Kategoria:

Artykuły

Projekt „Kosmos Bliżej Nas” – Technologia Balonów Stratosferycznych w Praktyce

Autor: Mateusz Durlak 5 września, 2024

napisany przez: Mateusz Durlak

Projekt „Kosmos Bliżej Nas” – Technologia Balonów Stratosferycznych w Praktyce

Projekt „Kosmos Bliżej Nas”, realizowany przez stowarzyszenie SpaceNext w ramach Działaj Lokalnie, ma na celu przybliżenie technologii kosmicznych i rozbudzenie pasji do nauk ścisłych wśród lokalnej społeczności, szczególnie młodzieży. Inicjatywa polega na budowie balonów stratosferycznych, które wznoszą się na wysokość 30 km, umożliwiając zarówno badania, jak i podziwianie Ziemi z wyjątkowej perspektywy.

Co to jest balon stratosferyczny?

Balon stratosferyczny to balon wypełniony lżejszym od powietrza gazem, takim jak hel lub wodór, który wznosi się do stratosfery. Jego objętość rośnie, aż do momentu pęknięcia, po czym zaczyna opadać. W trakcie lotu balon wyposażony w sondy i kamery rejestruje dane i obraz, które są przesyłane na żywo drogą radiową, umożliwiając śledzenie wyników w czasie rzeczywistym.

Balony stratosferyczne wykorzystywane w projekcie pełnią funkcję edukacyjną, pozwalając uczestnikom samodzielnie zbudować sondy badawcze, które zostaną wysłane w przestrzeń bliską kosmosu.

Pierwszy lot – parametry techniczne

Pierwszy lot balonu w ramach projektu „Kosmos Bliżej Nas” odbędzie się w najbliższym czasie. Poniżej znajdują się szczegółowe parametry tego wydarzenia:

Wysokość pęknięcia balonu (Burst Altitude): 24 200 m
Szybkość wznoszenia (Ascent Rate): 4,57 m/s
Czas do pęknięcia (Time to Burst): 88 minut
Wartość siły nośnej (Neck Lift): 865 g
Objętość gazu (Volume of Gas): 1,18 m³

Te parametry zapewnią balonowi wzbicie się do stratosfery, gdzie balon dostarczy istotnych danych, a także – z czasem unikalnych widoków z wysokości 24 km nad powierzchnią Ziemi.

Konstrukcja balonu stratosferycznego, składająca się ze spadochronu, sondy oraz ładunków.

Edukacja i zaangażowanie społeczności

Projekt „Kosmos Bliżej Nas” nie tylko skupia się na zaawansowanej technologii, ale także na zaangażowaniu lokalnej młodzieży w naukę poprzez praktyczne działania. Uczniowie z lokalnych szkół będą mieli możliwość przeprowadzania eksperymentów naukowych w warunkach bliskich kosmicznym, co z pewnością zwiększy ich zainteresowanie technologiami związanymi z eksploracją kosmosu.

Dodatkowym elementem projektu będzie budowa i wystrzeliwanie rakiet napędzanych wodą i powietrzem, co pozwoli młodszym uczestnikom na zabawę i naukę jednocześnie.

Projekt promuje współpracę między różnymi grupami społecznymi z terenów Wzgórz Dalkowskich oraz przyczynia się do zwiększenia integracji lokalnej społeczności, jednocześnie poszerzając horyzonty edukacyjne młodzieży i dzieci. Jako SpaceNext mamy nadzieję, że wczesne zetknięcie z technologiami kosmicznymi zachęci młode pokolenie do rozwijania swoich pasji i umiejętności w przyszłości. Projekt finansowany jest z programu Działaj Lokalnie Polsko – Amerykańskiej Fundacji Wolności realizowanego przez Akademię Rozwoju Filantropii w Polsce, Ośrodka Działaj Lokalnie Stowarzyszenia Wzgórza Dalkowskie oraz samorządów ze Wzgórz Dalkowskich.

Ilustracja balonu znajdującego się w stratosferze.

5 września, 2024 0 komentarzy

Artykuły

Starship w drodze do kosmosu po raz drugi!

Autor: Mateusz Durlak 20 listopada, 2023

napisany przez: Mateusz Durlak

Starship opuścił platformę startową w dniu 18.11.2023. Tym samym w Starbase, Texas odbył się test najpotężniejszej rakiety na świecie!

Starship – konstrukcja firmy SpaceX Elona Muska, jest niczym innym, niż testowym systemem rakietowym klasy międzyplanetarnej. Rakietę tej klasy charakteryzuje zdolność wynoszenia ładunków oraz załogi nie tylko na orbitę okołoziemską, ale również księżyc, czy inne planety. Pojazd jako całość jest wysoki na 121 metrów, szeroki na 9 metrów oraz zdolny transportować w przybliżeniu od 100 do 150 ton ładunku. Mimo takich imponujących rozmiarów całość zaprojektowana jest tak, aby móc lądować po wykonanej pracy. Oba stopnie docelowo będą w pełni odzyskiwane. Więcej artykułów o tej tematyce znajdziesz tutaj.

SpaceX wykonywało już w przeszłości lot testowy rakiety Starship. Dziewiczy start miał miejsce w czwartek 20 kwietnia 2023 roku. Test był pomyślny, a za jego powodzenie SpaceX uznało punkt, gdzie cała konstrukcja opuści platformę startową. W czwartej minucie lotu z wielu przyczyn rakieta zaczęła obracać się w sposób niekontrolowany. W efekcie zbyt wielu odchyleń od profilu misji została zniszczona przez uruchomienie systemu FTS.

FTS (Flight Termination System) – to w skrócie ładunki wybuchowe uruchamiane zdalnie lub automatycznie przez komputer pokładowy. Umieszczone są one na zbiornikach pierwszego oraz drugiego stopnia rakiety.

Starship podczas lotu orbitalnego w momencie utraty kontroli — Pierwszy zintegrowany test systemu Starship. Grafika przedstawia moment utraty kontroli nad konstrukcją, oraz przedziurawione zbiorniki na pierwszym oraz drugim stopniu rakiety, przez wadliwie działający system **FTS**. W rezultacie oddziaływania potężnych sił fizycznych zbiorniki, a w efekcie cała rakieta uległa rozerwaniu i samozniszczeniu.

W tym artykule przedstawimy przebieg misji oraz analizę oczyma autora wpisu, która pozwoli naszym czytelnikom zrozumieć procesy mające miejsce podczas drugiego testowego lotu. Analiza techniczna jest przeprowadzona na podstawie tego, co było widoczne wyłącznie na transmisjach lub fotografiach. Nie uwzględniono szczegółowej telemetrii pierwszego oraz drugiego stopnia. Do tych danych – co oczywiste, dostęp ma wyłącznie firma SpaceX.

Przebieg drugiego lotu testowego

Panel informacyjny nt. rakiety podczas transmisji SpaceX — *Po lewej stronie informacje dotyczą pierwszego stopnia (SuperHeavy) rakiety, a po prawej drugiego stopnia (Ship).*

Zanim przejdziemy do dokładnego opisu przebiegu misji, warto wyjaśnić co przedstawiają informacje na samym dole panelu. Grafiki zostały zaczerpnięte z oficjalnej transmisji firmy SpaceX. Kolejno od lewej, zgodnie z kolorami na grafice:

Zielony – informacje odnośnie stanu uruchomienia silników.
Żółty – (patrząc od góry) prędkość pierwszego, lub drugiego stopnia oraz wysokość, na jakiej konstrukcja się znajduje.
Pomarańczowy – (patrząc od góry) ilość ciekłego tlenu oraz metanu w zbiornikach.
Niebieski – odchylenie pierwszego stopnia.
Fioletowy – czas misji odliczana od i do momentu rozruchu rakiety (+ oznacza czas po starcie, znak – oznacza czas przed startem).
Szary – odchylenie drugiego stopnia.

Start (T-00:00:03 -> T+00:00:05)

Start rakiety Starship — *Zrzut z transmisji firmy SpaceX przedstawiający odejście konstrukcji od platformy startowej*.

Silniki Super Heavy — *Zdjęcie przedstawiające silniki Raptor podczas wznoszenia się rakiety*.

W tej fazie wszystko przebiegło zgodnie z planem. Uruchomiono deflektor płomienia, aby zapobiec uszkodzeniu platformy i zredukować generowane przez silniki fale uderzeniowe. Kolejnym krokiem było uruchomienie silników Raptor pierwszego stopnia rakiety. Warto dodać, że były uruchamiane sekwencyjnie, w klastrach – co pozwala odpowiednio rozłożyć siły fizyczne, aby nie obciążać znacznie sekcji ciągu boostera Super Heavy.

Platforma startowa nie uległa zniszczeniu jak w przypadku poprzedniego testu.

Wznoszenie się (T+00:00:05 -> T+00:02:40)

Lot rakiety — *Starship wznosi się w sposób prawidłowy.*

Ten etap lotu również przebiegł w pełni pomyślnie, nie było tu żadnego odchylenia od normy.

Separacja stopni metodą hot-staging (T+00:02:40 -> T+00:02:50)

Widok separacji z transmisji live — **Widok z transmisji SpaceX.**

Widok separacji z kamery zewnętrznej — **Widok z transmisji SpaceX.**

T+00:02:40 -> Rozpoczyna się sekwencja wyłączania silników Raptor w boosterze Super Heavy. Widzimy to dokładnie na dolnym panelu przedstawiającym stan napędu pojazdu. Z transmisji firmy SpaceX uchwyciliśmy jedną z klatek, na której możemy zaobserwować, że część Raptorów została już wyłączona. Niezmiennie uruchomione pozostają trzy centralne silniki.

Wyłączanie silników — Kadr ukazujący wyłączanie się silników klastrami (lewy dolny róg grafiki). Rozbieżność na panelu informacyjnym i uruchomionych silnikach rakiety wynika z opóźnienia obrazu do relacji z telemetrią pojazdu.

T+00:02:42 -> Następuje separacja stopni przez hot-staging.

Hot-staging polega na uruchomieniu silników drugiego stopnia rakiety, gdy pierwszy stopień cały czas pracuje (posiada uruchomiony własny napęd) i tym samym odepchnięciu się większą siłą ciągu. Pozwala to na osiągnięcie lepszych wyników lotu z powodu braku wytracania prędkości przez oczekiwanie rozruchu silników drugiego stopnia w swobodnym locie. Do takiej operacji budowana jest specjalna sekcja rakiety, zapobiegająca przegrzaniu się pierwszego stopnia i w rezultacie niekontrolowanej eksplozji.

Stopnie zostały odseparowane — Pierwszy stopień uruchamia ponownie centralny klaster silników Raptor. (klaster ten posiada **TVC** (**Thrust Vector Control** – system kontroli wektorem ciągu. Umożliwia on sterowanie torem lotu rakiety), praca takiej ilości silników pozwala posiadać odpowiednią siłę do wykonania manewru obrotu Super Heavy. *Operacja jest niezbędna do późniejszego lądowania.*

Powrót Super Heavy (T+00:02:50 -> T+00:03:21)

T+00:02:55 -> Na transmisji możemy zauważyć, że centralny klaster silników Raptor uruchomił się, jednak w czasie wykonywania manewru obrotu silniki zaczęły samoistnie gasnąć jeden po drugim. Dlaczego?

Prawa fizyki jako winowajca?

Możemy tutaj obwinić system przekazywania paliwa do sekcji ciągu (silników) boostera, oraz… fizykę ;).
Zaczniemy od fizyki – jeśli mamy w rękach butelkę wody i gwałtownym ruchem poruszymy nią, zauważymy, że woda przez chwilę oderwie się od spodu butelki. Dopiero po chwili ciecz wróci na swoje pierwotne miejsce. W tej fazie misji stało się tak samo jak w naszym eksperymencie z butelką.

Pierwszy stopień oraz zbiorniki, które zawierają paliwo w stanie ciekłym i ciekły tlen zostały popchnięte w tył przez uruchamiający się drugi stopień (widać wówczas spadek prędkości pierwszego stopnia na danych telemetrycznych). Działające siły oderwały paliwo od spodu zbiorników, które gwałtownie uciekło w przeciwnym kierunku. Dodatkowo Super Heavy wykonywał odejście, co mogło spotęgować negatywny efekt.

Wynikowo silniki nie otrzymywały paliwa w sposób prawidłowy, ponieważ system przekazywania paliwa nie był najwidoczniej w pełni przygotowany na tego typu sytuacje. Istnieje też szansa, że projekt zwyczajnie nie przewidział walki z taką ilością sił fizycznych. W wyniku braku paliwa lub zapowietrzenia się systemu napędowego Raptory ulegały automatycznemu wyłączeniu.

Poruszające się paliwo jako przepis na samozniszczenie…

Warto dodać też fakt, że poruszające się w taki sposób paliwo mogło uszkodzić (ze względu na swoją masę) wewnętrzne podzespoły boostera. Mając to na uwadze, możemy stwierdzić, że prawdopodobnie doszło do uszkodzenia dolnej kopuły zbiornika z ciekłym tlenem. W efekcie mogło spowodować to eksplozję całej konstrukcji. Firma SpaceX nie podała żadnych oficjalnych informacji, o tym że uruchomienie FTS było powodem rozerwania Super Heavy, a masowe pęknięcie wskazywałoby właśnie na to miejsce.

Odcięcie sekcji ciągu — *Największy rozbłysk na spodzie Super Heavy wykazywał wyłączenie się wszystkich pracujących jeszcze wtedy silników Raptor.* *Włącznie z rozbłyskiem widać odpadające części z sekcji ciągu, prawdopodobnie dalsze uszkodzenia w wyniku poruszania się mas paliwa.*

Pojawienie się eksplozji w Super Heavy — *Klatka ukazująca pęknięcie w konstrukcji, które spowodowało późniejszy wybuch całości.*

Starship kontynuuje swoją misję (T+00:02:50 -> T+00:08:05)

Ostatnia faza misji testowej. Po całkowicie udanej separacji drugi stopień kontynuował swój lot aż do T+00:07:57, gdzie pojawiły się informacje o braku telemetrii statku Starship.

Przyjrzyjmy się końcowemu etapowi lotu nieco bliżej. W okolicy T+00:07:02 można zauważyć nagły rozbłysk gazu, po którym w późniejszym czasie możemy zauważyć szybszy spadek pojemności ciekłego tlenu w zbiorniku (LOX).

Rozbłysk gazu w konstrukcji statku Starship — *Moment atypowego rozbłysku gazu podczas lotu statku Starship.*

Możemy jedynie spekulować co miało miejsce w tym momencie. Mógł być to swojego rodzaju pożar, który trwając uszkadzał stopniowo podzespoły drugiego stopnia, a w efekcie z czasem doprowadził do eksplozji całego statku. Mogło być to uszkodzenie systemów paliwowych, co poskutkowało wzmożoną utratą ciekłego tlenu i automatycznym rozruchem FTS przez komputer pokładowy w późniejszej fazie lotu. Jednak tak jak w przypadku anomalii Super Heavy – SpaceX nie podało oficjalnej informacji o uruchomieniu się FTS, stąd też pierwsza opcja wydaje się najbardziej realna. Coś się uszkodziło, ale najlepiej czekać na oficjalne informacje od firmy Elona Muska.

Eksplozja gazu jako sygnał wybuchu drugiego stopnia — *Największy rozbłysk gazu sygnalizujący utratę drugiego stopnia, od tego momentu przestały napływać również dane telemetryczne co można zaobserwować na dolnym panelu transmisji.*

Podsumowanie

Celem zintegrowanego lotu numer dwa było prawidłowe odłączenie się stopni przy użyciu metody hot-staging. Jak zauważyliśmy, operacja powiodła się w stu procentach. Anomalie wystąpiły dopiero w późniejszych fazach misji, wobec tego nie ma mowy o żadnym niepowodzeniu wbrew temu, co podają media!

Pozostaje czekać nam na kolejny, trzeci lot i kolejne udoskonalenia konstrukcji w drodze do Marsa i jego kolonizacji przez ludzkość. Per aspera ad astra.

20 listopada, 2023 0 komentarzy

Artykuły

Starlink – Wszystko co musisz wiedzieć

Autor: Borys Pacewicz - Pyrek 5 sierpnia, 2021

napisany przez: Borys Pacewicz - Pyrek

Starlink to konstelacja satelitarna mająca docelowo składać się z 42 000 satelitów rozmieszczonych na niskiej orbicie okołoziemskiej. Samo nasuwa się pytanie – dlaczego aż tyle? Otóż, aby zapewnić szybki i powszechny dostęp do Internetu na całym świecie. Również w miejscach, gdzie Internet był tradycyjnie drogi, zawodny lub nawet całkowicie niedostępny.

Rozwój sieci Starlink, należącej do firmy SpaceX, rozpoczął się w 2015 roku. Pierwsze prototypowe satelity poleciały na orbitę w 2018 roku. Od tego czasu w przestrzeni kosmicznej znalazło się ponad 1500 funkcjonujących satelitów. Misje Starlink startują z Kennedy Space Center przy wykorzystaniu rakiet wielokrotnego użytku Falcon 9. Rakieta to wynosi również m.in. misje Crew Dragon na ISS. Koszt projektu Starlink oszacowano w 2018 roku na co najmniej 10 miliardów dolarów.

Zasada działania Starlink jest z pozoru prosta, dane są wysyłane i odbierane przez małą przenośną antenę naziemną. Satelita, który aktualnie znajduje się w jej zasięgu pełni funkcję pośrednika – odbiera i przekazuje dane od lub do kolejnego satelity w konstelacji. Proces ten odbywa się obecnie drogą radiową, lecz za rok po zakończeniu testów rolę tę przejmie laser. Więcej na temat komunikacji laserowej można przeczytać w tym artykule. Dane po pokonaniu „łańcuszka” satelitów-pośredników przesyłane są drogą radiową na Ziemię. Trafiają do odbiorcy w postaci użytkownika prywatnego lub węzła, który kieruje je dalej.

Im więcej satelitów w konstelacji, tym krótszą drogę pakiet danych ma do pokonania. Brzmi to trochę paradoksalnie, ale wystarczy sobie wyobrazić punkty A, B, C, D położone na kątach kwadratu. Aby się dostać z punktu A do C, musimy przejść na około przez B lub D. Kiedy narysujemy przekątną mamy już prostą drogę na skróty. Mając więcej satelitów, odciążamy również sieć, przez co zwiększamy prędkość transferu, unikając zatorów. Konstelacja Starlink w większości znajduje się ponad 60 razy bliżej Ziemi niż tradycyjne satelity, co skutkuje mniejszymi opóźnieniami.

Satelita Starlink

„Spróbujemy zrobić dla satelitów to, co zrobiliśmy dla rakiet”. „Aby zrewolucjonizować kosmos, musimy zająć się zarówno satelitami, jak i rakietami”
Elon Musk

Do tej pory przetestowano i wykorzystano pięć modeli satelitów Starlink: MicroSat, Tintin, V0.9, V1.0 (w konfiguracjach z laserem i bez) oraz DarkSat. W trakcie rozwoju są modele V1.5 i V2.0.

Satelity docelowo mają wykorzystywać optyczne łącza międzysatelitarne i fazowane układy wiązek laserowych oraz technologie przetwarzania cyfrowego w pasmach Ku-band i Ka-band. Międzysatelitarne łącza laserowe pomyślnie przetestowano pod koniec 2020 roku.

Satelity Starlink wyposażono w silniki wykorzystujące efekt Halla z gazem kryptonowym pełniącym funkcje masy reakcyjnej. Pędniki Krypton Hall mają tendencję do wykazywania znacznie większej erozji kanału przepływowego w porównaniu z podobnym elektrycznym układem napędowym działającym z ksenonem, ale koszt paliwa jest niższy. Satelity Starlink należą do klasy smallsat o masie od 100 do 500 kg.

Satelity są produkowane masowo, po znacznie niższych kosztach w przeliczeniu na jednostkę niż dotychczas istniejące modele.

Orbity

Starlink ma trzy fazy lotu: podnoszenie orbity, orbita parkingowa (380 km) i orbita operacyjna (550 km). Podczas podnoszenia orbity satelity używają swoich silników kryptonowych, aby zwiększy wysokość w ciągu kilku tygodni. Niektóre satelity kierują się bezpośrednio na orbitę operacyjną. Inne natomiast zatrzymują się na orbicie parkingowej, by z biegiem czasu przyjąć dogodniejszą pozycję względem pozostałych obiektów konstelacji. Gdy satelity znajdą się na orbicie operacyjnej, zmieniają konfigurację, tak aby anteny były skierowane w stronę Ziemi. Panele słoneczne zaś ustawiają się pionowo, tak by mogły śledzić Słońce i zmaksymalizować wytwarzanie energii. W wyniku tego manewru satelity stają się znacznie ciemniejsze, ponieważ widoczność paneli słonecznych z Ziemi zostaje ograniczona.

Obecnie około połowa satelitów znajduje się na orbicie operacyjnej, a druga połowa podnosi orbitę lub znajduje się na orbicie parkingowej. Na szczęście satelity spędzają niewielką część swojego życia na podnoszeniu orbity lub parkowaniu. Większość swego istnienia przebywają na orbicie operacyjnej.

Podczas podnoszenia orbity satelity muszą minimalizować swoje pole przekroju poprzecznego względem szczątkowej atmosfery, w przeciwnym razie jej opór będzie zbyt wielki w stosunku do mocy silnika. Utrudnia to operowanie satelitami, jednak przynosi to również korzyści. Duży opór oznacza, że każdy satelita, który ulegnie nieodwracalnej awarii, szybko i bezpiecznie spali się w atmosferze. Zmniejsza to ilość „śmieci kosmicznych” na orbicie.

Model komunikacji sieciowej

Ruch internetowy za pośrednictwem satelity geostacjonarnego ma teoretyczne opóźnienie w obie strony wynoszące co najmniej 477 ms. W praktyce obecne satelity mają opóźnienia 600 ms lub więcej. Satelity Starlink znajdują się na wysokości, która wynosi 1⁄30 orbity geostacjonarnej. Dzięki temu oferują znacznie niższe opóźnienia między Ziemią a satelitą wynoszące od 25 do 35 ms. System będzie używał protokołu Peer-to-peer oraz szyfrowania typu end-to-end.

Protokół Peer-to-peer (P2P) to przeciwieństwo architektury klient-serwer, zapewnia wszystkim hostom te same uprawnienia. W sieciach P2P każdy węzeł sieci pełni równocześnie rolę klienta i serwera. Wymiana danych jest prowadzona bezpośrednio pomiędzy hostami.

W przypadku tradycyjnego modelu klient-serwer, oprócz zwykłych satelitów pełniących funkcję „kabla” należałoby rozmieścić na orbicie satelity-serwery. Istniałaby też możliwość umieszczenia serwerów na stacjach naziemnych. Powodowałoby to jednak opóźnienia związane z drogą, jaką dane musiałyby pokonać.

Zanieczyszczenie świetlne nocnego nieba

Starlink wywołuje liczne kontrowersje wśród astronomów i obserwatorów gwiazd. Po zbudowaniu pełnej konstelacji nad naszą głową będzie przelatywał przynajmniej jeden satelita konstelacji, a gdy ten zniknie za horyzontem, kolejny pojawi się po przeciwnej stronie nieba i zajmie jego miejsce. Powoduje to problem sztucznego świetlnego zanieczyszczenia nieba. Przykładowo trudno będzie uzyskać zdjęcie z długim czasem naświetlania bez widocznych „kresek” w postaci satelitów Starlink.

Podczas podnoszenia orbity, gdy panel fotowoltaiczny znajduje się w pozycji „open book”, światło słoneczne może odbijać się zarówno od niego, jak i korpusu satelity w kierunku Ziemi. Na orbicie operacyjnej tylko niektóre części są w stanie odbijać promienie świetlne w kierunku naszej planety. Trwają prace nad tym, aby satelity Starlink nie odbijały światła słonecznego w kierunku Ziemi.

SpaceX w ogólnym rozrachunku chce osiągnąć dwa cele. Po pierwsze sprawić, by wszystkie satelity konstelacji Starlink były niewidoczne z Ziemi gołym okiem w ciągu tygodnia od wystrzelenia. Po drugie maksymalnie zminimalizować wpływ konstelacji na badania astronomiczne prowadzone z powierzchni naszej planety.

Pierwszy cel ma zostać osiągnięty poprzez zmianę charakterystyki lotu satelitów na orbicie operacyjnej. Mają ustawiać się tak, aby leciały „ostrzem” w kierunku Słońca. Aby zrozumieć, co oznacza „ostrzem” musimy poznać budowę satelity Starlink. Jak widać na załączonym obrazku, ich konstrukcja przypomina literę „L”, ostrzem zatem będzie cieńszy bok.

shark-fin, open book — Credit: starlink.com

Po drugie, do każdego satelity ma być montowana rozkładana osłona przeciwrefleksyjna. Ma ona pochłaniać promieniowanie słoneczne tak, by nie było odbijane w kierunku Ziemi.

Pierwsze próby zmniejszenia albedo konstelacji firma SpaceX przeprowadziła na satelicie DarkSat, w którym przyciemniono układ fazowany i anteny paraboliczne. Zmniejszyło to albedo satelity o około 55%. To niemal tyle, by satelita przestał być widoczny gołym okiem. Taka konfiguracja spowodowała jednak liczne problemy. Zastosowanie czarnych elementów pochłaniających promieniowanie sprawiło, że zachwiana została skuteczna termoregulacja urządzenia.

Aby ułatwić astronomom planowanie obserwacji powstała strona space-track.org. Za jej pomocą można w czasie rzeczywistym wygenerować prognozę przelotu poszczególnych satelitów konstelacji Starlink.

Diagram pokazujący, dlaczego satelity wznoszące orbitę (ORBIT RAISE) są o wiele jaśniejsze niż satelity na orbicie operacyjnej (ON STATION). — Diagram pokazujący dlaczego satelity podnoszące orbitę (ORBIT RAISE) są o wiele jaśniejsze niż satelity na orbicie operacyjnej (ON STATION). Credit: starlink.com

Inne kontrowersje

Duża liczba satelitów na niskiej orbicie okołoziemskiej stwarza również długoterminowe zagrożenie kosmicznymi śmieciami, ponieważ potęguje ryzyko orbitalnych kolizji. W skrajnym przypadku może nawet wywołać zjawisko znane jako Syndrom Kesslera, który przypomina efekt domino. Odłamki powstałe z kolizji dwóch satelitów mogą niszczyć kolejne obiekty na orbicie. Co w najgorszym przypadku może spowodować globalny brak łączności.

SpaceX zapewnia, że większość satelitów jest umieszczana na niższych wysokościach i oczekuje się, że uszkodzone satelity zdeorbitują w ciągu pięciu lat. ESA natomiast planuje zainwestować w technologie automatyzacji manewrów unikania kolizji satelitów.

Gęstość konstelacji utrudnia również wystrzeliwanie misji kosmicznych, przeszkadzając przy obliczaniu trajektorii oraz zmuszając do wczesnego planowania manewrów mijania.

Budowa konstelacji Starlink została zakwestionowana w lutym 2021, kiedy National Rural Electric Cooperative Association naciskało na Federal Communications Commission, aby „aktywnie, agresywnie i przemyślnie sprawdzała” wnioski o dotacje.

Firma SpaceX otrzymała 886 milionów dolarów za zobowiązanie do świadczenia usług dla 642 925 lokalizacji w 35 stanach w ramach Rural Digital Opportunity Fund. NRECA skrytykowała przydzielenie środków, ponieważ Starlink obejmie usługi w lokalizacjach, które nie są wiejskie oraz ponieważ będzie obsługiwać wszystkich klientów, którzy zażądają usługi z lub bez dotacji FCC.

Starlink szczególnie skrytykowano za to, że nadal jest w fazie testów beta i nie jest pewną technologią.

Konkurencja

Największymi konkurentami SpaceX w segmencie sieci satelitarnych jest OneWeb, Samsung, Telesat oraz Amazon ze swoim Project Kuiper. Znaczny wzrost przepustowości sieci satelitarnej na niższych orbitach spowodował, że inwestycje w nowe geosynchroniczne satelity łączności szerokopasmowej anulowano.

Jak odbierać Internet Starlink?

Obecnie sieć Starlink jest w fazie beta. Podczas testów użytkownicy mogą spodziewać się przesyłu danych w granicach od 50 Mb/s do 150 Mb/s i opóźnień od 20 ms do 40 ms w większości lokalizacji. Na tym etapie mogą również zdarzyć się krótkie okresy braku łączności. Usługa działa obecnie jedynie w USA i Kanadzie.

W Polsce Internet ze Starlink będzie dostępny we wrześniu tego roku. Aby uzyskać dostęp, musimy zamówić usługę na starlink.com. Otrzymamy wtedy router Wi-Fi, zasilacz, kable i statyw montażowy, oraz antenę, która po rozstawieniu automatycznie nakieruje się na najbliższego satelitę sieci. Antenę również wyposażono w system topienia zalegającego na niej śniegu. Aby wybrać najlepsze miejsce do instalacji, możemy skorzystać z aplikacji Starlink. Usługa kosztuje 99 USD miesięcznie plus podatki oraz opłata aktywacyjna w wysokości 500 USD.

Na powyższym filmie możemy obejrzeć jak działa antena Starlink oraz test prędkości transferu.

Źródła:

https://www.starlink.com/

https://en.wikipedia.org/wiki/Starlink

https://pl.wikipedia.org/wiki/Peer-to-peer

5 sierpnia, 2021 0 komentarzy

Artykuły

Sentinel – wiedźmińskie oczy Unii Europejskiej

Autor: Stanisław Kozłowski 11 lipca, 2021

napisany przez: Stanisław Kozłowski

Sentinel jest trzonem programu Copernicus. Jest to seria siedmiu misji satelitarnych, które obejmują zarówno obrazowanie radarowe, jak i wielospektralne lasów, oceanów i atmosfery. Misje Sentinel 1-3 składają się z minikonstelacji dwóch satelitów, dzięki czemu udaje się utrzymać niski interwał między napływem danych. Misje Sentinel 4-5 stanowią samodzielne instrumenty umieszczane jako wyposażenie dodatkowe na innych satelitach.

Logo programu Copernicus. Copernicus.eu

Copernicus to program obserwacji Ziemi realizowany w ramach działań Unii Europejskiej (EU). Jest koordynowany i zarządzany przez Komisję Europejską we współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną (ESA), państwami członkowskimi oraz pozostałymi agencjami UE. Jego celem jest zapewnienie globalnej, autonomicznej, ciągłej, szerokopasmowej oraz wysokiej jakości zdolności obserwacji Ziemi. Dane są aktualne i ogólnodostępne, służą m.in. poprawie zarządzania środowiskiem, zrozumieniu i łagodzeniu skutków zmian klimatycznych oraz zapewnieniu bezpieczeństwa. Kosmiczną emanacją programu jest seria satelitów Sentinel.

Ostatecznie program ma zapewnić sprawne wykorzystanie ogromnej ilości globalnych danych z satelitów oraz naziemnych, powietrznych i morskich systemów pomiarowych. Dzięki temu dowolny użytkownik może uzyskać niezależny dostęp do informacji w zakresie środowiska i bezpieczeństwa na poziomie globalnym. Program Copernicus pomaga usługodawcom, władzom publicznym i innym organizacjom międzynarodowym poprawić jakość życia obywateli Europy. Innymi słowy, dzięki temu, że łączy informacje pozyskiwane przez satelity, stacje powietrzne i naziemne pozwala nam na uzyskanie kompleksowego obrazu aktualnej sytuacji środowiskowej Ziemi i stanu jej „zdrowia”.

Copernicus wyróżnia się również tym, że dostęp do uzyskanych danych i informacji jest bezpłatny. Dane te składają się na sześć wzajemnie powiązanych obszarów: atmosfery, morza, lądu, klimatu oraz zarządzania kryzysowego i bezpieczeństwu.

Obszary zakresu danych. Źródło: Copernicus.eu

Segment kosmiczny

Trzonem programu jest seria siedmiu misji satelitarnych, które obejmują obrazowanie radarowe oraz wielospektralne (zdjęciowe) lasów, oceanów i atmosfery. Misje Sentinel-1, -2, -3 składają się z minikonstelacji dwóch satelitów, dzięki czemu udaje się utrzymać niski interwał między napływem danych z tego samego miejsca. Każda para identycznych satelitów oznaczonych jako „A” i „B” znajduje się na tej samej (wspólnej) orbicie. Są umieszczone w ten sposób, aby znajdować się dokładnie po przeciwnej stronie orbity, czyli w odległości kątowej 180 stopni.

Misje Sentinel-4 i -5 stanowią samodzielne instrumenty umieszczane jako wyposażenie dodatkowe na innych satelitach. Tak też Sentinel 4 to para bliźniaczych instrumentów umieszczonych na pokładzie europejskich satelitów meteorologicznych Meteosat trzeciej generacji. Misje Sentinel 5 to z kolei trzy identyczne instrumenty, które są „pasażerami” okołobiegunowych satelitów meteorologicznych MetOp drugiej generacji.

Sentinel-5 Precursor (Sentinel-5P) to samodzielny satelita wyniesiony w celu wypełnienia luki w danych w oczekiwaniu na start opóźnionych satelitów MetOp. To na ich pokładzie miały znajdować się instrumenty misji Sentinel-5.

Satelity stanowiące trzon segmentu kosmicznego Sentinel. Źródło: copernicus.eu

Sentinel-1

Sentinel-1 (A i B) – para satelitów wykonujących misję ciągłego obrazowania radarowego powierzchni Ziemi. Dzięki temu, że dane zbierane są przez radar, możliwe jest działanie w każdych warunkach pogodowych i o każdej porze dnia i nocy. Krótki czas rewizyty sprawia, że w rezultacie satelita wykonuje pomiary dostatecznie często i obrazuje w wysokiej rozdzielczości europejskie lądy, strefy przybrzeżne i szlaki żeglugowe. Głównym instrumentem jest Synthetic Aperture Radar (SAR).

Satelity tej serii posiadają dwa osobne podstawowe tryby pracy do działania zarówno nad lądem, jak i wodą. Daje to możliwość przeprowadzania zaprogramowanych, bezkonfliktowych autonomicznych operacji skaningowych, w rezultacie czego główny tryb pracy radaru umożliwia obrazowanie wycinka terenu o szerokości 250 kilometrów w wysokiej rozdzielczości geometrycznej i radiometrycznej.

Sentinel-1 na orbicie. Źródło: copernicus.eu

SAR może zbierać dane w czterech specjalnych trybach:

Stripmap (SM) – tryb podstawowy, gdzie radar opromieniowuje zadany obszar podczas przelotu. Wiązka radarowa wysyłana jest pod stałym kątem i elewacją.
Interferometric Wide swath (IW) – impulsy radarowe nadawane są parami, tak by po ich zestawieniu możliwe było dokonanie pomiarów techniką interferometrii.
Extra Wide swath (EW) – radar łączy dane z dwóch oddzielnych odcinków by maksymalnie zwiększyć szerokość badanego obszaru. Odbywa się to kosztem mniejszej rozdzielczości przestrzennej.
Wave (WV) – satelita zbiera dane w małych scenach stripmapowych zwanych „winietami”, rozmieszczonych w regularnych odstępach co 100 km wzdłuż toru przelotu. WV to tryb operacyjny Sentinel-1 nad otwartym oceanem.

Tryby działania instrumentu SAR. Źródło: copernicus.eu

Sentinel-2

Sentinel-2 (A i B) – szerokopasmowa, wielospektralna misja obrazowania w wysokiej rozdzielczości. Wspiera badania Copernicus Land Monitoring, w tym monitorowanie roślinności, pokrywy glebowej i wodnej. Dodatkowo satelita obserwuje śródlądowe drogi wodne i obszary przybrzeżne. Głównym wyposażeniem pojazdu jest Multispectral Instrument (MSI) – instrument, który umożliwia obserwację Ziemi w trzech rozdzielczościach i 13 zakresach spektralnych światła. Są to: cztery zakresy dla rozdzielczości piksela 10 metrów, sześć zakresów dla rozdzielczości piksela 20 metrów oraz trzy zakresy dla rozdzielczości 60 metrów na piksel.

Satelity misji Sentinel-2 pozyskują dane w postaci zdjęć w różnych zakresach światła widzialnego, jak i niewidzialnego dla ludzkiego oka. Dzięki temu, dobremu zasięgowi oraz wysokiej częstotliwości wizyt nad zadanym obszarem, instrumenty misji pozwalają na generowanie geoinformacji w skali lokalnej, regionalnej, krajowej i międzynarodowej. Dane przeznaczone są do modyfikacji i adaptacji przez użytkowników zainteresowanych obszarami tematycznymi, takimi jak:

planowanie przestrzenne
monitoring rolno-środowiskowy
monitorowanie wody
monitoring lasów i roślinności
monitorowanie zasobów naturalnych
globalne monitorowanie upraw

Misje Sentinel-2 stanowią cenne źródło danych dla geoinformatyków. W wyniku ich obróbki m.in. możliwe jest dokładne określenie zasięgów pożarów, powodzi, inwestycji budowlanych i innych widzianych z orbity szczegółów. Istotne jest również, że odpowiednia analiza spektralna odbijanego przez powierzchnię światła umożliwia nawet dokładne określenie rodzaju roślinności nań rosnącej.

Sentinel-2 na orbicie. Źródło: copernicus.eu

Sentinel-3

Zadaniem misji Sentinel-3 (A i B) jest pomiar topografii powierzchni morza i oceanów, temperatury powierzchni lądów i wód oraz „koloru” oceanu i powierzchni. „Kolor” oceanu jest określany przez interakcje padającego światła z substancjami lub cząsteczkami obecnymi w wodzie. Dzięki temu możliwe jest dokładne monitorowanie stanu środowiska morskiego i oceanicznego oraz prognozowanie zmian klimatu. Na pokładzie każdego satelity znajdują się następujące instrumenty:

SLSTR (Sea and Land Surface Temperature Radiometer) – radiometr umożliwiający pomiar temperatury wód mórz i oceanów z dokładnością do 0.3 °C.
OLCI (Ocean and Land Colour Instrument) – spektrometr wykorzystujący pięć kamer by zmaksymalizować pole widzenia. Umożliwia dokładny pomiar „koloru” oceanu.
SRAL (Synthetic Aperture Radar Altimeter) – wysokościomierz radarowy wraz z aparaturą.
DORIS (Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite) – odbiornik służący pozycjonowaniu satelity.
MWR (Microwave Radiometer) – zmierzy zawartość pary wodnej i wody w chmurach oraz promieniowanie cieplne emitowane przez Ziemię. Czujnik MWR ma dokładność radiometryczną 3,0 °C.
LRR ( Laser retrorflector ) zostanie wykorzystany w celu dokładnego zlokalizowania satelity na orbicie za pomocą laserowego systemu pomiaru odległości. W rezultacie w połączeniu z SRAL, DORIS, MWR umożliwi uzyskanie szczegółowych pomiarów topograficznych oceanów i wód śródlądowych.
GNSS ( Globalny System Nawigacji Satelitarnej ) zapewni precyzyjne wyznaczanie orbity.

Dzięki temu, że zastosowano parę satelitów Sentinel-3 (A i B), czas rewizyty nad zadanym punktem wynosi mniej niż dwa dni dla instrumentu OLCI i mniej niż jeden dzień dla SLSTR na równiku.

Schemat satelity Sentinel-3. Źródło: https://sentinels.copernicus.eu/

Cele misji:

pomiar topografii powierzchni morza, wysokości powierzchni oraz wysokości fal,
monitorowanie topografii lodu morskiego i lądowego,
pomiar temperatury oceanu i powierzchni lądu,
pomiar „koloru” oceanu i lądu,
monitorowanie jakości i zanieczyszczeń wody morskiej, wód śródlądowych, w tym rzek i jezior,
aktualizowanie danych pogodowych i prognoz,
monitorowanie i modelowanie klimatu,
monitoring użytkowania gruntów,
mapowanie pokrywy leśnej
wykrywanie ognia

Morze Beringa widziane przez instrumenty misji Sentinel-3

Geoinformatyka i Techniki Satelitarne

Jeśli zainteresował Cię niniejszy artykuł i chciałbyś zająć się pracą z danymi pochodzącymi z satelit Sentinel to mamy dla Ciebie propozycję.

Wspólnie z Kołem Naukowym Inżynierii Kosmicznej Uniwersytetu Zielonogórskiego i Kołem Naukowym Geoinformatyki i Technik Satelitarnych UZ chcielibyśmy zachęcić Was do studiowania kierunku Geoinformatyka i Techniki satelitarne! Jest to iście kosmiczny kierunek na Uniwersytet Zielonogórski, który łączy informatykę z naukami przyrodniczymi. Kształci się tam specjalistów, którzy zajmują się gromadzeniem, analizowaniem i przetwarzaniem danych geoprzestrzennych oraz osoby, które swoje wykształcenie mogą wykorzystać przy pracy z analizą i obróbką zdjęć satelitarnych i lotniczych technikami satelitarnymi. Dzięki temu studenci (w tym nasi członkowie) mogą w ich trakcie odbyć staż w Laboratorium Manipulatorów Satelitarnych PAN w Zielonej Górze, które współpracuje z Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska UZ.

REKRUTACJA

Źródła:

https://en.wikipedia.org/wiki/Copernicus_Programme

https://pl.wikipedia.org/wiki/Sentinel_(satelita)

https://sentinels.copernicus.eu/web/sentinel/home

https://en.wikipedia.org/wiki/Ocean_color

11 lipca, 2021 0 komentarzy

Artykuły

Nowy wyścig kosmiczny. Chińska stacja orbitalna Tiangong. Pierwszy start już 29 kwietnia!

Autor: Jakub Kędzior 27 kwietnia, 2021

napisany przez: Jakub Kędzior

Czy NASA czasy swojej świetności ma już za sobą? Chińska Republika Ludowa intensywnie i konsekwentnie rozwijaja się w sektorze kosmicznym. Już jutro o godzinie 03:18 czasu polskiego wystartuje pierwszy z 3 modułów Chińskiej stacji kosmicznej Tiangong (CMS).

Chińska stacja kosmiczna Tiangong (CMS) będzie wielomodułową załogową stacją orbitalną. Realizowana jest przez instytucję rządową – Chińska Narodową Agencję Kosmiczną (CNSA). Jej montaż zostanie przeprowadzony w latach 2021-2022. W tym celu ma być wykonanych 11 misji kosmicznych. Ogólnie rzecz biorąc będą to loty dostarczające na orbitę kolejne moduły oraz oczywiście misje zaopatrzeniowe i załogowe. Bazowy element stacji o nazwie Tianhe-1 zostanie wysłany w kosmos z wyrzutni LC-101 w Wenchang 29 kwietnia o godzinie 3:18 czasu polskiego.

Chiński system budowania stacji — Schemat modułu Wentiana. Źródło: Wikipedia

Moduły na CMS

Na konstrukcję stacji Tiangong składają się trzy podstawowe moduły. Pierwszy z nich, bazowy Tianhe-1 mieści w sobie trzy sekcje. Pierwsza mieszkalna (kuchnia, toaleta, systemy do komunikacji z Ziemią, panel kontroli systemów sztucznej atmosfery oraz miejsce na przeprowadzanie eksperymentów naukowych). Po drugie – serwisowa (niezamieszkana, służąca jako magazyn z potrzebnym sprzętem do działania stacji). Po trzecie – przejściowa (pięć portów dokujących pozwalających na cumowanie załogowych oraz zaopatrzeniowych statków kosmicznych oraz dołączanie kolejnych modułów). Rozmiary modułu bazowego w podstawowej konfiguracji mają wynosić odpowiednio 16,6 metra długości, 4,2 m średnicy podczas kiedy zakładana masa to wyniesie 22 tony.

Kolejne elementy CMS to moduły badawcze o nazwie Mengtian (MT) oraz Wentian (WT). Ich długość (14.4 metra), masa (20 ton) oraz średnica (4,2 metra) są takie same. Badania naukowe ostatecznie przeprowadzane będą w module MT oraz WT. Tutaj należy wskazać, że istnieje możliwość, aby prócz podstawowych, wyżej opisanych modułów rozszerzyć konfigurację stacji o dodatkowe trzy. Wskutek tego razem byłoby 6 modułów.

Projektowo Chińska stacja zapewnia parę dużych, śledzących ruch słońca paneli fotowoltaicznych. Konstrukcja wyposażona będzie w trzy śluzy powietrzne, trzy manipulatory oraz nie wspominając już o 26 stanowisk roboczych. Masa całej CMS wraz ze statkiem załogowym i transportowym wyniesie w przybliżeniu 80 ton (przykładowo stacja ISS waży 417 289 kg). Szacowany czas działanie stacji Tiangong określa się na dziesięć lat.

Chińska kapsuła załogowa — Prototyp chińskiego statku kosmicznego nowej generacji przechodzący testy. Źródło: CCTV/Framegrab

Chińska potęga?

Na stacji może przebywać maksymalnie trzyosobowa załoga. Tymczasowo, podczas wymiany taikonautów ta liczba będzie wzrastać do sześciu osób. Misje na CMS w zależności od potrzeby będą trwały od 6 miesięcy do jednego roku. Na stację Tiangong taikonauci dotrą na pokładzie obecnie tworzonego na rzecz CNSA przez China Aerospace Science and Technology Corporation (CASC) „załogowego statku kosmicznego nowej generacji”. Pojazd ten w swych założeniach ma mieć możliwość transportu 6 taikonautów lub 3 taikonautów i 500 kg ładunku na LEO.

Stacja Tiangong zostanie umieszczona na niskiej orbicie około ziemskiej (LEO) lecz będzie to orbita o półosi wielkiej wynoszącej 370 kilometrów (idealnie kołowa). Inklinacja (nachylenie orbity) będzie wahać się między 41 a 43 stopniem od płaszczyzny równika.

Chińska rakieta — Rakieta Długi marsz 5B z głównym modułem Tianhe-1 transportowana na platformę startową. Źródło: CMSE

Wszystkie moduły stacji będą wynoszone na dłuższą metę z kosmodromu Wenchang przy pomocy rakiety Długi Marsz 5B (Chang Zheng 5B). Natomiast statki załogowe wynoszone będą głównie z kosmodromu Jiuquan za pomocą rakiety Długi Marsz 2F (Chang Zheng 2F). Misje transportowe, realizowane za pomocą statku Tianzhou wynoszone będą z kosmodromu Wenchang przy użyciu rakiety Długi marsz 7 (Chang Zheng 7).

Źródła:

http://en.cmse.gov.cn, https://en.wikipedia.org/wiki/Chinese_large_modular_space_station,

https://en.wikipedia.org/wiki/Next-generation_crewed_spacecraft

27 kwietnia, 2021 0 komentarzy

Artykuły

Jak obronić Ziemię? – misja DART

Autor: Borys Pacewicz - Pyrek 26 kwietnia, 2021

napisany przez: Borys Pacewicz - Pyrek

Wyobraźmy sobie, że pewna planetoida znajduje się na kursie kolizyjnym z Ziemią. Naukowcy alarmują, że jest na tyle duża, by zakończyć historię naszego gatunku. Świat zamiera w oczekiwaniu, na wydawałoby się nieuniknione. Jak zachować się w takiej okoliczności? Jak ocalić ludzkość? Czy mamy jakieś szanse?

Co zrobić w sytuacji, gdy niebezpiecznych rozmiarów planetoida zmierza w kierunku Ziemi? To pytanie zadali sobie naukowcy z NASA. W celu zbadania tego zagadnienia powstała misja DART – Double Asteroid Redirection Test, czyli próba stworzenia systemu obrony planetarnej. Projekt ma zweryfikować, czy bezzałogowy statek kosmiczny jest w stanie samodzielnie nawigować tak, by skutecznie uderzyć w zagrażający Ziemi cel. Dodatkowo dzięki zastosowaniu specjalistycznej aparatury zmierzony zostanie wpływ uderzenia na orbitę planetoidy i jej charakterystykę. Badanie pomoże NASA lepiej przygotować się na niebezpieczeństwo, które pewnego dnia może zagrozić mieszkańcom Ziemi. Dodatkowo zostaną zademonstrowane technologie, które będą wykorzystane również w przyszłych misjach.

Za projekt DART odpowiada Applied Physics Laboratory, które to z kolei świadczy swe niezwykle zaawansowane usługi m.in. na rzecz NASA i Departamentu Obrony USA. Będzie to pierwsza, praktyczna demonstracja techniki kinetycznego impaktora, która zmieni orbitę planetoidy w kosmosie. Upraszczając, sonda DART rozbije się o mniejsze ciało układu podwójnego, który znajduje się 11 milionów kilometrów od Ziemi. Pozwoli to ustalić, czy siła uderzenia może skutecznie zmienić trajektorię ciała niebieskiego znajdującego się na kursie kolizyjnym z Ziemią. Dimorphos (cel, rozmiar około 160 m) znajduje się w układzie podwójnym z większą Didymos (około 780 m średnicy). Obiekty tego typu najczęściej znajdują się wśród tych, które potencjalne stanowią zagrożenie dla naszej planety.

Ilustracja pokazująca, jak uderzenie DART zmieni orbitę Dimorphos.

Główna część sondy DART ma kształt skrzyni o wymiarach ok. 1,2 × 1,3 × 1,3 metra. Wraz z pozostałymi elementami osiąga 1,8 m szerokości, 1,9 m długości i 2,6 m wysokości. Zasilanie zapewniają dwa duże panele fotowoltaiczne, z których każdy po całkowitym rozwinięciu osiąga 8,5 m długości. Zakłada się, że DART uderzy w Dimorphos z prędkością w okolicach 6,6 km/s.

Za nawigację odpowiada instrument DRACO – Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical navigation. Jest to wysokiej rozdzielczości kamera wywodząca się od swego odpowiednika w misji New Horizons – LORRI. Służy przede wszystkim do wspomagania kierowania i celowania, mierzy rozmiar i kształt celu oraz określa miejsce uderzenia wraz z kontekstem geologicznym.

DART zabierze ze sobą również mikrosatelitę w formacie CubeSat o wdzięcznej nazwie LICIACube. Zostanie on dostarczony przez Agenzia Spaziale Italiana (ASI). Sonda wypuści go na około pięć dni przed uderzeniem w Dimorphos. LICIACube uchwyci obrazy uderzenia DART (w tym prawdopodobnie powstałego wówczas rozbłysku) i powstałej chmury wyrzutu materii z powierzchni planetoidy.

Użyte technologie:

SMART Nav – autonomiczna nawigacja w czasie rzeczywistym do manewrowania małymi obiektami. Ten system nawigacji optycznej zidentyfikuje i rozróżni dwa ciała układu podwójnego, a następnie, współpracując z innymi elementami GNC (guidance, navigation and control), skieruje Dart w stronę Dimorphos. Do stworzenia tej technologii wykorzystano algorytmy naprowadzania pocisków.
NEXT – C – system napędu jonowego opracowany przez NASA Glenn Research Center i Aerojet Rocketdyne. Jest to elektryczny układ napędowy zasilany energią słoneczną, wykorzystujący silnik jonowy z siatką, wytwarzający ciąg poprzez przyspieszenie elektrostatyczne jonów (atomów naładowanych elektrycznie) utworzonych z ksenonowego paliwa napędowego.
ROSA – rozwijany panel słoneczny – zapewnia zwartą formę i lekką masę do wystrzelenia. Po rozwinięciu ma formę dwóch dużych paneli po obu stronach sondy.
Transformational Solar Array – bardzo wydajne ogniwa słoneczne i koncentratory odblaskowe zapewniające trzykrotnie większą moc niż obecna technologia paneli słonecznych. Będzie to jedynie demonstracja technologii, ogniwa TSA pokryją tylko część paneli ROSA.
CORE Small Avionics suiTe (CORESAT) – system awioniki wykorzystujący komputer jednopłytkowy i moduł interfejsu, oba są oparte na programowalnej macierzy bramek (FPGA). System zapewnia elastyczne sterowanie i obsługę danych dla nawigacji statku, przetwarzania obrazu, komunikacji i systemów napędowych.
Radial Line Slot Array (RLSA) – niedroga antena o dużym zysku umożliwia wydajną komunikację w kompaktowej, płaskiej formie.

Dodatkowo w 2024 wystartuje misja Hera od ESA. Jest ona silnie powiązana z DART, ma na celu zmapowanie powstałego krateru uderzeniowego i pomiar masy planetoidy. Na pokładzie Hery znajdą się dwa CubeSaty, które będą w stanie podlecieć znacznie bliżej powierzchni planetoidy. Przeprowadzą kluczowe badania naukowe, przed jej lądowaniem. Hera pozwoli nam jeszcze bardziej udoskonalić techniki obrony planetarnej.

Okno startowe: 24 listopada 2021 – 15 lutego 2022. Pierwotnie DART miał startować między 21 lipca 2021 a 24 sierpnia 2021, lecz powstało opóźnienie związane z pandemią COVID-19.

Zderzenie: wrzesień – październik 2022.

Dart poleci w kosmos na pokładzie rakiety firmy SpaceX – Falcon 9, z bazy sił powietrznych Vandenberg w Kalifornii.

Źródła:

https://dart.jhuapl.edu/

https://www.nasa.gov/planetarydefense/dart

https://www.nasa.gov/feature/dart-launch-moves-to-secondary-window

https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Videos/2019/11/ESA_s_Hera_asteroid_mission_is_go

https://dart.jhuapl.edu/Gallery/media/graphics/lg/DART-infographic_v4.jpg

https://www.nasa.gov/sites/default/files/styles/full_width/public/thumbnails/image/pd-dart-spacecraft-bus.png?itok=acA2vQfj

https://dart.jhuapl.edu/Gallery/media/graphics/lg/20200413-1.jpg

https://dart.jhuapl.edu/Gallery/media/graphics/lg/NEXT_thrusterSTILL.jpg

26 kwietnia, 2021 0 komentarzy

Artykuły

ARTEMIS – Human Landing System

Autor: Borys Pacewicz - Pyrek 15 kwietnia, 2021

napisany przez: Borys Pacewicz - Pyrek

Apollo 17 to ostatnia misja kosmiczna, podczas której ludzka stopa pozostawiła ślad na Księżycu. Od tamtej chwili minęło już niemal 50 lat. W ramach programu Artemis NASA planuje triumfalny powrót człowieka na Srebrny Glob. Jednak tym razem ma to być już na stałe. W 2024 roku powinno odbyć się pierwsze, po przerwie od 1972 roku załogowe lądowanie na Księżycu. Jakie pojazdy zostaną do tego wykorzystane? Co w tym zakresie przewiduje program Artemis?

Kolejnym krokiem NASA w ramach programu Artemis będzie lądowanie na Księżycu. Przygotowania do tego już trwają, a nastąpi to wkrótce po umieszczeniu stacji kosmicznej na orbicie Księżyca, o czym możecie przeczytać w naszym wcześniejszym wpisie. Za czasów Programu Apollo amerykańscy astronauci lądowali na powierzchni Srebrnego Globu za pomocą kolejnych wersji lądowników księżycowych – Lunar Module (LM). Pierwszym LM który wylądował był legendarny „Orzeł”. To na jego pokładzie znajdowali się pierwsi ludzie, którzy postawili nogę na Księżycu – Neil Armstrong i Buzz Aldrin. Teraz, po wielu latach przerwy spowodowanej zakończeniem wyścigu kosmicznego między ZSRR a USA nadszedł czas, by wykorzystać zdobyte wówczas doświadczenia. Współcześni inżynierowie i naukowcy dzięki pozyskanym w tamtych czasach doświadczeniach zbudują nowoczesny lądownik. Ma on być pozbawiony wad konstrukcyjnych, które dokuczały wszystkim wersjom LM z XX wieku.

W lipcu 2019 NASA wyznaczyła Marshall Spaceflight Center w Huntsville do kierowania programem Human Landing System (Załogowy System Lądowania, HLS). Zespół ten jest odpowiedzialny za nadzorowanie rozwoju i współpracę z amerykańskimi firmami, które zaprojektują księżycowe lądowniki.

W kwietniu 2020 NASA wybrała trzy firmy, które rozpoczną pracę nad Human Landing System, są nimi: Blue Origin, Dynetics i SpaceX.

Blue Origin do współpracy nad budową swojego lądownika wybrał trzech podwykonawców: Lockheed Martin, Northrop Grumman oraz Draper, które tworzą zespół o nazwie National Team. Blue Origin prócz tego, że jako główny zleceniodawca przewodzi całemu programowi, pracuje również nad modułem opadania oraz silnikiem rakietowym BE-7. Lockheed Martin zaprojektuje moduł wznoszenia, umożliwiający powrót pojazdu wraz z załogą na orbitę Księżyca. Northrop Grumman zaprojektuje moduł transferowy, który pozwoli HLS na obniżenie orbity. Draper zajmie się produkcją awioniki oraz systemów nawigacji.

HLS od Blue Origin to trójstopniowy system, zaprojektowany z myślą o maksymalnej elastyczności. Elementy mogą być wystrzelone w różnych kombinacjach, za pomocą komercyjnych lub rządowych systemów transportowych. Pojazd może zadokować bezpośrednio do Oriona lub do stacji orbitującej Księżyc – Gateway. Jest również przystosowany do transportu na powierzchnię Księżyca ładunków o masie do 15 ton. Wyposażony będzie w silniki BE-7, które mają być napędzane ciekłym wodorem i tlenem. Użycie takiej mieszanki pozwoli na wykorzystanie paliw wydobytych i przetworzonych na Księżycu. Systemy podtrzymywania życia, nawigacji awionika, centrum sterowania oraz miejsce dla załogi znajdą się w module wznoszenia (częściowo opartym na budowie statku kosmicznego Orion). Moduł opadania umożliwi bezpieczne lądowanie na powierzchni. Moduł transferowy będzie służył do koniecznych korekt i zmian orbity okołoksiężycowej. Wszystkie systemy w nim wykorzystane pochodzą ze statku kosmicznego Cygnus, który wykonał 13 misji zaopatrzeniowych na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS).

Propozycja od SpaceX to odpowiednio zmodyfikowana wersja już obecnie niezwykle rozpoznawalnego statku Starship. Starship Human Landing System (SHLS) ma być zdolny do obsługiwania długoterminowych załogowych misji Księżycowych. Docelowo ma przede wszystkim pełnić funkcje transportowe – od wersji „tradycyjnej” różnić się będzie większą ilością przestrzeni ładunkowej, co zostanie osiągnięte kosztem przestrzeni dla załogi. Taka konfiguracja uczyni go największym lądownikiem HLS. Księżycowa wersja nie będzie lądować na ziemi – po wyniesieniu ma jedynie transportować ładunki i załogę z i na powierzchnię Księżyca. Wobec tego będzie pozbawiona zbędnych w takiej konfiguracji osłon termicznych i elementów aerodynamicznych. Istnieje również szansa na trwałe osadzenie SHLS na powierzchni Srebrnego Globu i wykorzystanie go jako pierwszej bazy dla astronautów. Potężne silniki Raptor, które standardowo znajdują się w dolnej części Starshipa, zastąpione zostaną przez usytuowane w wyższych partiach lądownika silniki typu Super Draco. Taka konfiguracja ma ograniczyć podnoszenie się regolitu księżycowego przy lądowaniu statku. Przewidziana jest również możliwość dokowania SHLS do statku Orion lub stacji kosmicznej Gateway.

Dynetics podobnie jak Blue Origin stworzył zespół. Ten jednak składa się aż z 25 firm. Do największych z nich należą min: Sierra Nevada Corporation, Maxar, Draper Laboratory, United Launch Alliance. HLS od Dynetics będzie dostosowany do transportu za pomocą Space Launch System (SLS) oraz rakiety typu Vulcan Centaur. Ma być również przystosowany do wielokrotnego użytku oraz wielozadaniowy. Zapewni transport ludzi i wszelkiego rodzaju ładunków, którymi mogą być np. łaziki lub elementy konstrukcyjne bazy księżycowej. Dynetics dąży również do tego, aby ich lądownik był maksymalnie ekonomiczny i przystępny finansowo. Prezentowany HLS ma prostokątny kształt, gdzie po bokach umieszczone zostały zbiorniki paliwa wraz z silnikami rakietowymi zamontowanymi w ich dolnej części. Pośrodku znajduje się cylindryczna kabina dla załogi, która może zostać wyciągnięta i zastąpiona dowolnym ładunkiem (system przypomina śmigłowce transportowe z pustą przestrzenią zamiast kabiny ładunkowej). Energia elektryczna będzie zapewniana przez dwa panele fotowoltaiczne ustawione pionowo na górnej części konstrukcji. Będą one miały docelowo możliwość śledzenia słońca.

Już niebawem, bo 30 kwietnia 2021 NASA wybierze dwa z wymienionych wyżej projektów, które będą kontynuować swój rozwój w ramach programu HLS.

Hipotetyczne porównanie wielkości poszczególnych HLS

Źródła:

https://www.blueorigin.com/blue-moon/national-team

https://www.nasa.gov/content/more-about-the-human-landing-system-program

https://www.blueorigin.com/news/national-team-submits-moon-proposal-to-nasa

https://www.space.com/nasa-artemis-moon-lander-competition -delay

https://dyneticshls.com/

https://www.dynetics.com/_images/banners/dyn-banner-119965424e.jpg

https://spectrum.ieee.org/image/MzczOTYxNQ.jpeg

https://pbs.twimg.com/media/EW3eLciU4AEKnFN?format=jpg&name=4096×4096

https://www.blueorigin.com/assets/blueorigin_hls_ilv_moon_approach.jpg

15 kwietnia, 2021 2 komentarze

Artykuły

NASA zapłaci 400 mln dol. za zaprojektowanie stacji kosmicznej !

Autor: Jakub Kędzior 6 kwietnia, 2021

napisany przez: Jakub Kędzior

Pod koniec marca NASA ogłosiła program Commercial LEO Destinations (CLD), zakłada on wybranie od 2 do 4 firm, które zaprojektują stację kosmiczną na niską orbitę okołoziemską (LEO). Pula wynagrodzenia jest olbrzymia i wynosi łącznie 400 mln dol !

23 marca NASA ogłosiła rozpoczęcie programu Commercial LEO Destinations (CLD). CLD zakłada wybranie od 2 do 4 firm, które zaprojektują komercyjną stację kosmiczną przeznaczoną do umieszczenia na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO). Łącznie na ten cel planuje się przeznaczyć kwotę 400 mln dol. Zainteresowane przedsiębiorstwa wezmą udział w konkursie, który wystartuje od maja tego roku. Zwycięskim firmom w czwartym kwartale 2021 roku mają zostać przedstawione kontrakty, proces ten może jednak nieco się przedłużyć. Zarządzaniem programem CLD zajmie się Centrum Lotów Kosmicznych imienia Lyndona B. Johnsona, poprzez swoje biuro rozwoju komercyjnego LEO.

Cele programu

NASA chce powtórzyć sukces misji Commercial Cargo i Commercial Crew. W ramach tych dwóch programów trzy komercyjne firmy przejęły na swoje barki dotychczasowe obowiązki agencji i samodzielnie wysyłały astronautów oraz ładunek na ISS.

Dyrektor ds. komercyjnych lotów kosmicznych NASA Phill McAlister myśli o niskiej orbicie okołoziemskiej jako sferze trzech działań. Ma to być transport ładunków, transport załóg oraz obsługa stacji kosmicznej. Kwestie transportu mają zostać oddane w ręce prywatnych firm takich jak Boeing czy SpaceX. Szacuje się, że dzięki tym działaniom poczynione zostaną znaczne oszczędności. Do tej pory sam program Commercial Crew zmniejszył wyjściowe koszta o około trzydzieści miliardów dolarów.

Na konferencji 23 marca (wtorek) Phill McAlister powiedział m.in.:

“If it were to always remain that way, our aspirations in low Earth orbit would always be limited by the size of NASA’s budget” (stara droga finansowania sprawiała, że nasze aspiracje na LEO już na zawsze pozostałby ograniczone przez malejący budżet NASA)

“By bringing the private sector into these sections and into these areas, as suppliers and users, you expand the pot, and you have more people in low Earth orbit” czyli (dzięki wprowadzeniu prywatnych firm do sektora kosmicznego i wszystkich tych stref, gdzie doskonale sprawdzają się jako dostawca i użytkownik, wyślemy więcej ludzi na niską orbitę okołoziemską)

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS) Źródło: NASA

Formalnie NASA nie posiada własnej stacji kosmicznej. Z faktycznego punktu widzenia jest jedynie użytkownikiem ISS, nie zaś jej właścicielem. W związku z tym podobnie jak Chiny, z ich programem stacji kosmicznej Tiangong, agencja chce się usamodzielnić. W głównej mierze program CLD został zapoczątkowany właśnie z tego względu. Drugim argumentem przemawiającym za budową przez NASA własnej stacji kosmicznej jest wiek ISS. Międzynarodowa Stacja Kosmiczna nieubłaganie starzeje się i ma już 23 lata. Tym samym jej okres bezpiecznej eksploatacji pomału dobiega końca.

Obsługa Międzynarodowej Stacji Kosmicznej kosztuje agencję blisko 4 miliardów dolarów rocznie. Całkowity łączny koszt ISS to 150 miliardów dolarów (budowa oraz rozwój stacji) z czego NASA pokryła większość wydatków.

„ISS to niesamowity system, ale niestety nie będzie trwał wiecznie” – powiedział McAlister.

Źródła:

https://www.nasa.gov

6 kwietnia, 2021 2 komentarze

Artykuły

GATEWAY: Kosmiczna przystań

Autor: Borys Pacewicz - Pyrek 25 marca, 2021

napisany przez: Borys Pacewicz - Pyrek

Pierwszymi większymi orbitalnymi konstrukcjami były radzieckie stacje z serii Salut, amerykańska stacja Skylab oraz ukoronowanie XX wieku – rosyjska stacja Mir. Ta największa, zbudowana w ubiegłym wieku przez człowieka konstrukcja, została na początku nowego tysiąclecia zdetronizowana przez jeszcze potężniejszy projekt – Międzynarodową Stację Kosmiczną. Jednak ludzkość prze dalej, nasz wzrok sięga już zdecydowanie poza orbitę naszej macierzystej planety. Kolejnym, równie ambitnym projektem będzie stacja Gateway. W porównaniu do swych poprzedniczek poprowadzi naszą rasę jeszcze dalej – ku kolonizacji naszego jedynego Księżyca. Dość powiedzieć, że Gateway znajdzie się na orbicie Srebrnego Globu i będzie najdalej wysuniętym, stałym przyczółkiem ludzkości we Wszechświecie.

Gateway to planowana przez NASA stacja kosmiczna, która ma orbitować naszego naturalnego satelitę – Księżyc. Podobnie jak obecnie ma to miejsce w przypadku ISS, na jej pokładzie przebywać będzie stała załoga. Gateway jest jednym z najważniejszych elementów programu Artemis. Ma na celu przygotowanie ludzi do długotrwałego przebywania na powierzchni Srebrnego Globu. Będzie również przystankiem w drodze na Marsa i do innych części Układu Słonecznego. Partnerstwo przy jej budowie obejmuje kraje europejskie (reprezentowane przez ESA), Stany Zjednoczone (NASA i SpaceX), Rosję (Roscosmos), Kanadę (CSA) oraz Japonię (JAXA).

Pierwsze dwa elementy – Power and Propulsion Element (PPE) oraz Habitation and Logistics Outpost (HALO) zostaną dostarczone na orbitę okołoksiężycową nie wcześniej niż w maju 2024 roku. Kontrakt na ich wystrzelenie wygrała firma SpaceX, której głównym udziałowcem jest Elon Musk. Zostaną wyniesione przez rakietę Falcon Heavy, która w istocie jest kombinacją trzech pierwszych stopni rakiety Falcon 9, które stanowią jej pierwszy człon. Na docelową orbitę dociera drugi stopień wraz z ładunkiem osłoniętym przez odpowiednio większą owiewkę. Gateway planowo, po złożeniu, będzie ważyć około 40 ton i mierzyć jedną szóstą wielkości stacji ISS. Pojedyncza załoga ma przebywać na jej pokładzie od 30 do 90 dni i liczyć do 4 osób.

PPE (Człon Mocy i Napędu) jest modułem zapewniającym zasilanie, kontrolę położenia i możliwość transferu orbitalnego stacji kosmicznej Gateway. Projektowo, za pomocą paneli słonecznych ma być w stanie wygenerować energię elektryczną o łącznej mocy 60kW. Na jego pokładzie znajdą się również urządzenia pośredniczące w łączności między Ziemią a Księżycem oraz innymi statkami kosmicznymi. PPE zapewni także obsługę komunikacji EVA oraz, co wielce prawdopodobne, pozwoli przetestować łączność optyczną z użyciem laserów. Komunikacja laserowa umożliwi przesyłanie dużych pakietów danych z większą prędkością niż tradycyjne systemy radiowe. Moduł zostanie wyprodukowany przez Maxar Technologies w Westminster, stan Kolorado.

HALO (Moduł Mieszkalno-Logistyczny) będzie pierwszym habitatem załogi stacji Gateway. Na jego pokładzie astronauci znajdą schronienie po przybyciu na orbitę okołoksiężycową. Będą mogli w spokoju przygotować się do podróży na powierzchnię Księżyca. Moduł zostanie wyposażony w odpowiednie systemy podtrzymywania życia i elementy niezbędne do prawidłowego funkcjonowania załogi. Zostanie przystosowany do obsługi danych, magazynowania i dystrybucji energii elektrycznej oraz kontroli termicznej całej stacji. To właśnie w nim znajdzie się centrum dowodzenia. Jako moduł podstawowy zostanie wyposażony w odpowiednie porty do dokowania dla kolejnych elementów stacji i statków kosmicznych. Jego produkcją zajmie się Northrop Grumman.

W przyszłości planowane jest rozszerzenie Gateway’a o kolejne elementy. Będą to kolejno moduł mieszkalny I-HAB (wykonany przez ESA we współpracy z JAXA), moduł tankujący ESPRIT (zbudowany przez ESA) oraz manipulator kosmiczny Canadarm3 zaprojektowany i zbudowany przez CSA.

International Habitation Module (I-HAB – Międzynarodowy Moduł Mieszkalny) – znajdzie się w nim system kontroli środowiska i podtrzymywania życia (ECLSS), pomieszczenia dla wewnętrznych i zewnętrznych eksperymentów naukowych, urządzenia fotograficzne, dodatkowa przestrzeń do życia i pracy załogi oraz dwa porty dokujące.

„Gateway jest gwarantem ciągłości programu Artemis. Służy zarówno jako katalizator badań, jak i demonstrator nowych technologii. Wykorzystuje wyjątkowe środowisko na orbicie okołoksiężycowej”

Dan Hartman, NASA

Widok na dwa elementy Gateway’a: PPE oraz HALO.

Canadarm 3 – to zestaw manipulatorów kosmicznych, bardzo podobnych do tych znanych z wahadłowców i ISS. Jego zadaniem będzie przechwytywanie przybywających statków, wsparcie astronautów w czasie spacerów kosmicznych oraz naprawa i konserwacja elementów stacji Gateway. System ma być wysoce autonomiczny, zakłada możliwość obsługi zarówno przez załogę, jak i kontrolerów z Ziemi. Będzie składał się z głównego ramienia o długości 8.5 m, mniejszego, bardziej zręcznego manipulatora oraz zestawu wymiennych narzędzi.

The European System Providing Refueling, Infrastructure and Telecommunications – ESPRIT (ESPRIT- Europejski System Tankowania, Infrastruktury i Telekomunikacji) będzie składał się z dwóch głównych elementów. Z systemu komunikacji, umożliwiającego transmisję audio i wideo na linii Ziemia-Stacja-Księżyc (w dowolnych konfiguracjach), oraz modułu tankowania zaopatrującego Gateway w ksenon i chemiczne propelanty. ESPRIT zapewni stacji paliwo do utrzymywania orbity, obsługi lądowników księżycowych oraz innych systemów transportu kosmicznego.

Koncepcyjna konfiguracja stacji Gateway.

Źródła:
https://www.asc-csa.gc.ca/eng/canadarm3/about.asp
https://www.nasa.gov/press-release/nasa-european-space-agency-formalize-artemis-gateway-partnership
https://www.nasa.gov/press-release/nasa-government-of-japan-formalize-gateway-partnership-for-artemis-program
https://www.nasa.gov/gateway
https://www.flickr.com/photos/nasa2explore/50357251947/in/album-72157716027881092/
https://www.flickr.com/photos/nasa2explore/50356328558/in/album-72157716027881092/
http://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Exploration/Gateway
http://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/European_Gateway_module_to_be_built_in_France_as_Thomas_Pesquet_readies_for_second_spaceflight
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/gateway_configuration_concept_5march2019_final.jpg
http://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Engineering_Technology/Lunar_Gateway_Earth_s_guard_post_against_asteroids

25 marca, 2021 2 komentarze

Artykuły

Inspiration4 – Cywile w kosmosie.

Autor: Jakub Kędzior 6 marca, 2021

napisany przez: Jakub Kędzior

Zespół złożony z cywili poleci w kosmos, brzmi jak fikcja, lecz to prawda! Niedawno SpaceX ogłosiło misję, w której skład wejdą jedynie osoby niezwiązane dotychczas z resortem rządowym.

Inspiration4 to pierwsza na świecie całkowicie cywilna misja w kosmos, która ma zapoczątkować erę lotów komercyjnych. Jej głównym celem jest zebranie 200 mln dolarów na rzecz szpitala dziecięcego St. Jude Children’s Research Hospital w Memphis. W misji przewidziano cztery miejsca, z czego jedno zostanie wylosowane a trzy pozostałe obsadzone w sposób klasyczny. Inspiration 4 opuści Ziemię z historycznego kompleksu startowego LC-39A, który znajduje się w Centrum Kosmicznym im. Kennedy’ego na przylądku Canaveral. To właśnie stamtąd wyruszały misje księżycowe Apollo oraz promy kosmiczne. Rozpoczęcie misji Inspiration 4 planowane jest nie wcześniej niż na ostatni kwartał bieżącego roku.

Naszywka misji Inspiration 4 (graf. SpaceX)

Cel misji oraz przyszłość turystyki kosmicznej.

Głównym celem misji jest zebranie 200 mln USD na rzecz szpitala dziecięcego specjalizującego się w nowotworach dziecięcych. Połowę tej kwoty przekazał osobiście Jared Isaacman, resztę planuje się uzbierać w zbiórce.

W rozmowie z mediami Elon Musk mówi:

„Jest to milowy krok dla uczynienia turystyki kosmicznej powszechnie dostępną”

„Tylko dzięki takim misjom jak Inspiration 4, będziemy w stanie obniżyć koszt lotów w kosmos, sprawiając tym samym, że turystyka kosmiczna stanie się dostępna dla wszystkich” – dodał.

Plany Elona Muska zakładają, że jeśli projekty lotów komercyjnych zakończą się powodzeniem, to w konsekwencji koszty startów powinny zmniejszyć się niemal tysiąckrotnie. To pozwoli na uruchomienie nowych przedsięwzięć, jak np. ponaddźwiękowy statek konstrukcyjnie oparty na Starshipie, zdolny do międzykontynentalnego transportu ludzi i ładunku.

Elon Musk również twierdzi, że:

„Tym, co przesądzi o powodzeniu projektu lotów komercyjnych, będzie możliwość wielokrotnego wykorzystywania rakiet”.

Załoga

Misją dowodzić będzie Jared Isaacman, 37-letni założyciel i dyrektor generalny firmy Shift4Payment, zajmującej się przetwarzaniem płatności. Prywatnie jest doświadczonym pilotem oraz kolekcjonerem myśliwców wojskowych. Wszystkie koszty misji pokrywa właśnie on. Kolejną osobą, pod kodem „Hope” (Nadzieja) została Hayley Arceneaux, która jest pracownikiem szpitala St. Jude Children’s Research Hospital. Hayley przeżyła raka kości i będzie pierwszą osobą (znaną nam), która poleci w kosmos z protezą. Podczas lotu będzie pełniła funkcję głównego oficera medycznego załogi. Pozostałe miejsca nie zostały jeszcze obsadzone. Na ten moment, osoby, które je zajmą, określane są odpowiednio kodami Prosperity oraz Generosity (Prosperita oraz Wielkoduszność).

Grafika przedstawiająca załogę misji Inspiration 4 (graf. SpaceX)

Pierwsze dwa miejsca są ściśle związane ze szpitalem dziecięcym, dla którego zbierane są fundusze. Jest to miejsce o kodzie „Hope” zajmowane przez Hayley Arceneaux oraz kodowa “Generosity”, które zostanie wylosowane spośród osób, które wspomogły finansowo powyższą instytucję. Prócz tego jedynym wymogiem jest ukończone 18 lat i obywatelstwo USA. Ostatnia osoba, czyli kodowo “Prosperity” zostanie wybrana spośród użytkowników platformy Shift4Shop.

Szkolenia oraz plany misji

Po uzyskaniu pełnego składu osobowego, członkowie misji rozpoczną szkolenia na astronautów, które realizować będzie SpaceX. Nauczą się m.in. funkcjonowania w warunkach mikrograwitacji, pilotażu kapsuły oraz radzenia sobie z mechaniką orbitalną podczas lotu. Przygotują się również do podejmowania kluczowych decyzji w sytuacjach awaryjnych.

Kapsuła zaopatrzeniowa SpaceX Dragon zbliża się do ISS (fot. Ricky Arnold)

Misja zakłada, że kapsuła osiągnie niską orbitę okołoziemską. Tutaj, na wysokości 400 km, będzie mknąć z prędkością ponad 27 000 km/h przez dwa lub cztery dni. Musk dodaje jednak, że cała załoga pozostanie w kosmosie tyle, ile zażyczy sobie Isaacman. Kapsuła Dragon ma okrążać Ziemię w ciągu 90 minut. Podczas misji planuje się przeprowadzić eksperymenty, które na tę chwilę nie są znane.

Kapsuła oraz rakieta

Kapsuła Dragon Resilience w kompleksie startowym 39A Centrum Kosmicznego im. Kennedy’ego (fot. SpaceX)

Czteroosobowa załoga astronoutów-amatorów zasiądzie w statku kosmicznym Dragon Crew Resilience. Jest to ta sama kapsuła, którą na ISS polecieli astronauci NASA i JAXA w ramach misji SpaceX Crew-1.

Statek mierzy 8.1m, a jego średnica wynosi 4m. Wyposażony jest w 16 silników odrzutowych Draco używanych do orientacji oraz manewrów w apogeum/perygeum, regulacji orbity oraz kontroli położenia. Wszystkie silniki łącznie zapewniają 400N siły w próżni kosmicznej. Dodatkowo kapsuła posiada osiem silników SuperDraco, które wykorzystywane są w sytuacji awaryjnej do ewakuacji Dragona ze szczytu rakiety Falcon 9. Ich moc całkowita wynosi 73 kN.

Silnik SuperDraco podczas testów w McGregor w Teksasie (fot.SpaceX)

Cała przestrzeń ładunkowa kapsuły (165 kg, 37m ³) zostanie przeznaczona zarówno na podstawowe rzeczy, jak i sprzęt naukowy wykorzystywany do badań i eksperymentów w warunkach mikrograwitacji.

Start misji SpaceX Crew-1 (fot. NASA/Joel Kowsky)

Źródła do artykułu:
https://www.inspiration4.com/mission
https://www.spacex.com/vehicles/dragon/index.html
https://en.wikipedia.org

6 marca, 2021 1 komentarz

Nowsze wpisy

Starsze wpisy