzm i gigantyzm. ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 hours ago, Astro said:

Z żartami widzę kiepsko, ale cóż, żartów się nie tłumaczy.

Tak to jest z żartami, które ciężko odróżnić od szumu tła, ale cieszy mnie, że potrafisz też napisać coś z sensem :)

 

3 hours ago, Astro said:

Tak, a nawet kasa, czyli masa (...)

Prawda to, że RTG nie są wydajne, ale ciepło nie jest dużym problemem, gdy generator wystaje po za obrys pojazdu i ma radiator jak w New Horizons. Z resztą panele też się nagrzewają i jeżeli przy Ziemi generują 18 kW to 54 kW idzie w ciepło zakładając 25% wydajności. Nadrabiają za to powierzchnią, która wypromieniuje nadmiar.

W okolicach pasa asteroid jest większe ryzyko kolizji, a dwa panele 7m średnicy każdy nie ułatwiają zadania, ale na pewno to wzięli pod uwagę. Nie wiem czy origami jest prostsze, to po pierwsze, a po drugie, jeżeli się nie rozwinie to Lucy wraca do domu :) Na pewno spróbują rozwinąć od razu, bo w przeciwnym wypadku misja nie ma sensu. Być może już rozwijają, więc się wkrótce dowiemy :) Operacja powinna zakończyć się sukcesem, bo na pewno przetestowali wszystko na wylot.

Edited by cyjanobakteria

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 minut temu, cyjanobakteria napisał:

Tak to jest z żartami, które ciężko odróżnić od szumu tła, ale cieszy mnie, że potrafisz też napisać coś z sensem

O proszę, jednak i Ciebie stać na żart (choć niskich lotów).

12 minut temu, cyjanobakteria napisał:

Nie wiem czy origami jest prostsze, to po pierwsze

Przecież napisałem:

3 godziny temu, Astro napisał:

o ile się już to obcyka

Jak nie wejdziesz do wody, to cała teoria dotycząca techniki pływania o kant stołu.

13 minut temu, cyjanobakteria napisał:

jeżeli się nie rozwinie to Lucy wraca do domu

Może jednak nie wrócić. :)

P.S. Dodam tylko, że to jest przykład systematycznych małych kroków (oby tylko do przodu ;)). Całe instrumentarium naukowe Lucy to przykładowo dobrze znane wcześniej działające rozwiązania.

Share this post


Link to post
Share on other sites
30 minutes ago, Astro said:

O proszę, jednak i Ciebie stać na żart (choć niskich lotów).

Przynajmniej nie muszę go tłumaczyć :)

 

30 minutes ago, Astro said:

Może jednak nie wrócić. :)

Może przycupnąć na orbicie, będzie w sam raz jako przenośny garaż do samochodu, dostarczony w formacie podobnym do produktów Ikea :)

 

30 minutes ago, Astro said:

Dodam tylko, że to jest przykład systematycznych małych kroków (oby tylko do przodu ;)).

Ja nie kwestionuje ich kompetencji i mam przekonanie graniczące z pewnością, że wiedzą co robią, a panele się rozwiną :) RTG też jest przetestowanym rozwiązaniem, więc moim zdaniem ryzyko jest mniejsze, a układ prostszy. Ale jak NASA miała kilka lat temu materiału tylko na trzy pakiety, a do tego, być może instrumenty na Lucy mają wyższe wymagania elektryczne, to wybór paneli jest zrozumiały. Cassini miał trzy RTG, ale to była bardziej skomplikowana misja.

Edited by cyjanobakteria

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 minuty temu, cyjanobakteria napisał:

Przynajmniej nie muszę go tłumaczyć

Super! Mówi za to więcej o Tobie niż Ci się wydaje. :)

3 minuty temu, cyjanobakteria napisał:

Cassini miał trzy RTG.

Jeśli to do mnie, to wiem - w końcu podlinkowałem Ci coś wcześniej (może to Cię zdziwi, ale potrafię czytać ze zrozumieniem :)).

Share this post


Link to post
Share on other sites
17 minutes ago, Astro said:

Jeśli to do mnie, to wiem - w końcu podlinkowałem Ci coś wcześniej

Wybacz, nie zauważyłem. Zagubił się w gąszczu odnośników do SJP :) Cassini znam, bo się interesuje tematem.

 

17 minutes ago, Astro said:

Super! Mówi za to więcej o Tobie niż Ci się wydaje.

Wprost przeciwnie. Wygląda, że czytanie ze zrozumieniem trochę jednak kuleje u Ciebie :) Brak jest jakichkolwiek przesłanek, że to był dowcip, a jeżeli był, to chyba rodem z Familiady po intensywnej dehydracji :) Napisałem: "Kiedyś się zastanawiałem dlaczego zdecydowali się na panele a nie RTG." Na co odpowiedziałeś: "Odpowiedź jest wyżej, w arcie: będzie to najdalsza od Słońca misja zasilana w ten sposób".

Edited by cyjanobakteria

Share this post


Link to post
Share on other sites
6 minut temu, cyjanobakteria napisał:

Wprost przeciwnie.

vs

6 minut temu, cyjanobakteria napisał:

Wybacz, nie zauważyłem.

Czyli jednak nie czytasz ze zrozumieniem... Bywa.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, Astro said:

Czyli jednak nie czytasz ze zrozumieniem... Bywa.

Nie miałem potrzeby kliknięcia przykładowej tabelki gęstości energii, bo wziąłem przytoczone dane za prawidłowe. Nie jesteś w końcu Patologik, żeby weryfikować wszystko zdanie po zdaniu :) Widzę, że za wszelką cenę próbujesz utrzymać high ground :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
33 minuty temu, cyjanobakteria napisał:

Widzę, że za wszelką cenę próbujesz utrzymać high ground

Ktoś w końcu powinien, bo trochę mierzi mnie gdy widzę, jak cenny według mnie Forumowicz jak Ty oddaje się jakimś wycieczkom osobistym i zagrywkom z piaskownicy. Przyjmij z pokorą, że nie wiesz wszystkiego (podobnie jak ja) i nie warto taplać się w błocie.

Share this post


Link to post
Share on other sites
54 minutes ago, Astro said:

Ktoś w końcu powinien, bo trochę mierzi mnie gdy widzę, jak cenny według mnie Forumowicz jak Ty oddaje się jakimś wycieczkom osobistym i zagrywkom z piaskownicy.

Kto by wiedział o tym lepiej niż Ty? :) Bo przykładów w swojej działalności na forum masz aż nad to. Mnie to nie mierzi, bo jest po za moją kontrolą. Sam widziałem jak wykończyłeś kilku forumowiczów na-3.1415-erdalankami na kilka stron, więc lepszy nie jesteś. Przyjmij to z pokorą i współczuciem (we własnym zakresie) :)

Tak dla przypomnienia, na-3.1415-erdalanka w tym wątku rozpoczęła się od patronizującego pouczenia o potrzebie tłumaczenia rzekomo wyrafinowanych żartów.

Edited by cyjanobakteria

Share this post


Link to post
Share on other sites

Przyjmij zatem (z pokorą oczywiście :)) fakt, że ludzie (powiedzmy nawet - w zaawansowanym wieku ;)) potrafią się znacznie zmienić.

23 minuty temu, cyjanobakteria napisał:

Tak dla przypomnienia, na-3.1415-erdalanka w tym wątku rozpoczęła się od patronizującego pouczenia o potrzebie tłumaczenia rzekomo wyrafinowanych żartów.

O czym Ty w ogóle do mnie mówisz? Skoro

23 minuty temu, cyjanobakteria napisał:

Sam widziałem jak wykończyłeś kilku forumowiczów na-3.1415-erdalankami na kilka stron

to powinieneś dostrzec, że od jakiegoś czasu niespecjalnie reaguję na Twoje zaczepki, a wręcz robię za wzór cnót wszelakich, ba!, anioła wcielonego. :D Oczywiście nie mogę zagwarantować, że nigdy po kałacha nie sięgnę. ;)

P.S. "rozpoczęła się od patronizującego pouczenia"? Przecież napisałem coś całkiem przeciwnego:

7 godzin temu, Astro napisał:

ale cóż, żartów się nie tłumaczy

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nie tylko reagujesz na zaczepki, ale i aktywnie zaczepiasz. Ale nie chce mi się już dyskutować. Następnym razem zapytam Google "Why Lucy spacecraft is powered with solar panels" i nie będę musiał czytać pouczeń i narażać się na nadmiar współczucia od internetowego boomera :)

 

A w temacie, o ile jeszcze ktokolwiek czyta ten wątek, porównanie Lucy do TIE fighter :)

E0jY9ExWEAAR_9p?format=jpg&name=4096x409

Share this post


Link to post
Share on other sites
Godzinę temu, cyjanobakteria napisał:

A w temacie, o ile jeszcze ktokolwiek czyta ten wątek, porównanie Lucy do TIE fighter :)

Mam nadzieję, że - w temacie - dostrzegasz różnicę między Lucy, a TIE fighterem (to też jakiś inżynier z NASA podrzucił?).

Godzinę temu, cyjanobakteria napisał:

Następnym razem zapytam Google "Why Lucy spacecraft is powered with solar panels"

Super! Zrozumieniem będziesz mógł się pochwalić na KW.

Share this post


Link to post
Share on other sites
26 minutes ago, Astro said:

Mam nadzieję, że - w temacie - dostrzegasz różnicę między Lucy, a TIE fighterem (to też jakiś inżynier z NASA podrzucił?).

Z żartami widzę kiepsko, ale cóż, żartów się nie tłumaczy ;) Mam nadzieję, że nie masz mi za złe, że pożyczyłem sobie stosowny fragmencik w dobrej wierze. No i wracamy do punktu wyjścia. Z tym, że teraz się niefortunnie wystawiłeś i to jeszcze w tym samym wątku :)

11 hours ago, Astro said:

Z żartami widzę kiepsko, ale cóż, żartów się nie tłumaczy.

 

Edited by cyjanobakteria

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 minuty temu, cyjanobakteria napisał:

Mam nadzieję, że nie masz mi za złe, że pożyczyłem sobie stosowny fragmencik w dobrej wierze

Zdecydowanie nie, o to mi szło! :) Teraz klarujesz, co - w temacie, z gruntu naukowym, realnym - wspólnego ma Lucy z TIE fighterem. Czyżby jajogłowi z NASA wzorowali się na Gwiezdnych Wojnach? :ph34r:

Share this post


Link to post
Share on other sites
14 hours ago, Astro said:

Z żartami widzę kiepsko, ale cóż, żartów się nie tłumaczy.

Nadal aktualne :)

Edited by cyjanobakteria

Share this post


Link to post
Share on other sites

Czyli upierasz się przy poziomie gimnazjalnym.

Ed. Jednak nie - nie mamy już gimnazjów, czyli jednak przy poziomie przedszkolnym. Nie mogę obiecać, że dotrzymam kroku.

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

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Za kilkanaście miesięcy, 24 września 2023 roku sonda OSIRIS-REx dostarczy na Ziemię próbki asteroidy Bennu. Jednak na tym nie koniec. NASA przydzieliła jej bowiem nowe zadanie. Po dostarczeniu próbek rozpocznie się OSIRIS-APEX, misja w ramach której sonda poleci do 400-metrowej asteroidy Apophis. Tej samej, która w 2029 roku zbliży się do Ziemi na odległość mniejszą niż satelity na orbicie geosynchronicznej.
      Misja OSIRIR-REx wystartowała w 2016 roku, a cztery lata później sonda dotknęła asteroidy Bennu i pobrała z niego próbki. Padła przy tym ofiarą własnego sukcesu, gdyż materiału było zbyt dużo i nie można było zamknąć pojemnika oraz zważyć próbek. Niemal równo rok temu sonda rozpoczęła powrót w kierunku Ziemi. W przyszłym roku, 24 września, gdy OSIRIS-REx podleci wystarczająco blisko Ziemi, od pojazdu odłączy się pojemnik z próbkami, który na spadochronie wyląduje na Ziemi. Pojemnik zostanie otwarty w specjalnym laboratorium w Johnson Space Center. Część zebranych próbek zostanie udostępniona innym krajom, część zaś zostanie zapieczętowana na wiele dekad, by w przyszłości mogli je zbadać naukowcy dysponujący lepszym sprzętem.
      NASA właśnie przydzieliła pojazdowi nowe zadanie. Trzydzieści dni po tym, jak próbki trafią na Ziemię, pojazd wykona pierwszy z manewrów, który skieruje go w stronę asteroidy Apophis. Będzie wówczas pracował w ramach misji OSIRIS-APEX, od OSIRIS-Apophis Explorer.
      Za stronę naukową misji OSIRIS-REx odpowiada profesor Dante Lauretta. Natomiast głównym naukowcem OSIRIS-APEX będzie obecny zastępca Lauretty, profesor Dani DellaGiustina. Na misję OSIRIS-APEX przeznaczono 200 milionów dolarów.
      Gdy było wiadomo, że misja OSIRIS-REx z powodzeniem pobrała próbki z Bennu i gdy rozpoczął się powrót pojazdu, specjaliści zaczęli zastanawiać się, co dalej. Plan misji zakładał bowiem od początku, że OSIRIS-REx po uwolnieniu pojemnika z próbkami odleci w kierunku zewnętrznych obszarów Układu Słonecznego. Naukowcy chcieli więc wykorzystać sprawny, posiadający paliwo pojazd. Tym bardziej, że został on zaprojektowany nie do przelotu obok wybranego celu, a do zadań związanych z bliskim spotkaniem i prowadzeniem badań. Po intensywnym poszukiwaniu potencjalnego celu badawczego zdecydowano, że sonda poleci na spotkanie z Apophisem.
      Apophis to jedna z asteroid o najgorszej opinii. Gdy została odkryta w 2004 roku istniały obawy, że w 2029 roku może uderzyć w Ziemię. Jednak po intensywnych obserwacjach wykluczono takie ryzyko. Mimo to Apophis będzie najbliższą Ziemi tak dużą asteroidą od czasu około 50 lat, zatem od czasu, gdy szczegółowo śledzimy asteroidy. I przez kolejnych 100 lat żadna ze znanych nam dużych asteroid nie podleci tak blisko naszej planety. W 2029 roku Apophis znajdzie się 10-krotnie bliżej Ziemi niż Księżyc. Ludzie w Europie i Afryce powinni widzieć asteroidę gołym okiem, mówi DellaGiustina.
      Misia OSIRIS-APEX będzie przez 18 miesięcy towarzyszyła asteroidzie. Co prawda nie pobierze żadnych próbek, ale wykona manewr polegający na podleceniu bardzo blisko i uruchomienie silników, wskutek czego być może uda się odsłonić część tego, co znajduje się pod jej powierzchnią. Naukowcy chcą się dowiedzieć, jaki będzie wpływ fizyczny przyciągania ziemskiego na asteroidę, mają też nadzieję poznać jej skład

      « powrót do artykułu
    • 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
      Układ Słoneczny jest pełen fascynujących obiektów, które mogą być celem misji naukowych. Jednak budżet NASA – mimo że imponujący – nie jest z gumy, więc Agencja musi starannie określać priorytety swoich działań. Pomaga jej w tym tzw. przegląd dekady (decadal survey), nadzorowany przez Narodowe Akademie Nauk, Inżynierii i Medycyny. W jego ramach, raz na 10 lat, NASA prosi społeczność naukową o ocenę aktualnego stanu wiedzy i określenie obszarów, których zbadanie powinno być priorytetem.
      Właśnie ukazał się raport z najnowszego przeglądu dekady. Określa on przyszłe kierunki rozwoju astrobiologii, planetologii i obrony planetarnej. To rekomendowane portfolio misji, priorytetowych badań naukowych oraz technologii, które należy rozwijać. Realizacja tych zaleceń powiększy naszą wiedzę o powstaniu i ewolucji Układu Słonecznego oraz możliwości występowania życia i warunków do jego podtrzymania na innych obiektach niż Ziemia, mówi Robin Canup z Southwest Research Institute, który jest współprzewodniczącym komitetu organizującego przegląd.
      Jednym z zadań przeglądu jest określenie największych misji NASA, misji flagowych. Obecnie agencja prowadzi dwie takie misje, które zostały zaproponowane w poprzednim decadal survey. To warta 2,7 miliarda USD misja łazika Perseverance, który w ubiegłym roku wylądował na Marsie oraz misja Europa Clipper, która ma wystartować w roku 2024, a której budżet wynosi 4,25 miliarda dolarów. To misja orbitera, który będzie krążył wokół Jowisza i zbada też jego księżyc – Europę.
      W ramach najnowszego przeglądu dokonano analizy sześciu potencjalnych misji flagowych. Wśród propozycji znalazło się zarówno lądowanie na Merkurym, jak i przygotowanie misji badawczej do Neptuna i jego największego księżyca, Trytona. Komitet dokonujący oceny propozycji uznał, ze priorytetową powinna być misja do Urana, które koszt oszacowano na 4 miliardy dolarów.
      Specjaliści uznali, że misja, w ramach której do Urana miałby polecieć zarówno orbiter jak i próbnik, ma największy potencjał naukowy oraz największe szanse na powodzenie. Misja taka miałaby wystartować w roku 2031 lub 2032, a do Urana dotarłaby 13 lat później. Następnie przez kilkanaście lat pojazd pozostałby na orbicie Urana, badając jego atmosferę, pierścienie, wnętrze i księżyce. Uran to jeden z najbardziej interesujących obiektów Układu Słonecznego, napisali członkowie komitetu. Zaznaczyli, że zrealizowanie misji do któregoś z lodowych olbrzymów – Urana lub Neptuna – jest absolutnym priorytetem, ale przygotowanie w ciągu najbliższej dekady misji do Neptuna byłoby zbyt dużym wyzwaniem.
      Jeśli zaś NASA otrzyma odpowiednie finansowanie, mogłaby zorganizować kolejną misję flagową. Komitet zarekomendował misję Enceladus Orbilander. Zakłada ona zbudowanie pojazdu, który udałby się do księżyca Saturna, Enceladusa. Przez 1,5 roku badałby go z orbity, a następnie by wylądował i przez kolejne 2 lat prowadził badania na jego powierzchni. Koszt takiej misji oszacowano na 5 miliardów dolarów.
      Poza misjami flagowymi, pojawiły się też inne propozycje. Jako, że od czasu ostatniego przeglądu dekady liczba odkrytych egzoplanet zwiększyła się kilkukrotnie, specjaliści zaproponowali trzy szerokie pola badawcze w dziedzinie planetologii. Eksperci chcą, by NASA zajęła się 1. pochodzeniem układów planetarnych podobnych do naszego oraz zbadaniem, na ile są one rozpowszechnione we wszechświecie, 2. ewolucją planet oraz 3. warunkami koniecznymi do powstania planet zdolnych do podtrzymania życia i jego pojawienia się na Ziemi oraz jego poszukiwania poza Ziemią. Próby odpowiedzi na te pytania mogą zaś być związane ze zorganizowaniem mniejszych misji niż te flagowe. Może być to np. zbudowanie sieci czujników geofizycznych na Księżycu, pobranie i przywiezienie na Ziemię próbek z komety lub planety karłowatej Ceres czy wysłanie pojazdów badawczych w kierunku Saturna czy jego księżyców.
      Twórcy przeglądu dużą uwagę przywiązali też do coraz bardziej rozszerzającego się pola badawczego związanego z obroną Ziemi przed zagrożeniami z przestrzeni kosmicznej. Już w tej chwili NASA kataloguje i śledzi olbrzymią liczbę obiektów bliskich Ziemi (NEO – Near-Earth Objects), a w ubiegłym roku wystartowała pierwsza misja, której celem jest przetestowanie technologii obrony Ziemi przed asteroidami (DART). Uruchomiono też nowoczesne narzędzie do oceny ryzyka uderzeń asteroid w Ziemię i trwają prace nad pojazdem NEO Surveyor, który będzie identyfikował obiekty mogące zagrozić naszej planecie.
      W decadal survey wezwano NASA, by w 2029 roku, kiedy w pobliże Ziemi przyleci duża asteroida Apophis, Agencja przeprowadziła badania pod kątem obrony planetarnej. Autorzy przeglądu uważają również, że po misjach DART i NEO priorytetem NASA powinno być opracowanie pojazdu, który mógłby w trybie pilnym udać się do zagrażającej Ziemi asteroidy, by lepiej ocenić stwarzane przez nią ryzyko.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dzięki teleskopowi ALMA (Atacama Large Milimeter/Submilimeter Array) udało się lepiej określić skład asteroidy Psyche. W sierpniu przyszłego roku ma wystartować misja, która dotrze do Psyche w 2026 roku. Przed kilkoma miesiącami NASA rozpoczęła końcowy montaż pojazdu, który poleci na spotkanie z asteroidą.
      Odkryta w 1852 roku Psyche to asteroida typu M, co oznacza, że jej spektrum najbardziej przypomina spektrum meteorytów żelaznych. Jako, że ma ona ponad 200 kilometrów średnicy, oznacza to, że jest największą znaną nam asteroidą żelazną.
      Psyche krąży wokół Słońca w głównym pasie asteroid, a jej odległość od Ziemi waha się między 180 a 329 milionów kilometrów.
      Ze względu na jej niewielkie rozmiary i dużą odległość, dość trudno jest badać ją z Ziemi. Dotychczas udawało się uzyskiwać jej obraz w postaci pojedynczego piksela. Jednak profesor Katherinie de Kleer i jej kolegom z Caltechu to nie wystarczało.
      Naukowcy połączyli dane z 66 anten wchodzących w skład ALMA. Dzięki wielokrotnym obserwacjom powierzchni Psyche byli w stanie uzyskać obraz złożony z 50 pikseli i zbadać inercję cieplną Psyche. Inaczej mówiąc, określili jak bardzo powierzchnia Psyche rozgrzewa się, gdy jest oświetlana przez Słońce i jak bardzo się chłodzi, gdy oświetlany dotychczas fragment odwraca się od Słońca.
      Okazało się, że Psyche kryje kilka tajemnic. Po pierwsze, niektóre obszary asteroidy mają inną temperaturę, niż pozostałe, co wskazuje, że powierzchnia nie jest jednorodna. Okazało się też, że Psyche charakteryzuje się relatywnie większą inercją cieplną niż inne asteroidy, ale jednocześnie wypromieniowuje około 60% mniej ciepła, niż można byłoby się spodziewać po obiekcie z tak dużą inercją. Naukowcy wysunęli hipotezę, że dzieje się tak, gdyż powierzchnia Psyche w co najmniej 30% jest metaliczna.
      Problem jednak w tym, że odbite od niej światło nie jest spolaryzowane, a tak by się działo, gdyby odbijało się od gładkiej lub stałej powierzchni metalicznej. Dlatego też naukowcy sądzą, że powierzchnia pokryta jest metalicznymi ziarnami, które rozpraszają światło.
      Jeśli rzeczywiście Psyche składa się głównie z metali, może to oznaczać, że jest jądrem protoplanety, która utraciła znaczną część swojej masy w wyniku kolizji i innym obiektem. Ewentualnie asteroida mogła powstać w innym – bliższym Słońcu – miejscu Układu Słonecznego niż to, gdzie obecnie się znajduje.
      Na ostateczne odpowiedzi co do natury Psyche będziemy musieli jeszcze kilka lat poczekać. Misja Psyche wystartuje w sierpniu 2022 roku. W maju 2023 pojazd zbliży się do Marsa, by skorzystać z jego asysty grawitacyjnej, a na początku 2026 wejdzie na orbitę Psyche i pozostanie tam przez 21 miesięcy.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...