111 lat Teorii Względności A. Einsteina

mc2

Energia wiązań jądra atomu to tyle samo dżuli ile masa tego kawałka materii razy prędkość światła i to jeszcze podniesiona do kwadratu.

Ponieważ była to kusząca perspektywa, naukowcy sprawdzili prawdziwość tego twierdzenia. Po pierwszych eksperymentach okazało, że potencjał w wiązaniu się jądra atomu jest napawdę ogromny i należy z nim obchodzić się bardzo ostrożnie. Ale to było na długo przed rozwojem radiologii – o czym za moment.

A co dalej? Mniej więcej pół wieku temu mocarstwo dało do zrozumienia że potrafi robić takie badania i było to znaczne osiągnięcie. Nastąpiła era odkrywania kosmosu, a eMCe kwadrat stało podstawą galopującego rozwoju setek innych dziedzin życia. Jest także symbolem czasów, które ją zrodziły – dla nas odległych o ponad 100 lat, a jednak znajomo współczesnych.

einstein_laughingPonieważ nie wiemy jaki naprawde był Albert Einstein, trudno nam ocenić jego wkład w naukę z początku XX wieku. Wszyscy znają zabawne zdjęcie, na którym bardzo respektowana osoba wytyka głupkowato język. Zupełnie przypadkowe zdjęcie, które zrobiono długo po opublikowaniu Zur Elektrodynamik bewegter Körper, tuż po pierwszych próbach ze zjawiskiem fuzji uwolnionej. Dla swoich twórców okazało się raczej trudnym dzieckiem. Mniej więcej wtedy historia podzieliła się na tą sprzed i tą po atomie.

Historia świata jest pełna wydarzeń, które nieodwracalnie zmieniają losy jego mieszkańców. Kiedyś królestwa, potem cesarstwa, dalej świat ogarnęły wielkie wojny. Aż nastał czas, kiedy każdy miał stać się obywatelem jakiegoś kraju. I to na długo przed Einsteinem!  On sam przyznawał że jest amerykaninem żydowsko-niemieckiego pochodzenia. Wydarzenia wpływające na bieg dziejów zawsze należą do gwałtownych.

Bo smutną prawdą jest, że odkrycie zostawiło za sobą ponure żniwo. Ofiary bomb zrzuconych na Japonię to tysiące istnień cierpiących z powodu napromieniowania. Chyba każdy o tym słyszał. Mamy do czynienia z niebezpiecznymi materiałami. Niestety raz napromienowane miejsce staje się bardzo, ale to bardzo niezdrowe i obszary ciężkiego skażenia jak Ground Zero w Nagasaki albo sarkofag elektrowni atomowej w Czarnobylu na długo pozostaną strefami odizolowanymi od świata.

afissionfusionbalanceBardzo niebezpiecznymi. A jednak?

Fuzja to zjawisko bezprecedensowe. Odkrycie wzbudziało wiele kontrowersji. Czy dzieląc atomos, filozoficzny element niepodzielny nie przekroczyliśmy granicy? Postęp usprawiedliwia się sam. Nikt z nas nie odpowiada za żadną z katastrof i nikomu nie zależy na następnych. Jesteśmy jakby pasażerami ogromnego statku, który płynie dzięki postępowi. Wydaje mi się, że tylko wspólną pracą możemy utrzymać ten statek na wodach i skierować go wyżej, w stronę gwiazd.

Rudy uranu można znaleźć choćby w Sudetach, ale kombinat przemysłowy potrzebny do wyciśnięcia porządanej esencji ciężkich izotopów wymaga nakładów pracy tysięcy ludzi. Doszło do tego, że każde państwo, które posiada taki przemysł musi otwarcie o tym poinformować inne kraje i pakt podpisało bodaj tuzin sygnatariuszy. Prezydent USA, Barack Obama dostał nagrodę nobla pokoju za swój wkład w budowanie porozumienia nowych czasów.

56Ujarzmiona, energia jądrowa ma wiele zastosowań, bez których nie obeszlibyśmy się współcześnie. Odkąd zaczęto z niej korzystać, wiele szkół, domów i szpitali funkcjonuje dzięki energii jądrowej. Dzięki badaniom rozpadów jądra medycyna zyskała nowe narzędzia diagnostyczne i do zwalczania chorób nowotworowych. Wiele podzespołów Curiosity działa opierając się o te osiągnięcia fizyki jądrowej, przecierając szlaki do powszechniejszego użycia tu, na Ziemi.

Nie mamy wyboru a nasza natura jest skłonna do podejmowania ryzyka. Zawsze powinniśmy kierować się rozsądkiem. Jest też nasza wyobraźnia, która podpowiada niewyobrażalne i każe odkrywać. Nie zapomnijcie że w tym roku obchodzimy 111 jubileusz, może warto odkorkować z tej okazji butelkę musującego szampana? Toast można wznosić ze sporym marginesem błędu a nawet i lepiej – z innej okazji.

Sto lat!

Ufunduj badanie gleby pozaziemskiej – zaproszenie do kampanii crowdfunding

crowdfunding-keyboard.jpgKażdy chętny poświęcić kilkanaście złotych (min. 5 euro) dla rozwoju kosmicznej nauki może w prosty sposób dokonać wpłaty przez kliknięcie w linka na tej stronie. Każda wpłata będzie nagrodzona marsjańskim upominkiem, którego wartość rośnie adekwatnie do wysokości podarunku.
Sponsorzy poprzedniej edycji badania zostali zaproszeni na uroczystą kolacje, na której serwowano plony wyhodowane w analogach ziemii eksterralnej. Fotorelacje z kolacji możecie obejrzeć na fanpage eksperymentu.

Czytaj dalej

ExoMars u celu, ciąg dalszy

Schiaparelli_separating_from_Trace_Gas_Orbiter-1-2.jpg

Po blisko 500 mln km podróży i niecały milion km przed Marsem roboty ExoMars wykonały dwa manewry: oddzielenia moduł Schiaparelli od Trace Gas Orbiter (w niedziele, 16.10) oraz wejścia TGO na orbitę Marsa (w poniedziałek, 17.10). Operacje przebiegły zgodnie z planem i obydwa roboty mogą bez przeszkód kontynuować misję.

Komunikaty radiowe potrzebują około 10 minut, żeby pokonać drogę z Ziemi do satelity i tyle samo czasu musimy czekać na potwierdzenia z robota oddalonego o miliony kilometrów. Wszystkie dane z aparatury nawigacyjnej satelity, informacje o jej „zdrowiu” i te zarejestrowane przyrządami naukowymi odbieramy na Ziemi z takim samym opóźnieniem, dlatego operacje związane z nawigacją bardzo odległych satelitów należy szczegółowo planować.

cu5lol_wyaalncb

Space Operations Centrum w Dramstadt, Niemcy na godzinę przed zaplanowanym manewrem

W związku z powyższym zdalne sterowanie „na żywo” jest niemożliwe. Jeśli chcemy wpłynąć na lot satelity po odległej orbicie, musimy przekazać mu paczkę instrukcji, które ten po otrzymaniu wykona krok po kroku, w miarę swoich możliwości. Jeśli w zaplanowanej sekwencji zabrakłoby istotnego detalu, na przykład polecenia wznowienia komunikacji z Ziemią, misje spotkałby tragiczny los – orbiter pozbawiony możliwości sterowania dołączyłby do tysięcy ciał niebieskich orbitujących Słońce. Pułapek związanych z planowaniem kosmicznych misji jest znacznie więcej…

Odłączenie modułu lądownika od satelity wiązało się ze zmianą masy obydwu robotów, pędzących z zawrotną prędkością blisko 6km/s (relatywnie do Marsa). To nie pozostało obojętne do stabilności ich lotu. Aby uniknąć ryzyka uszkodzenia, antena wysokiego zysku orbitera TGO złożyła się przed manewrem rozłączenia i na Ziemię docierał jedynie sygnał nadawany z niewielkiej anteny LGA, pozwalający określić trasę i stabilność satelity (dane telemetryczne liczone na podstawie efektu Dopplera – nauka to fajna rzecz, clrk). Szczegółowe informacje z podsystemów robota oraz odbieranie i nadawanie skomplikowanych sygnałów wymagają przepustowości, którą oferuje wyłącznie antena kierunkowa HGA (wyłączona na czas manewru ze względu na ryzyko uszkodzenia). Dlatego piloci misji na potwierdzenie musieli czekać do czasu aż TGO wykona cały zaplanowany program.

cu8cfaexgaevypa

Sygnał z HGA potwierdzający powodzenie operacji odłączenie lądownika od satelity, źródło: ESA Operations@Twitter.com

Szczęśliwie dla europejskiej i rosyjskiej agencji kosmicznej na kwadrans przed 7 wieczorem w niedzielę 16.10 radioteleskopy na Ziemi wznowiły komunikację z TGO – robot nadał potwierdzenie odłączenia modułu lądownika, co w centrum sterowania przyjęto z wielką ulgą.

Wymierzony z precyzją mistrza rzutów lotką lądownik mknie teraz w kierunku atmosfery Marsa. Obliczenie odpowiedniego kąta wejścia w gazową otoczkę planety było bardzo ważnym elementem planu. Gdyby kąt natarcia był zbyt duży, robot spłonąłby w atmosferze w wyniku przegrzania tarczy ochronnej. Jeden stopień za mało i Schiaparelli minąłby planetę mknąc bez celu w kierunku kosmicznej pustki.

Moduł lądownika nie ma możliwości ładowania baterii i tuż po odłączeniu od satelity przełączył się w tryb hibernacji, żeby zaoszczędzić ograniczony zapas energii. Kilowatogodziny zgromadzone w bateriach mają wystarczyć mu na przeprowadzenie manewru lądowania i 3-4 dni badań na powierzchni planety. Robot ma obudzić się na chwilę przed wejściem w atmosferę Marsa około godziny 16:42 w środę 19.10 czasu polskiego.

Satelita TGO pozbawiony ciężkiego lądownika mógł skorgować prędkość i tor lotu odpalając dwukrotnie niewielkie silniki odrzutowe. Pierwszy raz na niecałą minutę w celu poprawienia kierunku i drugi raz na ponad dwie godziny, żeby zwolnić o 1550 m/s. Teraz robot może zostać przechwycony przez grawitację Marsa. Gdyby oddzielenie lądownika od orbitera nie powiodło się, masa połączonych robotów byłaby zbyt duża dla hamującej siły silników odrzutowych i satelicie nie udałoby się wejść na orbitę dookoła Marsa. W takim wypadku piloci ExoMars musieliby czekać aż dwa lata (!) aż robot wykona pełną orbitę dookoła Słońca, tracąc przy tym prędkość wystarczająco, by przy następnym spotkaniu dać się przechwycić przez przyciąganie Czerwonej Planety.

tgoedm-arrival-512x384

Klatka z symulacji lotu TGO i lądownika Schiaparelli u celu podróży, źródło: ESA

W następnym poście postaram się streścić przebieg lądowania lądownika Schiaparelli na powierzchni planety. Do usłyszenia!

na podst. spaceflight101.com

Ogródek na pozaziemskiej glebie

journal.pone.0103138.g002.png

Eksperymentalna uprawa na uniwersytecie w Wageningen

Jest bardzo możliwe, że w ciągu najbliższych 20 lat uruchomimy kolonie badawczą na powierzchni któregoś z najbliższych ciał niebieskich. Może na Księżycu, może na Marsie. Pod względem ekonomicznym obydwie perspektywy są takie same, podróż na Marsa trwałaby jedynie dłużej.

Warto zastanowić się nad uruchomieniem na Marsie stałej kolonii, na którą astronauci lecieli by w jedną stronę. W pierwszych latach działania pozaziemskiego habitatu nie byłoby rotacji osadników. Takie założenie uprościło by znacznie zakres przygotowań, odrzucając etap oderwania się z Marsa w kierunku powrotnym na Ziemię. Z biegiem lat na Marsie zbudowany zostanie kosmodrom i rejsy w obydwie strony staną się możliwe.

O szczegółach przygotowania takiej misji nic konkretnego nie wiem. Skromne informacje jakie wyszperałem w sieci zamieściłem kilka razy na stronie, chociażby o skafandrze czy o hodowli roślin poza Ziemią. Ponieważ eksperyment dotyczący uprawy w analogach gleby eksterralnej dobiegł końca, dzisiaj mowa będzie właśnie o pozyskiwaniu warzyw na Marsie i Księżycu.

Celem pracy naukowców z holenderskiego uniwersytetu w Wageningen było ustalenie w jakim stopniu pozaziemska gleba nadaje się do uprawy. W tym celu w blisko tysiącu małych doniczek zasiali 14 różnych gatunków roślin i przez 50 dni przyglądali się jak sobie radzą w niecodziennych warunkach. Na stole badawczym wylądowały rośliny takie jak pomidory, marchewka albo gorczyca (pełna lista jest na nast. str.).

martiangardenpotatoes.jpg

Pozaziemska uprawa popularnej bulwy na filmie The Martian

Najtrudniejsze w całym eksperymencie było zdobycie odpowiedników marsjańskiej i księżycowej gleby. Sami wiecie, współcześnie o dostawy jest bardzo trudno. Badacze byli zmuszeni posłużyć się odpowiednikami wyprodukowanymi w laboratorium na podstawie dostępnych analiz chemicznych in-situ z misji kosmicznych Apollo, Pathfinder i Voyager.

Należało dołożyć starań, aby zawartość soli mineralnych i składników organicznych w najlepszym stopniu odpowiadała glebom pozaziemskim. Z popiołu wulkanicznego w laboratoriach NASA powstały 2 gleby eksperymentalne, nabyte na potrzeby eksperymentu. Gleba kontrolna pochodziła z Holandii. Gleb nie wzbogacano nawozami a do podlewania używano wyłącznie destylowanej wody.

Po 50 dniach badacze stwierdzili, że rośliny można uprawiać na substytucie ziemi marsjańskiej i księżycowej. Wyniki przyrostu masy biologicznej wyhodowanej „na Marsie” okazały się najlepsze, najgorzej z trójki wypadł Księżyc. Tamtejsza gleba jest bardzo uboga w związki organiczne. Na następnej stronie znajdziecie tabele z obserwacjami i nazwami hodowanych w eksperymencie roślin. Bardziej wnikliwych odsyłam do sprawozdania w linku na końcu tego posta.

Dopóki marsonautom nie będzie przeszkadzała dieta oparta wyłącznie na warzywach, nie powinni martwić się o zapasy pożywienia na marsjańskiej pustyni. Wielu wyda się to niepoważne, ale praca w ogrodzie będzie miała również pozytywny wpływ na atmosferę w kolonii. Bo uprawianie roślin to oprócz ubrudzonych rąk przyjemność i odprężenie.

Pełne sprawozdanie z eksperymentu znajdziecie pod tym linkiem. Czytaj dalej

Misja ExoMars wystartowała

pobranePierwsza z dwóch misji na Marsa realizowanych wspólnym wysiłkiem ESA i Roskosmos właśnie rozpoczęła 7-miesięczną podróż w kierunku Czerwonej Planety. Po dotarciu na orbitę europejski satelita rozpocznie badania marsjańskiej atmosfery.

Misja ExoMars wystartowała 14. marca o godzinie 10:31 (czasu środkowoeuropejskiego) z kosmodromu Bajkonur. Badawcze combo, satelitę Trace Gas Orbiter oraz moduł lądownika Schiaparelli, wyniosła na orbitę rosyjska rakieta Proton-M.

Ucieczka z ziemskiej grawitacji na okołosłoneczną orbitę transferową trwała do godziny 21:13 CET. Kilka minut później centrum kontroli w Darmstadt w Niemczech potwierdziło powodzenie startu i dobry stan ładunku. Satelita rozłożył panele słoneczne i jest w drodze na Marsa.

Start rakiety Proton M

Start rakiety Proton M z ładunkiem ExoMars

Podróż do celu potrwa do połowy października b.r. Po rozdzieleniu niecały 1 mln. km od planety moduł lądownika skieruje się na powierzchnię a satelita pozostanie na jej orbicie.

Misja naukowa TGO rozpocznie się 7 miesięcy po osiągnięciu Czerwonej Planety. Przez ten czas będzie on starał się ustabilizować swoją orbitę.

Lądownik Schiaparelli to test oraz demonstracja europejskiej technologii lądowania. Po udanym zejściu na powierzchnię moduł wykona kilka badań, m.in. nad powstawaniem burz pyłowych. Próba lądowania na Marsie to rozgrzewka przed następnym etapem ExoMars, który przewiduje wysłanie na powierzchnię łazika.

TGO będzie prowadził badania z wysokości 400km, poszukując rzadkich gazów w atmosferze planety. Wyposażenie satelity umożliwi odnalezienie wodnego lodu ukrytego pod powierzchnią planety, odkrycie źródła metanu oraz umożliwi komunikację z łazikiem ExoMars 2018.

Więcej informacji o ExoMars niebawem.

[MSL] Rzut okiem na położenie Curiosity

Na Waszą prośbę przygotowałem dwie grafiki. Na jednej możecie zobaczyć położenie robota jego własnymi kamerami Navcam. Podejrzewam, że podobne projekcje panoramiczne piloci MSL widzą na co dzień.

"wrota" piaszczystej niecki, przez którą miał przeprawić się robot. źródło: Mars Images for iOS/clrk

„wrota” piaszczystej niecki, przez którą miał przeprawić się robot. źródło: Mars Images for iOS/clrk

Następna grafika to rzut na fragment krateru Gale’a, z ikonką łazika w lewym górnym rogu. Oznacza ona aktualne położenie. Jak widać piaszczysta niecka jest tak naprawdę wejściem do „labiryntu” wyżłobionego u zbocza Aeolis Mons. Niestety, najkrótsza droga, która miałaby prowadzić właśnie przez tę nieckę oznacza coraz więcej piaszczystych wydm, które dla łazika mogłyby oznaczać nawet ugrzęźnięcie i zatrzymanie misji na dobre. Dlatego piloci są zdecydowani skierować łazika 2 km dalej na południowy zachód, w poszukiwaniu bardziej stabilnego wejścia na górę. Zobaczcie sami, lokalizacja została zaznaczona na tej stronie.

Rzut okiem na położenie łazika. żródło MRO/NASA/clrk

DO USŁYSZENIA 🙂 clrk

Happy Birthsday nanana

Łazik Curiosity znalazł czas, żeby symbolicznie uczcić swój pierwszy rok obecności na Marsie. Robot zatrzymał się na chwilę i… odtworzył melodyjkę Happy Birthsday na instrumencie SAM. Źródłem dźwięku był wibracyjny mechanizm transportujący drobiny do tego laboratorium. Podziwiam osobę, która wpadła na taki zabawny pomysł 🙂

Szczegóły możecie zobaczyć na filmiku.

Kosmiczny wyścig, cd.

Niedawno mogliście przeczytać o nieoficjalnym wyścigu między NASA a Rosjanami. Zastanawialiśmy się, czy mały Opportunity zdoła odebrać pierwsze miejsce starzejącemu się (40 lat to w dziejach podboju kosmosu prawie prehistoria!) Lunokhodowi-2 misji ZSRR.

Po analizie nowych zdjęć satelitarnych LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) amerykanie z NASA policzyli, że w trakcie swojej 5-miesięcznej misji w 1973 roku radziecki łazik pokonał ponad 41,5 km a nie 37, jak wcześniej szacowano. Pomimo upływu czasu ślady pozostawione przez człowieka na srebrnym globie zachowują się w prawie nie naruszonym stanie. Na załączonym zdjęciu możecie zobaczyć końcową trasę i miejsce wiecznego postoju Lunokhoda.

źródło: NASA/GSFC/Arizona State University

źródło: NASA/GSFC/Arizona State University

Czy nowe dane odbiorą małemu Opportunity szansę na sięgnięcie po zaszczytny tytuł pierwszego długodystansowca Układu Słonecznego? W tym roku na pewno. Po zdobyciu Slander Point amerykański łazik pozostanie 3 km za konkurentem z czasów ZSRR… W skali badań planetarnych to bardzo dużo (Weźcie pod uwagę Curiosity – jego 8. kilometrowa podróż ma zająć ponad rok!).

Musicie wiedzieć, że mały Oppy „kuleje”, cierpi na reumatyzm i zaczyna dawać pierwsze oznaki choroby alzheimera. Nadchodzące miesiące niosą ze sobą początek marsjańskiej zimy, którą łazik przeczeka na południowym stoku Solander Point. Jeśli zimno i brak słońca nie unicestwią naszego bohatera, to od nowego marsjańskiego roku będzie mógł ponownie stanąć do walki.

Tylko co małemu Oppy po tytule, skoro nikt nie przewidział powrotu do domu po odbiór nagrody?

Wszystkiego dobrego od początku tygodnia! – clrk

Amerykańskie firmy chcą na Marsa

Elon Musk i Barrack Obama, 2010 r.

Elon Musk i Barack Obama, 2010 r.

Ameryka to ojczyzna lobbingu. Właściwie każdą sferę gospodarki i polityki w tym kraju w mniejszym czy większym stopniu kontrolują zainteresowani lobbyści dysponujący środkami (pieniędzmi), wystarczającymi by przekonać rządzących do racji tych grup. Zanim zaczniemy oceniać i krytykować amerykański system weźmy pod uwagę, że obok wspomnianych grup nacisku istnieją dziesiątki jeśli nie setki organizacji kontroli i zapobiegania nadużyciom. Poza tym misja:MARS to nie miejsce na takie dyskusje.

Dlaczego więc o tym wspomniałem? Okazuje się, że coraz więcej bogatych i wpływowych amerykanów lobbuje w kierunku marsjańskiej misji załogowej. Kilka dni temu wspominałem o fundacji Dennisa Tito, dzisiaj serwis SpaceTravel donosi o teksańskim wystąpieniu miliardera Elona Muska. Biznesmen miał powiedzieć, że będzie bardzo rozczarowany jeśli do jego śmierci ludzkość nie postawi stopy na Czerwonej Planecie. „Chciałbym umrzeć na Marsie, byle nie w kosmicznej kraksie” zażartował przed zgromadzonym tłumem 41-letni Musk.

Musk jest współzałożycielem SpaceX, firmy specjalizującej się w lotach kosmicznych. Obecnie SpaceX obsługuje loty do ISS, w przyszłości chce wziąć udział w innych kosmicznych projektach takich jak budowanie baz kosmicznych czy loty międzyplanetarne. W listopadzie ubiegłego roku Musk przekonywał, że zrobi wszystko, by jego firma poleciała na Marsa. Dodał, że sam chętnie weźmie udział w takiej misji jako marsonauta.

Amerykanie to uparty i stanowczy naród, lubiący dopiąć swego. Przedstawiciele sektora prywatnego są otwarci na współpracę z rządem USA, o ile ten zechce współpracować. Z drugiej strony, firmy są zdeterminowane polecieć na Marsa w ten czy w inny sposób. Czy perspektywa wetkniętej w powierzchnie Marsa flagi z logiem prywatnej firmy zamiast flagi narodowej podziała na rządzących USA i nakłoni ich do podjęcia kroków w kierunku wysłania człowieka na Marsa? Wszystko wskazuje na to, że w nadchodzących miesiącach pomysł misji załogowej nabierze realnych kształtów albo zostanie na kolejne dziesięciolecia odrzucony.

…o czym na pewno dowiecie się na stronie. Do usłyszenia!