Na Marsa w 6 tygodni? Laserowy system napędowy może przyspieszyć podróż na Czerwoną Planetę
-
Similar Content
-
By KopalniaWiedzy.pl
Astronomowie z Indii i Kanady zarejestrowali emisję radiową w paśmie 21 cm pochodzącą z wyjątkowo odległej galaktyki. Ich osiągnięcie otwiera drogę do lepszego poznania wszechświata, szczególnie jego odległych części. Daje ono np. nadzieję na znalezienie odpowiedzi na pytanie, w jaki sposób w odległych galaktykach powstają gwiazdy. Galaktyki emitują różne rodzaje sygnałów radiowych. Dotychczas mogliśmy rejestrować ten konkretny sygnał tylko z bliższych galaktyk, co ograniczało naszą wiedzę, mówi Arnab Chakraborty, doktorant na kanadyjskim McGill University.
Emisja w paśmie 21 centymetrów pochodzi z atomów wodoru, który szczególnie interesuje naukowców. Atomowy wodór to podstawowy budulec gwiazd, ma też olbrzymi wpływ na ewolucję galaktyk. Zatem, by lepiej zrozumieć ewolucję wszechświata, naukowcy chcą zrozumieć ewolucję gazu w różnych punktach jego historii. A dzięki indyjskiemu Giant Metrewave Radio Telescope oraz wykorzystaniu techniki soczewkowania grawitacyjnego udało się zarejestrować emisję z atomów wodoru znajdujących się w bardzo odległej galaktyce.
Dotychczas najbardziej odległą galaktyką, dla której zarejestrowano emisję w paśmie 21 cm, był obiekt oddalony od nas o 4,1 miliarda lat. Przesunięcie ku czerwieni tej galaktyki wynosiło z=0.376. Przesunięcie ku czerwieni to zjawisko polegające na wydłużaniu się fali promieniowania elektromagnetycznego w miarę oddalania się źródła emisji od obserwatora. W przypadku światła widzialnego falami o największej długości są fale barwy czerwonej, stąd nazwa zjawiska. Kanadyjsko-indyjski zespół zarejestrował teraz emisję z galaktyki, dla której z wynosi 1.29, co oznacza, że jest ona oddalona od nas o 8,8 miliarda lat świetlnych. Przechwycony sygnał został z niej wyemitowany, gdy wszechświat liczył sobie zaledwie 4,9 miliarda lat. Ze względu na gigantyczną odległość, do chwili, gdy przechwyciliśmy sygnał, emisja z pasma 21 cm przesunęła się do pasma 48 cm, mówi Chakraborty.
Zarejestrowanie tak słabego sygnału z tak wielkiej odległości było możliwe dzięki zjawisku soczewkowania grawitacyjnego, w wyniku którego fale emitowane ze źródła są zaginane jak w soczewce przez obecność dużej masy – na przykład galaktyki – pomiędzy źródłem a obserwatorem. W tym przypadku soczewkowanie wzmocniło sygnał 30-krotnie, dzięki czemu mogliśmy zajrzeć tak głęboko w przestrzeń kosmiczną, wyjaśnia profesor Nirupam Roy. Badania wykazały, że masa wodoru atomowego w obserwowanej galaktyce jest niemal dwukrotnie większa niż masa gwiazd.
Uzyskane wyniki dowodzą, że już za pomocą obecnie dostępnych technologii jesteśmy w stanie coraz bardziej szczegółowo badać coraz odleglejsze obszary wszechświata i śledzić jego ewolucję.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Łazik Perseverance rozpoczął tworzenie na Marsie zapasowego magazynu próbek. W miejscu zwanym Three Forks złożona została tytanowa tuba z próbkami marsjańskich skał. W ciągu najbliższych 2 miesięcy łazik pozostawi tam w sumie 10 pojemników, tworząc pierwszy w historii skład próbek na innej planecie.
Za 10 lat próbki mają trafić na Ziemię w ramach misji Mars Sample Return. Plan ich przywiezienia zakłada, że to Perseverance zawiezie je do lądownika Sample Retrieval Lander, na pokładzie którego znajdzie się rakieta Mars Ascent Vehicle oraz zbudowane przez Europejską Agencję Kosmiczną Sample Transfer Arm. Europejskie ramię przeładuje przywiezione próbki z Perseverance do Mars Ascent Vehicle. Na pokładzie Sample Retrieval Lander znajdą się też dwa śmigłowce bazujące na architekturze Ingenuity. Zostaną one wykorzystane, gdyby z jakichś powodów Perseverance nie mógł dostarczyć próbek. Wówczas śmigłowce zabiorą próbki ze składu zapasowego i dostarczą je do pojazdu. Następnie z powierzchni Marsa wystartuje Mars Ascent Vehicle, który zawiezie je do czekającego na orbicie pojazdu Earth Return Orbiter. Ten zaś przetransportuje próbki na Ziemię. W tej chwili plan przewiduje, że Earth Return Orbiter zostanie wystrzelony jesienią 2027 roku, a Sample Retrieval Lander wiosną 2028. Próbki mają trafić na Ziemię w roku 2033.
Obecnie Perseverance ma na pokładzie 17 pojemników z próbkami, w tym 1 z próbką atmosfery. Pierwszy pojemnik złożony w Three Forks zawiera skały pobrane 31 stycznia 2022 roku na obszarze South Séítah w Kraterze Jezero.
Cały proces składowania próbki trwał godzinę. Po tym, gdy pojemnik wypadł spod podwozia łazika, inżynierowie musieli sprawdzić, czy nie znajdzie się pod kołami Perseverance, gdy ten będzie odjeżdżał, ani czy nie ustawił się pionowo. Pojemniki na jednym końcu są płaskie, co ma ułatwić ich przyszłe zebranie. Jednak przez to istnieje ryzyko, że ustawią się pionowo. Podczas testów naziemnych działo się tak w 5% przypadków.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Dnia 20 lipca 1976 roku lądownik Viking 1 stał się pierwszym wysłanym przez człowieka pojazdem, który z powodzeniem wylądował i podjął pracę na Marsie. Na przysłanych przez niego zdjęciach naukowcy zobaczyli nie to, czego się spodziewali. Zamiast śladów wielkiej powodzi ujrzeli zagadkowy, pokryty głazami krajobraz. Teraz naukowcy z Planetary Science Institute dowodzą, że Viking 1 wylądował na krawędzi pola osadów powstałego w wyniku gigantycznego tsunami.
Lądownik miał szukać śladów życia na Marsie, więc inżynierowie i naukowcy wykonali żmudną pracę wybrania miejsca lądowania na podstawie najwcześniejszych dostępnych zdjęć Marsa oraz danych pochodzących ziemskiego radaru badającego powierzchnię Czerwonej Planety, mówi główny autor badań, doktor José Alexis Palermo Rodriguez. Wybrali więc obszar, który wyglądał jak miejsce wielkie powodzi. Jednak okazało się, że jego wygląd nie odpowiada scenariuszowi „zwykłej” powodzi. Kolejne badania i zdjęcia Marsa sugerowały raczej, że doszło tam do tsunami. Teraz Rodriguez i jego zespół znaleźli pozostałość po prawdopodobnym sprawcy tsunami – krater uderzeniowy Pohl o szerokości 110 kilometrów.
Krater znajduje się na północnych nizinach Marsa. Powstał na osadach, które prawdopodobnie uformowały się, gdy miejsce to zostało po raz pierwszy zalane podczas tworzenia się wielkiego oceanu. Na podstawie rozmiarów krateru i serii symulacji naukowcy doszli do wniosku, że przed 3,4 miliardami lat w Marsa uderzyła asteroida o średnicy około 9 lub 3 kilometrów – wszystko zależy od właściwości podłoża, na które spadła – i wywołała tsunami z falami o wysokości do 250 metrów, które powędrowały 1500 kilometrów od miejsca uderzenia.
Gdy myślimy o tsunami wyobrażamy sobie ścianę wody zbliżającą się do wybrzeża i je zalewającą. Tutaj mogło przebiegać to inaczej. Mieliśmy ścianę czerwonawej wzburzonej wody poruszającej się w górę i w dół wraz z niesionym skałami i gruntem, mówi Rodriguez. Jako że Mars ma słabszą grawitację niż Ziemia, woda i skały opadały wolniej niż na naszej planecie.
Uczeni z Planetary Science Institute mówią, że w miejscu lądowania Vikinga 1 zapewne znajdują się bardzo stare osady oceaniczne wyrzucone przez tsunami. Głazy widoczne na pierwszych zdjęciach przysłanych z powierzchni Marsa to prawdopodobnie skały przemieszczone przez megatsunami.
Zdaniem uczonych uderzenie, które wywołało megatsunami na Marsie było bardzo podobne do upadku asteroidy, która zabiła dinozaury. W obu przypadkach asteroida spadła do płytkich wód (ok. 200 metrów głębokości), oba kratery uderzeniowe mają około 100 km średnicy i obaw wywołały fale o podobnej wysokości, które na podobną odległość zalały ląd.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Od niemal 1,5 roku na powierzchni Marsa pracuje MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment), które wytwarza tlen z marsjańskiej atmosfery. Urządzenie, znajdujące się na pokładzie łazika Perseverance, trafiło na Czerwoną Planetę w lutym 2021, a pierwszy tlen wytworzyło 20 kwietnia.
Naukowcy z MIT i NASA informują, że do końca 2021 roku MOXIE uruchamiano siedmiokrotnie, podczas różnych pór roku, w różnych warunkach atmosferycznych, zarówno w ciągu dnia jak i nocy. Za każdym razem eksperymentalny instrument osiągał swój cel i produkował 6 gramów tlenu na godzinę. To mniej więcej tyle co średniej wielkości drzewo na Ziemi.
Badacze przewidują, że zanim na Marsie wyląduje pierwszy człowiek, zostanie tam wysłana większa wersja MOXIE, zdolna do produkcji kilkunastu lub kilkudziesięciu kilogramów tlenu na godzinę. Takie urządzenie zapewniałoby nie tylko tlen do oddychania, ale również tlen potrzebny do wyprodukowania paliwa, dzięki któremu astronauci mogliby wrócić na Ziemię. MOXIE to pierwszy krok w kierunku realizacji tych zamierzeń.
MOXIE to jednocześnie pierwsze urządzenie na Marsie, które wykorzystuje lokalne surowce – w tym przypadku dwutlenek węgla – do produkcji potrzebnych nam zasobów. To pierwsza w historii praktyczna demonstracja wykorzystania zasobów z innej planety i przekształcenia ich w coś, co można wykorzystać podczas misji załogowej, mówi profesor Jeffrey Hoffman z Wydziału Aeronautyki i Astronautyki MIT. Nauczyliśmy się bardzo wielu rzeczy, dzięki którym będziemy mogli przygotować większy system tego typu, dodaje Michael Hecht z Haystack Observatory na MIT, główny badacz misji MOXIE.
Obecna wersja MOXIE jest niewielka. Urządzenie ma się zmieścić na pokładzie łazika. Ponadto zaprojektowano je z myślą o działaniu przez krótki czas. Prowadzenie eksperymentów z użyciem MOXIE zależy od innych badań prowadzonych przez łazik. Docelowa pełnowymiarowa wersja urządzenia miałaby pracować bez przerwy.
MOXIE najpierw pobiera gaz z atmosfery Marsa. Przechodzi on przez filtr usuwający zanieczyszczenia. Gaz jest następnie kompresowany i przesyłany do instrumentu SOXE (Solid OXide Electrolyzer), który elektrochemicznie rozbija CO2 na jony tlenu i tlenek węgla. Jony są następnie izolowane i łączone, by uzyskać tlen molekularny O2. Jest ona następnie badany pod kątem ilości i czystości, a później uwalniany wraz z innymi gazami do atmosfery Marsa.
Po uruchomieniu MOXIE najpierw przez kilka godzin się rozgrzewa, później przez godzinę produkuje tlen, a następnie kończy pracę. Każdy z siedmiu eksperymentów zaplanowano tak, by odbywał się w różnych warunkach. Naukowcy chcieli sprawdzić, czy urządzenie poradzi sobie z takim wyzwaniem. Atmosfera Marsa jest znacznie bardziej zmienna niż atmosfera Ziemi. Jej gęstość w ciągu roku może zmieniać się o 100%, a zmiany temperatury dochodzą do 100 stopni Celsjusza. Jednym z celów naszych eksperymentów było sprawdzenie, czy MOXIE będzie działało o każdej porze roku, wyjaśnia Hoffman. Dotychczas urządzenie produkowało tlen niemal o każdej porze dnia i nocy. Nie sprawdzaliśmy jeszcze, czy może pracować o świcie lub zmierzchu, gdy dochodzi do znacznych zmian temperatury. Ale mamy asa w rękawie. Testowaliśmy MOXIE w laboratorium i sądzę, że będziemy w stanie udowodnić, iż rzeczywiście radzi sobie o każdej porze doby, zapowiada Michael Hecht.
Na tym jednak ambitne plany się nie kończą. Inżynierowie planują przeprowadzenie testów marsjańską wiosną, gdy gęstość atmosfery i poziom CO2 są najwyższe. Uruchomimy MOXIE przy największej gęstości atmosfery i spróbujemy pozyskać najwięcej tlenu jak to tylko będzie możliwe. Ustawimy najwyższą moc na jaką się odważymy i pozwolimy urządzeniu pracować tak długo, jak będziemy mogli, dodaje menedżer.
MOXIE jest jednym z wielu eksperymentów na pokładzie Perseverance, nie może więc pracować bez przerwy, energia potrzebna jest też do zasilania innych urządzeń. Dlatego tez instrument jest uruchamiany i zatrzymywany, to zaś prowadzi do dużych zmian temperatury, które z czasem mogą niekorzystnie wpływać na urządzenie. Dlatego też inżynierowie analizują prace MOXIE pod kątem zużycia. To bardzo potrzebne badania. Jeśli bowiem mała wersja MOXIE wytrzyma wielokrotne uruchamianie, ogrzewanie, pracę i schładzanie się, to duża wersja, działająca bez przerwy, powinna być w stanie pracować przez tysiące godzin.
Na potrzeby misji załogowej będziemy musieli przywieźć na Marsa wiele różnych rzeczy, jak komputery, skafandry czy pomieszczenia mieszkalne. Po co więc brać jeszcze ze sobą tlen, skoro można go wytworzyć na miejscu, mówi Hoffman.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
NASA kończy prace koncepcyjne nad drugą częścią Mars Sample Return Program, którego celem jest przywiezienie na Ziemię próbek z Marsa. Pierwszą część stanowi misja łazika Perseverance, który od 2020 roku bada Marsa i zbiera próbki. Za 10 lat mają one trafić na Ziemię. Jednak, by je przywieźć, konieczne będzie zorganizowanie kolejnej misji.
Opracowana koncepcja opiera się na najnowszych danych z łazika Perseverance i jego przewidywanej wytrzymałości oraz na sukcesie marsjańskiego śmigłowca Ingenuity. Śmigłowiec odbył już 29 lotów i przetrwał o rok dłużej, niż zakładano.
Plan przywiezienia próbek na Ziemię zakłada, że to Perseverance zawiezie je do lądownika Sample Retrieval Lander, na pokładzie którego znajdzie się rakieta Mars Ascent Vehicle oraz zbudowane przez Europejską Agencję Kosmiczną Sample Transfer Arm. Europejskie ramię przeładuje przywiezione próbki z Perseverance do Mars Ascent Vehicle. To znaczna zmiana w porównaniu z pierwotną koncepcją. Zakładała ona, że jeden lądownik dostarczy na Czerwoną Powierzchnię rakietę Mars Ascent Vehicle, a drugi – osobny łazik Sample Fetch Rover odpowiedzialny za zebranie próbek.
Na pokładzie Sample Retrieval Lander znajdą się też dwa śmigłowce bazujące na architekturze Ingenuity. Zostaną one wykorzystane, gdyby z jakichś powodów Perseverance nie mógł dostarczyć próbek. Wówczas próbki na pokład lądownika przywiozą śmigłowce. Następnie z powierzchni Marsa wystartuje Mars Ascent Vehicle, który dostarczy je do czekającego na orbicie pojazdu Earth Return Orbiter. Ten zaś przywiezie je na Ziemię.
W tej chwili plan przewiduje, że Earth Return Orbiter zostanie wystrzelony jesienią 2027 roku, a Sample Retrieval Lander wiosną 2028. Próbki mają trafić na Ziemię w roku 2033.
W październiku rozpocznie się faza projektowa misji, która potrwa około 12 miesięcy. W tym czasie powinny powstać technologie oraz prototypy głównych elementów misji.
Od 18 lutego 2021 roku łazik Perseverance zebrał 11 próbek gruntu i 1 próbkę atmosfery Marsa. Dostarczenie ich na Ziemię pozwoli na przeprowadzenie badań za pomocą instrumentów, które są zbyt duże i skomplikowane, by wysłać je na Marsa. Ponadto marsjańskie próbki będą mogły badać kolejne pokolenia naukowców, podobnie ja ma to miejsce z próbkami księżycowymi przywiezionymi w ramach programu Apollo.
« powrót do artykułu
-
-
Recently Browsing 0 members
No registered users viewing this page.