Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

NASA chce mieć elektrownię atomową na Księżycu

Recommended Posts

NASA i Idaho National Laboratory (INL) ogłosiły, że szukają pomysłów nad zapewnieniem dostępu do energii atomowej na Księżycu. Uruchomienie na Księżycu stabilnego systemu dostarczania energii jest kluczowym elementem w załogowej eksploracji kosmosu. To cel, który znajduje się w naszym zasięgu, mówi Sebastian Corbisiero, odpowiedzialny za prowadzenie projektu.

NASA, która chce wykorzystać Księżyc w roli etapu załogowej podróży na Marsa, uważa, że niezależna od dostępu do promieni słonecznych elektrownia atomowa zapewni dostateczną ilość energii, niezależnie od warunków środowiskowych na Księżycu czy Marsie. Amerykański Departament Energii i NASA od pewnego czasu mówią o koncepcji fission surface power. To reaktor atomowy o mocy liczonej w kilowatach. Dzięki rozszczepieniu jąder uranu miałby on zapewniać co najmniej 10 kilowatów mocy.

W porównaniu z ziemskimi reaktorami nie wydaje się to dużo, jednak jest to wystarczająca ilość energii na potrzeby misji kosmicznych. Tym bardziej, że system taki miałby być skalowalny, zapewniając stałą ilość energii np. niewielkim bazom kosmicznym czy miejscom produkcyjnym.

Myślę, że taki system odegra olbrzymią rolę na Księżycu i Marsie, a podczas jego opracowywania powstaną rozwiązania, które przydadzą się również na Ziemi, mówi Jim Reuter z Dyrektoriatu Technologii Misji Kosmicznych NASA. Reaktor miałby powstać na Ziemi, skąd zostanie przetransportowany na Księżyc.

Warunki graniczne, jakie określiły NASA i INL, mówią o tym, że system powinien składać się z rdzenia wypełnionego uranem, systemem konwersji energii w użyteczną formę, systemami chłodzenia oraz dystrybucji energii. Całość ma w systemie ciągłym zapewniać 40 KW mocy i pracować na Księżycu przez 10 lat. Ponadto reaktor powinien pracować bez nadzoru człowieka, być w stanie samodzielnie włączać się i wyłączać, musi mieć możliwość pracy z pokładu księżycowego lądownika, ale jednocześnie musi znajdować się namobilnej platformie, którą można będzie ustawić w dowolnym miejscu. Dodatkowe wymagania dotyczą jego wagi i wymiarów. W czasie wystrzelenia z Ziemi reaktor powinien zmieścić się w obudowie o średnicy 4 i długości 6 metrów. Nie może ważyć więcej niż 6000 kilogramów.

Wstępne propozycje dotyczące konstrukcji takiego systemu powinny być zgłoszone do 19 lutego przyszłego roku.


« 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
      NASA wybrała trzy firmy, które mają opracować koncepcje komercyjnych stacji kosmicznych i innych podobnych instalacji w przestrzeni pozaziemskiej. Podpisanie umów Space Act Agreement ma na celu ułatwienie rozwoju komercyjnego rynku na niskiej orbicie okołoziemskiej. Wybrane przedsiębiorstwa otrzymają w pierwszym etapie finansowania 415,6 miliona dolarów.
      Umowy Space Act Agreement zostały podpisane z Blue Origin (umowa opiewa na 130 milionów USD), Nanoracks LLC (160 milionów USD) oraz Notrthrop Grumman Systems Corporation (125,6 miliona USD).
      Celem NASA jest zapewnienie stałej obecności USA na niskiej orbicie okołoziemskiej nie tylko na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, ale również na innych platformach. Współpraca i dofinansowanie przez NASA ma zachęcić prywatne amerykańskie firmy do budowy niezależnych komercyjnych stacji kosmicznych, z których będą mogły korzystać zarówno agendy rządowe, jak i klienci prywatni.
      Prywatne firmy zapewniają obecnie transport na niską orbitę okołoziemską. Teraz nawiązujemy z amerykańskimi przedsiębiorstwami współpracę, której celem jest powstanie miejsc, które ludzie będą mogli odwiedzać, żyć na nich i pracować. Dla dobra ludzkości NASA nadal będzie wyznaczała więc drogi w kosmosie, ułatwiając jednocześnie komercyjną działalność w przestrzeni kosmicznej, powiedział Bill Nelson, administrator NASA.
      W ramach obecnie podpisanych umów NASA dofinansuje pierwszą z dwóch faz projektu przeniesienia aktywności z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej do stacji komercyjnych. W pierwszej fazie prywatne firmy we współpracy z NASA mają przygotować projekty stacji kosmicznych umieszczonych na niskiej orbicie okołoziemskiej. Stacje te mają spełniać wymagania zarówno sektora rządowego jak i prywatnego. Faza tam ma trwać jeszcze w roku 2025.
      Pierwsza z wymienionych firm, Blue Origin, współpracuje już z Sierra Space nad komercyjną stacją Orbital Reef, która ma zostać uruchomiona jeszcze w obecnej dekadzie. Partnerami tego projektu są m.in. Boeing, Redwire Space, Genesis Engineering oraz Arizona State University. Projekt Orbital Reef zakłada, że będzie to park biznesowy o wielorakim przeznaczeniu. Stacja ma służyć różnym potrzebom biznesowym i ma mieć możliwość rozbudowywania w miarę pojawiania się nowych potrzeb. Ma zostać przygotowana pod kątem sektora prywatnego, rządowego i naukowego.
      Z kolei Nanoracks, we współpracy z firmami Voyager Space i Lockheed Martin, pracuje nad Starlabem. Ta stacja ma być zbudowana w całości na Ziemi i zostać wystrzelona w 2027 roku. Ma to być komercyjna stacja przeznaczona do prowadzenia zaawansowanych badań naukowych. Pomieści do czterech astronautów i będzie stale zamieszkana. Na jej pokładzie znajdzie się George Washington Carver Science Park składający się z czterech głównych elementów: laboratorium biologicznego, laboratorium hodowli roślin, laboratorium badań fizycznych i laboratorium badań materiałowych. Ponadto znajdzie się tam też miejsce na prowadzenie innych prac badawczych. Starlab zostanie zaprojektowana tak, by możliwe było dołączanie do niej kolejnych modułów badawczych, jeśli pojawiłaby się taka potrzeba.
      Wydaje się, że najbardziej ambitne plany ma Northrop Grumman. Firma pracuje nad modułową stacją kosmiczną, w której wykorzysta doświadczenie zdobyte w ciągu dekad współpracy z NASA. W skład stacji wejdą m.in. już sprawdzone elementy, jak pojazd towarowy Cygnus zaopatrujący obecnie Międzynarodową Stację Kosmiczną. Stacja ma służyć zarówno celom naukowym, turystycznym jak i zadaniom przemysłowym. Jej projekt ma umożliwiać rozbudowę poza zadania określone na początku. Mają się na niej znaleźć liczne miejsca dokujące, habitaty, laboratoria czy urządzenia do generowania sztucznej grawitacji. Wiadomo, że partnerem Northropa Grummana jest firma Dynetics. O innych partnerach mamy dowiedzieć się w przyszłości.
      W drugiej fazie współpracy NASA z wymienionymi przedsiębiorstwami odbędzie się proces certyfikowania komercyjnych stacji kosmicznych na potrzeby ich używania przez astronautów NASA oraz potencjalne złożenie przez NASA ofert i podpisanie komercyjnych umów na korzystanie przez NASA z tych stacji oraz świadczenie przez ich właścicieli usług na rzecz Agencji. Ma to obniżyć koszty funkcjonowania NASA i zwolnić ją z konieczności posiadania własnej infrastruktury na niskiej orbicie okołoziemskiej, dzięki czemu w większym stopniu będzie mogła skupić na misji Artemis, czyli działaniach na orbicie Księżyca i jego powierzchni oraz przygotowaniach do załogowej misji na Marsa.
      NASA przewiduje, że w przyszłości będzie potrzebowała możliwości stałego pobytu i treningu co najmniej 2 swoich astronautów na niskiej orbicie, wsparcia z niskiej orbity dla narodowego laboratorium kosmicznego oraz możliwości prowadzenia na niskiej orbicie około 200 projektów naukowych rocznie. Liczy na to, że plany te będzie mogła zrealizować dzięki komercyjnym partnerom.
      NASA chce doprowadzić do sytuacji, w której prywatny biznes będzie posiadał na niskiej orbicie okołoziemskiej własną infrastrukturę i będzie nią zarządzał. Dzięki temu, że NASA będzie jednym z wielu klientów, Agencja liczy na obniżenie kosztów własnej działalności na niskiej orbicie okołoziemskiej i skierowaniu zasobów na eksplorację dalszych części kosmosu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Bliska Ziemi asteroida Kamo`oalewa może być fragmentem Księżyca, uważają naukowcy z University of Arizona, Lowell Observatory i Planetary Science Institute. Kamo`oalewa to quasi-księżyc (quasi-satelita) Ziemi. Pozostaje w pobliżu Ziemi i wraz z nią okrąża Słońce, ale nie jest powiązany grawitacyjnie z Ziemią. Niewiele wiemy o quasi-satelitach Ziemi.
      Kamo`oalewa została odkryta w 2016 roku przez obserwatorium PanSTARRS na Hawajach. Zbliża się do Ziemi na odległość 14,5 miliona kilometrów, a jej średnica wynosi 46–60 metrów. Obiekt widoczny jest z Ziemi wyłącznie przez kilka tygodni w roku licząc od początku kwietnia. Jako, że jest mały i nie świeci własnym światłem, obserwować go można tylko przez największe teleskopy.
      Astronomowie z USA zauważyli właśnie, że spektrum światła odbijanego przez asteroidę jest takie, jak spektrum światła odbijanych przez próbki Księżyca przywiezione przez misję Apollo. To sugeruje, że mamy tutaj do czynienia z fragmentem Srebrnego Globu.
      Naukowcy nie wiedzą, w jaki sposób fragment mógł uwolnić się z Księżyca. Jedną z przyczyny tego braku wiedzy, jest fakt, że nie mieliśmy okazji badać innych podobnych obiektów. Przejrzałem spektra wszystkich bliskich Ziemi asteroid, do których mieliśmy dostęp, i nie znalazłem niczego podobnego, mówi główny autor badań, świeżo upieczony magister Benjamin N. L. Sharkey z University of Arizona.
      Badanie asteroidy rozpoczęło się od gorącego sporu pomiędzy Sharkeyem, a jego promotorem, profesorem Vishnu Reddym. Przez kolejne lata po jego odkryciu uczeni obserwowali asteroidę. W 2020 roku nie mogli przeprowadzić obserwacji, gdyż z powodu COVID-19 zamknięto obserwatorium Large Binocular Telescope. Gdy w bieżącym roku przeprowadzono badania, uczeni trafili na ostatni element układanki. Wiosną, po przeprowadzeniu obserwacji stwierdziliśmy, że księżycowe pochodzenie tej asteroidy jest bardziej prawdopodobne, niż inne jej źródła, mówi Sharkey.
      Wskazówką była też orbita Kamo`oalewa. Jest ona podobna do orbity Ziemi, ale nie odpowiada orbitom innych asteroid bliskich Ziemi. Jest bardzo mało prawdopodobne, by typowa asteroida bliska Ziemi mogła zmienić orbitę na taką, jaką ma Kamo`oalewa, mówi współautor badań, profesor Renu Malhotra. Nie pozostałaby bowiem na takiej orbicie zbyt długo. Maksymalnie przez jakieś 300 lat. Tymczasem szacujemy, że Kamo`oalewa znajduje się na obecnej orbicie od około 500 lat.
      Badania nad asteroidą utrudnia jej mała jasność. Jest ona 4 miliony razy słabiej widoczna, niż najsłabiej świecąca gwiazda widoczna gołym okiem. Jej badanie było możliwe dzięki potędze 8,4-metrowych luster Large Binocular Telescope, dodaje Al Conrad, który pracuje przy wspomnianym instrumencie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Instytutu Geodezji i Geoinformatyki Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu są kluczowymi członkami międzynarodowego konsorcjum, któremu Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) przyznała finansowanie na stworzenie koncepcji systemu nawigacji dla misji księżycowych. System taki znakomicie ułatwi zarówno badania samego Księżyca, jak i realizację planów zakładających wykorzystanie Srebrnego Globu jako etapu w załogowej misji na Marsa.
      Na Ziemi dysponujemy kilkoma satelitarnymi systemami nawigacji, w tym najpopularniejszym GPS-em. Jednak podobne systemy nie istnieją dla Księżyca. Dlatego też misja GRAIL, badająca pole grawitacyjne Srebrnego Globu, mogła świetnie zmapować jego jedną stronę, tę widoczną z Ziemi. Gdy jednak GRAIL znalazł się po przeciwnej stronie Księżyca, tracił kontakt z satelitami nawigacyjnymi, przez co jego możliwości dokładnego określania pozycji znacznie się zmniejszały.
      W ostatnich latach zarówno państwowe agencje kosmiczne, jak i firmy prywatne, coraz częściej wspominają o eksploracji satelity Ziemi. NASA chce za kilka lat wysłać pierwszą od wielu dekad załogową misję na Księżyc, planuje budowę stacji na orbicie Srebrnego Globu oraz prowadzenie prac na jego powierzchni. Zarówno pracujący tam ludzi, jak i autonomiczne urządzenia, będą potrzebowali skutecznego systemu do określania własnej pozycji.
      ESA prowadzi program Moonlight, w ramach którego badane są możliwości zapewnienia precyzyjnej nawigacji i komunikacji na całej powierzchni Księżyca. Program jest wieloetapowy, zakłada stopniowe osiągnięcie zamierzonego celu. Najpierw konieczne będzie zapewnienie możliwości pozycjonowania na orbicie transferowej Ziemia-Księżyc, następnie dla satelitów na orbicie wokół Księżyca w końcu dla podejścia do lądowania oraz operacji na powierzchni Srebrnego globu.
      Projekt zakłada, że w latach 2022–2025 wykorzystywane będą istniejące już konstelacje satelitów nawigacyjnych oraz odbiorniki księżycowe. W fazie II, przewidzianej na lata 2025–2035 na orbitę księżycową ma trafić kilka satelitów, a z powierzchni Księżyca mają być transmitowane dodatkowe sygnały. W końcu fazie III, czyli po roku 2035, ma funkcjonować pełny księżycowy system nawigacyjny.
      Polscy naukowcy, prof. Krzysztof Sośnica, dr Radosław Zajdel i dr Grzegorz Bury, biorą udział w pracach projektu ATLAS, który otrzymał właśnie od ESA finansowanie w ramach fazy II. Zadaniem ATLAS-a będzie zbadanie różnych rozwiązań technicznych dla księżycowego systemu nawigacyjnego, sprawdzenie możliwości jedno- i dwukierunkowej komunikacji pomiędzy Ziemią a satelitami oraz księżycowymi przekaźnikami i satelitami. Maj powstać też procedury transformacji pomiędzy księżycowymi, ziemskimi i niebieskimi (inercjalnymi) układami odniesienia. Członkowie projektu ATLAS będą musieli też przeprowadzić test jakości pozycjonowania zarówno na Księżycu jak i na jego orbicie.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Powierzchnia Księżyca pełna jest kraterów uformowanych przez uderzenia asteroid. Badania skał pokazały, że asteroidy masowo opadały na powierzchnię Księżyca przed około 3,9 miliardami lat. Stworzono więc teorię o Wielkim Bombardowaniu. Jednak dotychczas nie wiadomo było, skąd pochodziły skały, które zbombardowały Księżyc.
      Naukowcy rozważali dwie hipotezy dotyczące źródła asteroid. Jedna z nich mówiła, że były one pozostałością po głównym okresie formowania się Ziemi. Zgodnie zaś z drugą, przed około 3,9 miliardami lat w wyniku niestabilności orbit gazowych olbrzymów (Neptuna, Urana, Saturna i Jowisza) w wewnętrznych obszarach Układu Słonecznego doszło do gwałtownego zwiększenia liczby komet i asteroid pochodzących z obszarów zewnętrznych.
      Paleontolodzy z Uniwersytetu w Münster przeprowadzili bardzo precyzyjne pomiary izotopów z księżycowych skał powstałych w wyniku bombardowania. Badania wykazały, że nie doszło do żadnego gwałtownego wzrostu częstotliwości uderzeń, a za zbombardowanie Księżyca odpowiadały pozostałości po formowaniu się Ziemi.
      Uczeni skupili się przede wszystkim na badaniu rutenu i molibdenu, gdyż pierwiastki te wykazują zmiany w składzie izotopowym zależne od miejsca pochodzenia w Układzie Słonecznym. Nasze badania wykazały, że Księżyc został zbombardowany przez ten sam materiał, z którego powstała Ziemia i Księżyc, mówi główna autorka badań, doktor Emily Worsham. Kratery księżycowe są więc pozostałościami po ciągłym bombardowaniu asteroidami pochodzącymi z okresu formowania się naszej planety.
      Takie wyniki pozwoliły też wykluczyć hipotezę o nagłym wzroście intensywności bombardowania. Rodzi się więc tutaj pytanie, dlaczego większość materiału w próbkach księżycowych pochodzi sprzed 3,9 miliarda lat. Już wcześniej wskazywano, że badane dotychczas skały księżycowe to materiał pochodzący w większości z jednego basenu uderzeniowego, Mare Imbrium, wyjaśnia Worsham.
      Z obliczeń wiemy, że w pewnym momencie historii Układu Słonecznego doszło do zmian gazowych olbrzymów, co spowodowało, że do obszarów wewnętrznych Układu trafiło wiele materiału z zewnętrznych części. Wydarzenie to musiało mieć miejsce wcześniej niż dotychczas sądziliśmy. Nie znaleźliśmy bowiem żadnych dowodów na uderzenia komet czy asteroid pochodzących z zewnętrznych obszarów, dodaje profesor Thorsten Kleine. Zmiana orbit olbrzymów miała więc prawdopodobnie miejsce podczas głównego okresu formowania się Ziemi, czyli w ciągu pierwszych 100 milionów lat istnienia Układu Słonecznego. Takie datowanie zgadza się z najnowszymi modelami dynamicznymi. To jednocześnie pokazuje, że planety takie jak Ziemia zostają wzbogacone w wodę z zewnętrznych części układu dość wcześnie. Wcześnie więc powstają warunki do pojawienia się życia, stwierdza Kleine.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W przyszłym miesiącu odbędzie się start Teleskopu Kosmicznego Jamesa Webba (JWST), a NASA już myśli o budowie kolejnych wielkich teleskopów kosmicznych. Large Ultraviolet Optical Infrared Surveyor (LUVOIR) oraz Habitable Exoplanet Imaging Mission (HabEX 4-H) to dwie koncepcje, które otrzymały najwyższą rekomendację Narodowych Akademii Nauk USA w ramach przeprowadzonego właśnie Decadal Survey on Astronomy and Astrophysics 2020 (Astro2020). Tym samym Akademie Nauk uznały LUVOIR i HabEX za najbardziej obiecujące projekty naukowe i zarekomendowały bezzwłoczne skierowanie ich do kolejnego etapu prac.
      Oba teleskopy mają działać w pasmach IR (podczerwień), O (optycznym)  oraz UV (ultrafiolet), a ich celem będzie obserwowanie planet znajdujących się w ekosferach gwiazd podobnych do Słońca oraz inne badania astrofizyczne. Zarysowany przez Akademie program „IR/O/UV Large Telescope Optimized for Observing Habitable Exoplanets and General Astrophysics” zakłada, że w ciągu 6 lat koncepcja takiego teleskopu zostanie dopracowana w najmniejszych szczegółach, a koszt wstępnych prac wyniesie 800 milionów USD. Natomiast docelowy koszt całej misji, w cenach z roku 2020, ma zamknąć się kwotą 11 miliardów dolarów.
      Zarówno LUVOIR jak i HabEX miałyby zostać umieszczone w punkcie libracyjnym L2, a ich celem będzie głównie wykrywanie planet w ekosferach, czyli w takich odległościach od gwiazd, że na planetach tych możliwe byłoby istnienie wody w stanie ciekłym. Oba teleskopy miałyby badać atmosfery takich planet i poszukiwać w nich biosygnatur, świadczących o istnieniu życia.
      Zespół stojący za projektem LUVOIR przedstawił dwie koncepcje. LUVOIR-A miałby mieć lustro o średnicy 15,1 metra i 4 nadające się do serwisowania instrumenty naukowe, a LUVOIR-B – lustro o średnicy 8 metrów i 3 instrumenty. Dla porównania, Teleskop Hubble'a ma lustro o średnicy 2,4 m, a średnica lustra JWST wynosi 6,5 metra. Akademie Nauk zarekomendowały dalsze prace nad projektem LUVOIR-B. Z przedstawionych dokumentów dowiadujemy się, że koszt tego projektu miałby wynieść 17 miliardów dolarów. Przy założeniu optymalnego finansowania i bezproblemowego przebiegu prac, teleskop mógłby zostać wystrzelony za 20 lat.
      Znacznie tańszy, bo wyceniony „tylko” na 10,5 miliarda USD, ma być HabEX 4-H. Teleskop ten ma pracować w podobnych zakresach co LUVOIR-B, ale korzystałby z 4-metrowego lustra. Mógłby zostać wystrzelony za 18 lat.
      Znalezienie podobnych do Ziemi planet, krążących wokół gwiazd jest niezwykle trudne. Ich wykrywanie jest poza możliwościami obecnie planowych misji. Rozwijamy jednak techniki, które to umożliwią i jesteśmy blisko posiadania odpowiednich narzędzi i wysłania ich w przestrzeń kosmiczną. Misje takie jak LUVOIR to narzędzia, których potrzebujemy. Moim zdaniem poszukiwanie życia w naszej galaktyce i poza nią to jedno z najważniejszych zadań nauki, mówi profesor Martin Barstow z University of Leicester, który z ramienia UK Space Agency jest zewnętrznym obserwatorem przy zespole LUVOIR. Barstow to współautor raportu popierającego tę koncepcję. Jest on też przewodniczącym Space Telescope Institute Council, który nadzoruje organizację zarządzającą teleskopem Hubble'a, która będzie też zarządzała JWST.
      W rekomendacji Narodowych Akademii Nauk czytamy, że po zakończeniu prac nad szczegółową koncepcją teleskopów, NASA powinna skupić się na zrealizowaniu jednej z tych misji. Jej podstawowym celem powinno być przeszukanie około 25 planet pozasłonecznych pod kątem występowania na nich biosygnatur. Prace nad wdrożeniem misji powinny rozpocząć się w drugiej połowie obecnej dekady, a jej wystrzelenie należy zaplanować na pierwszą połowę lat 40. bieżącego wieku. Cele naukowe misji, jeśli zostaną osiągnięte, mogą zmienić to, jak postrzegamy miejsce ludzkości we wszechświecie, stwierdzili specjaliści z Narodowych Akademii Nauk.
       


      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...