Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
SpaceX? SES? A może ktoś inny zapewni łączność NASA z jej pojazdami na orbicie
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Astronomia i fizyka
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
W miarę jak zwiększa się liczba pojazdów w przestrzeni kosmicznej, im bardziej skomplikowane są misje kosmiczne i w im większej odległości się odbywają, tym większą rolę odgrywa automatyzacja zadań. Dużą liczbą satelitów nie da się ręcznie zarządzać, dlatego większość z nich korzysta z systemów automatycznych, a ludzka interwencja potrzebna jest w sytuacjach awaryjnych, w przypadku aktualizacji oprogramowania czy zmiany orbity. Z kolei w przypadku misji w dalszych częściach Układu Słonecznego ręczne sterowanie pojazdami jest wręcz niemożliwe z powodu dużych odległości i opóźnień sygnału.
Coraz większa automatyzacja jest więc niezbędna, gdyż wysyłamy poza Ziemię coraz więcej pojazdów i chcemy eksplorować coraz dalsze zakątki przestrzeni kosmicznej. W ostatnich latach na MIT uruchomiono Kerbal Space Program Differential Game Challenge. To rodzaj zawodów, opartych o grę Kerbal Space Program, których celem jest zachęcenie specjalistów do rozwijania autonomicznych systemów dla programów kosmicznych. Gra Kerbal Space Program powstała w 2015 roku i jest to pseudorealistyczny symulator lotów kosmicznych, uwzględniających prawdziwe manewry orbitalne, jak na przykład dokowanie w przestrzeni kosmicznej czy manewr transferowy Hohmanna. Zawody na MIT uwzględniają różne scenariusze, na przykład zadaniem uczestników jest podążanie za satelitą i jego przechwycenie.
Alejandro Carrasco, Victor Rodriguez-Fernandez i Richard Linares postanowili sprawdzić, jak w zawodach poradzą sobie komercyjne wielkie modele językowe, jak ChatGPT czy Llama. Zdecydowali się oni użyć LLM, gdyż tradycyjne metody tworzenia systemów autonomicznych wymagają wielokrotnych sesji treningowych i poprawkowych. Ciągłe udoskonalanie modelu jest niepraktyczne, gdyż każda z misji w Kerbal trwa jedynie kilka godzin. Tymczasem wielkie modele językowe są już wytrenowane na olbrzymiej liczbie tekstów i wymają jedynie niewielkiego doszlifowania pod kątem inżynieryjnym. Badacze najpierw musieli opracować metodę, która przekładała stan pojazdu kosmicznego i zadania na tekst. Był on następnie wysyłany do wielkich modeli językowych z prośbą o rekomendacje, co do odpowiednich działań. Zalecenia LLM były następnie przekładane na kod, który sterował pojazdem.
Po krótkiej nauce ChatGPT poradził sobie doskonale. Uplasował się na 2. miejscu w zawodach. Pierwsze miejsce zajął inny, wyspecjalizowany kod. Co więcej, badania – których wyniki mają zostać wkrótce opublikowane na łamach Journal of Advances in Space Research – zostały przeprowadzone jeszcze zanim dostępna była wersja ChatGPT 4. Co prawda LLM nie jest jeszcze gotowy do sterowania misją kosmiczną. Szczególnie poważny problem stanowią podawane przezeń czasem nonsensowne przypadkowe rozwiązania, które zakończyłyby się katastrofą w przypadku prawdziwej misji. Jednak przeprowadzone badania pokazują, że nawet standardowy komercyjny LLM może być wykorzystany do pracy w sposób, którego jego twórcy z pewnością nie przewidzieli.
Źródło: Large Language Models as Autonomous Spacecraft Operators in Kerbal Space Program, https://arxiv.org/abs/2505.19896
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Niedawno astronomowie usłyszeli głos z kosmicznych zaświatów. Potężny krótkotrwały impuls na chwilę przyćmił wszystkie źródła sygnałów radiowych. Clancy James z australijskiego Curtin University i jego zespół skanowali nieboskłon za pomocą Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) – zestawu 36 radioteleskopów znajdujących się w Zachodniej Australii – odebrali krótki, bardzo silny sygnał.
Niezwykle podekscytowani stwierdzili, być może odkryli nowy pulsar lub inny obiekt, a że źródło sygnału wydawało się pochodzić z naszej galaktyki, stwierdzili, że nowy obiekt powinien być widoczny za pomocą teleskopów optycznych. Jednak gdy bardziej szczegółowo przeanalizowali sygnał okazało się, że jego źródło było tak blisko, iż ASKAP nie skupić na nim jednocześnie wszystkich swoich anten. A to oznaczało, że źródło sygnału musi znajdować się mniej niż 20 tysięcy kilometrów od Ziemi. Impuls trwał zaledwie 30 nanosekund i przez tę chwilę silniejszy, niż wszystko inne rejestrowane za pomocą radioteleskopów.
Gdy Australijczycy przeanalizowali pozycję źródła sygnału i porównali ją z pozycjami wszystkich znanych satelitów okazało się, że jedynym możliwym źródłem sygnału jest Relay 2. To jeden z pierwszych satelitów w historii. Został wystrzelony w 1964 roku i służył NASA jako eksperymentalne urządzenie komunikacyjne. Agencja przestała używać Relay 2 już w 1965 roku, natomiast pokładowa elektronika satelity działała do roku 1967. Wówczas Relay 2 zamilkł i od tej pory krąży wokół Ziemi jako bezwładny kawałek metalu.
Teraz, po niemal 60 latach satelita znowu wysłał sygnał. Jednak jego urządzenie nie działają, więc źródłem sygnału musiały być czynniki zewnętrzne. Clancy i jego koledzy sądzą, że albo na powierzchni satelity zebrały się ładunki elektrostatyczne i doszło do wyładowania, albo uderzył w niego mikrometeoryt, który wywołał pojawienie się chmury plazmy. Sygnały z obu tych wydarzeń wyglądają podobnie, więc trudno byłoby je odróżnić. Przede wszystkim ktoś musiałby chcieć przeprowadzić takie badania. Tylko po co?
Źródło: A nanosecond-duration radio pulse originating from the defunct Relay 2 satellite, https://arxiv.org/abs/2506.11462
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Administracja Donalda Trumpa chce obniżyć przyszłoroczny budżet NASA aż o 20%. Obecny budżet Agencji to rekordowe 25 miliardów USD. Biały Dom proponuje, by w przyszłym roku podatkowym, który rozpoczyna się 1 października 2025, było to 20 miliardów dolarów. Większość cięć ma dotyczyć Dyrektoriatu Misji Naukowych (SMD), którego praca skupia się na czterech szeroko pojętych dziedzinach: nauk o Ziemi, nauk o planetach, naukach o Słońcu oraz astrofizyce. SMD, którego tegoroczny budżet to 7,5 miliarda USD, miałby w przyszłym roku otrzymać 3,9 USD.
Zgodnie z propozycją Białego Domu budżet na astrofizykę miałby zostać zmniejszony z 1,5 miliarda do 487 milionów, czyli o 68%. Podobnie duża redukcja miałaby dotknąć wydziału odpowiedzialnego za badanie Słońca. Kwota na nauki o Ziemi ma zostać zmniejszona o ponad 50%, do 1,033 miliarda, a cięcia na nauki o planetach mają wynieść 30%, budżet tego wydziału miałby zamknąć się kwotą 1,929 miliarda dolarów.
Biały Dom chce utrzymać istniejące misje, takie jak Teleskop Kosmiczny Hubble'a czy Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba, ale nie chce przeznaczyć ani dolara na wyczekiwany przez światową naukę Nancy Grace Roman Space Telescope, który miałby uzupełnić oba urządzenia. To w pełni złożony teleskop kosmiczny, którego historia rozpoczęła się od niezwykłego prezentu od wywiadu, a który ma zostać wystrzelony w 2027 roku. Zresztą w przesłanych NASA dokumentach jest wprost mowa o tym, że nie będzie finansowania żadnych innych teleskopów.
Inne znaczące cięcia, proponowane przez Trumpa i jego ludzi to zakończenie finansowania misji Mars Sample Return – w ramach której na Ziemię mają trafić próbki pobrane na Marsie przez łazik Perseverance – oraz rezygnacja z misji DAVINCI na Wenus. Prawdopodobnie administracja Trumpa chciałaby zamknąć Goddard Space Flight Center.
Już w ubiegłym miesiącu amerykańskie media informowały, że Biały Dom chce o połowę zmniejszyć finansowanie programów naukowych prowadzonych przez NASA. Jeszcze niedawno p.o. administratora NASA Janet Petro komentowała, że to plotki pochodzące z niewiarygodnych źródeł. Teraz do NASA Biały Dom wysłał dokumenty w sprawie tych cięć.
Po otrzymaniu takich dokumentów NASA ma zwykle 72 godziny, by się z nimi zapoznać i zgłosić swoje uwagi. Następnie propozycja Białego Domu, z ewentualnymi modyfikacjami związanymi z uwagami NASA, trafia do oficjalnej prezydenckiej propozycji budżetowej na przyszły rok. Dokument ten jest jawny. Powinien zostać opublikowany w ciągu 4–6 tygodni.
Budżet państwa proponowany przez Biały Dom jest punktem wyjścia do prac budżetowych w Kongresie. Każda z izb ma własny komitet budżetowy. Kongres nie jest zobowiązany do przyjęcia żadnej z propozycji Białego Domu. Jednak, jako że prezydent musi ostatecznie podpisać każdą ustawę proponowaną przez Kongres, nie zdarza się, by propozycje budżetowe Białego Domu zostały całkowicie zignorowane.
Już teraz można przewidzieć, że przynajmniej część cięć dotyczących NASA spotka się z mocnym sprzeciwem w Kongresie. Problem jednak w tym, że jeśli w Kongresie prace nad budżetem będą się przeciągały – a często tak się dzieje – to po 1 października Biały Dom mógłby wymusić na agencjach federalnych wydatkowanie pieniędzy według własnej propozycji budżetowej. Jednak na takie działanie musi zgodzić się Kongres.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Inżynierowie lotniczy i kosmiczni z MIT odkryli, że sposób, w jaki emisja gazów cieplarnianych wpływa na atmosferę, zmniejszy liczbę satelitów, które można będzie umieścić na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO). Na łamach Nature Sustainability stwierdzają, że rosnąca emisja gazów cieplarnianych zmniejsza zdolność atmosfery do usuwania odpadków krążących wokół Ziemi.
Badacze zauważyli, że dwutlenek węgla i inne gazy cieplarniane powodują, iż górne warstwy atmosfery się kurczą. Głównie interesuje ich termosfera, w której krąży Międzynarodowa Stacja Kosmiczna i większość satelitów. Gdy termosfera się kurczy, jej zmniejszająca się gęstość prowadzi do zmniejszenia oporów, a to właśnie opór aerodynamiczny jest tym czynnikiem, który powoduje, że kosmiczne śmieci – chociażby pozostałości po nieczynnych satelitach – opadają w kierunku Ziemi i płoną w atmosferze. Mniejszy opór oznacza, że odpady takie będą dłużej znajdowały się na orbicie, zatem ich liczba będzie rosła, a to zwiększa ryzyko kolizji z działającymi satelitami i innymi urządzeniami znajdującymi się w tych samych rejonach.
Naukowcy przeprowadzili symulacje, których celem było sprawdzenie, jak emisja dwutlenku węgla wpłynie na górne partie atmosfery i astrodynamikę. Wynika z nich, że do roku 2100 pojemność najpopularniejszych regionów orbity zmniejszy się o 50–66 procent właśnie z powodu gazów cieplarnianych.
Nasze zachowanie na Ziemi w ciągu ostatnich 100 lat wpływa na to, w jaki sposób będziemy używali satelitów przez kolejnych 100 lat, mówi profesor Richard Linares z Wydziału Aeronautyki i Astronautyki MIT. Emisja gazów cieplarnianych niszczy delikatną równowagę górnych warstw atmosfery. Jednocześnie gwałtownie rośnie liczba wystrzeliwanych satelitów, szczególnie telekomunikacyjnych, zapewniających dostęp do internetu. Jeśli nie będziemy mądrze zarządzali satelitami i nie ograniczymy emisji, orbita stanie się zbyt zatłoczona, co będzie prowadziło do większej liczby kolizji i większej liczby krążących na niej szczątków, dodaje główny autor badań, William Parker.
Termosfera kurczy się i rozszerza w 11-letnich cyklach, związanych z cyklami aktywności słonecznej. Gdy aktywność naszej gwiazdy jest niska, do Ziemi dociera mniej promieniowania, najbardziej zewnętrzne warstwy atmosfery tymczasowo się ochładzają i kurczą. W okresie zwiększonej aktywności słonecznej są one cieplejsze i rozszerzają się.
Już w latach 90. naukowcy stworzyli modele, z których wynikało, że w miarę ocieplania się klimatu na Ziemi, górne warstwy atmosfery będą się schładzały, co doprowadzi do kurczenia się termosfery i zmniejszania jej gęstości.
W ciągu ostatniej dekady nauka zyskała możliwość precyzyjnych pomiarów oporu aerodynamicznego działającego na satelity. Pomiary te pokazały, że termosfera kurczy się w odpowiedzi na zjawisko wykraczające poza naturalny 11-letni cykl. Niebo dosłownie spada, w tempie liczonych w dziesięcioleciach. A widzimy to na podstawie zmian oporów doświadczanych przez satelity, wyjaśnia Parker.
Naukowcy z MIT postanowili sprawdzić, w jaki sposób to zmierzone zjawisko wpłynie na liczbę satelitów, które można bezpiecznie umieścić na niskiej orbicie okołoziemskiej. Ma ona wysokość do 2000 kilometrów nad powierzchnią Ziemi. Obecnie na orbicie tej znajduje się ponad 10 000 satelitów. Ich liczba jest już tak duża, że operatorzy satelitów standardowo muszą wykonywać manewry unikania kolizji. Każda taka kolizja oznacza nie tylko zniszczenie satelity, ale też pojawienie się olbrzymiej liczby szczątków, które będą krążyły na orbicie przez kolejne dekady i stulecia, zwiększając ryzyko kolejnych kolizji.
W ciągu ostatnich 5 lat ludzkość umieściła na LEO więcej satelitów, niż przez wcześniejszych 60 lat. Jednym z głównych celów badań było sprawdzenie, czy sposób, w jaki obecnie prowadzimy działania na niskiej orbicie okołoziemskiej można będzie utrzymać w przyszłości. Naukowcy symulowali różne scenariusze emisji gazów cieplarnianych i sprawdzali, jak wpływa to na gęstość atmosfery i opór aerodynamiczny. Następnie dla każdego z tych scenariuszy sprawdzali jego wpływ na astrodynamikę i ryzyko kolizji w zależności od liczby obiektów znajdujących się na orbicie. W ten sposób obliczali „zdolność ładunkową” orbity. Podobnie jak sprawdza się, ile osobników danego gatunku może utrzymać się w danym ekosystemie.
Z obliczeń wynika, że jeśli emisja gazów cieplarnianych nadal będzie rosła, to liczba satelitów, jakie można umieścić na wysokości od 200 do 1000 kilometrów nad Ziemią będzie o 50–66 procent mniejsza niż w scenariuszu utrzymania poziomu emisji z roku 2000. Jeśli „zdolność ładunkowa” orbity zostanie przekroczona, nawet lokalnie, dojdzie do całej serii kolizji, przez co pojawi się tyle szczątków, że orbita stanie się bezużyteczna.
Autorzy badań ostrzegają, że niektóre regiony orbity już zbliżają się do granicy ich „zdolności ładunkowej”. Dzieje się tak głównie przez nowy trend, budowanie megakonstelacji olbrzymiej liczby małych satelitów, takich jak Starlink SpaceX.
Polegamy na atmosferze, która oczyszcza orbitę z pozostawionych przez nas odpadów. Jeśli atmosfera się zmienia, zmienia się też środowisko, w którym znajdują się odpady. Pokazujemy, że długoterminowe możliwości usuwania odpadów z orbity są uzależnione od zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych, podsumowuje Richard Linares.
Specjaliści szacują, że obecnie na orbicie znajduje się 40 500 odpadków o rozmiarach większych niż 10 cm, 1 milion 100 tysięcy odpadków wielkości od 1 do 10 cm oraz 130 milionów śmieci wielkości od 1 mm do 1 cm. Nawet te najmniejsze odpady stanowią duże zagrożenie. Średnia prędkość kolizji, do jakich między nimi dochodzi, to 11 km/s czyli około 40 000 km/h.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
U astronautów przebywających na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) pojawiają się różne problemy zdrowotne, w tym wysypki czy problemy z układem odpornościowym. Na łamach pisma Cell ukazał się artykuł omawiający wyniki badań przeprowadzonych m.in. przez naukowców z NASA i Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego. Po przebadaniu 803 próbek pobranych na ISS naukowcy doszli do wniosku, że środowisko na Stacji jest zbyt sterylne i to właśnie może być przyczyną wielu problemów zdrowotnych.
Badacze stworzyli największą bazę danych opisującą środowisko mikrobiologiczne i chemiczne kosmicznego habitatu. Porównali te dane z tysiącami próbek z naturalnych i przekształconych przez człowieka środowisk, zarówno lasów deszczowych, jak i budynków, i stwierdzili, że pod względem mikrobiologicznym i chemicznym ISS reprezentuje środowisko skrajne. Różnorodność mikroorganizmów była nienaturalna i niska, na badanych powierzchniach zaś znajdowała się duża ilość środków dezynfekujących, co dodatnio korelowało z bioróżnorodnością.
Naukowcy zauważyli, że zdecydowania większość mikroorganizmów występujących na Stacji, to mikroorganizmy żyjące na ludzkiej skórze. Brakowało organizmów ze środowiska naturalnego, które żyją na przykład w wodzie i glebie. Bioróżnorodność na ISS była znacznie mniejsza niż w większości środowisk na Ziemi. Współautor badań, mikrobiolog profesor Rob Knight, określił ją jako ekstremalnie niską. Zauważył przy tym, że niezwykle wysoki był za to odsetek mikroorganizmów związanych z czynnościami wykonywanymi przez człowieka. Tak małą bioróżnorodność można było porównać jedynie ze szpitalami i niektórymi zamkniętymi środowiskami przemysłowymi.
Skądinąd wiadomo, że układ odpornościowy astronautów jest osłabiony i powrót do normy może zajmować kilka tygodni od wylądowania na Ziemi. Zdaniem profesora Knighta, przyczyną takiego stanu rzeczy może być właśnie mała bioróżnorodność mikroorganizmów na ISS.
Naukowcy już planują kolejne badania, podczas których będą chcieli przeprowadzić jeszcze bardziej szczegółowe analizy, spróbują zidentyfikować potencjalne patogeny na ISS oraz określić wpływ bakteryjnych metabolitów ze Stacji na ludzkie zdrowie. Mają nadzieję, że ich badania przyczynią się do poprawy zdrowia ludzi, którzy na Ziemi żyją i pracują w podobnie sterylnych środowiskach.
Jeśli chcemy, by życie rozwijało się poza Ziemią, nie możemy po prostu wziąć małego fragmentu drzewa życia, wystrzelić go w przestrzeń kosmiczną i mieć nadzieję, że to się uda. Musimy zastanowić się, jakie inne pożyteczne mikroorganizmy powinniśmy wysłać wraz z astronautami, by mógł rozwinąć się odpowiedni korzystny ekosystem, dodaje Rudolfo Salido z Uniwersytetu Kalifornijskiego.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.