космос

Марсоход Perseverance доказал, что может обеспечить человека кислородом на 3.5 часа

Один из инструментов ровера Perseverance — эксперимент MOXIE — успешно завершил свою научную миссию на Марсе. Это демонстратор технологии выработки кислорода из местной атмосферы, которая состоит преимущественно из углекислого газа. Прибор благополучно превысил минимальный порог производительности почти вдвое, показав, что у будущих марсианских колонистов есть надежный способ получения воздуха для дыхания.

Фрагмент селфи Perseverance в местечке Three Forks, где ровер оставил несколько трубок с образцами для дальнейшей отправки на Землю. Панорама составлена десятков отдельных снимков, сделанных камерой WATSON на манипуляторе марсохода. Съемка велась на 684 сол (марсианский день) миссии — 22 января 2023 года

Работающий не покладая манипулятора уже два с половиной года марсоход Perseverance несет на борту не только инструменты для поиска следов внеземной жизни. Одна из четырех его главных задач — проверить ключевую технологию, необходимую для колонизации Марса.

Чтобы не везти весь необходимый для дыхания кислород вместе с собой, перспективные миссии к Красной планете должны иметь возможность вырабатывать его на месте. Для этого ровер оснастили прибором Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE).

В минувшую среду Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) отчиталось об успешном выполнении этой задачи. Устройство MOXIE в 16-й раз включилось 7 августа, выработав 9,8 грамма кислорода. Всего за время, прошедшее с посадки марсохода и начала его полноценного функционирования, прибор произвел 122 грамма кислорода.

Этого достаточно для поддержания жизнедеятельности небольшой собаки на протяжении десяти часов. Взрослому человеку в состоянии покоя такого количества кислорода хватит примерно на три с половиной часа.

Минимальный порог, который команда эксперимента обозначила в качестве успеха MOXIE, — шесть граммов кислорода в час. Его удалось превзойти вдвое, достигнув максимально возможной производительности прибора. Теоретически возможна еще большая эффективность, но ее продемонстрировать не позволяет уже энергосистема марсохода. В пике MOXIE потребляет 300 ватт электроэнергии, которые ровер вынужден предварительно запасать в аккумуляторе, так как электрическая мощность радиоизотопного генератора Perseverance составляла 110 ватт на момент запуска и с тех пор только уменьшается.

Для выработки кислорода в MOXIE используется процесс высокотемпературного электролиза. Забортный воздух, состоящий на 95 процентов из углекислого газа (остальное — азот и аргон), проходит через фильтр для очистки от пыли. Далее с помощью спирального компрессора его давление повышается до земного.

На следующем этапе газы нагреваются примерно до 800 градусов и поступают в электролизные ячейки. Там в результате термического разложения и электрокатализа молекулы углекислого газа теряют по одному атому кислорода — превращаются в молекулы угарного газа.

Установка разработанного Массачусетским технологическим институтом прибора MOXIE в марсоход Perseverance, март 2019 года

Освободившиеся ионы кислорода, получив электроны с катода, взаимодействуют с керамическими пластинами из стабилизированных скандием оксидов циркония и иттрия. Этот тип керамики обладает свойством проводить ионы кислорода. Они, в свою очередь, перемещаются сквозь пластины на анод, где соединяются в молекулярный кислород. Получившийся газ проверяется на чистоту (нужно не менее 98 процентов), после чего вместе с остатками CO2 и CO выбрасывается обратно в атмосферу.

Успех MOXIE по праву можно считать важнейшей вехой в развитии технологий освоения других небесных тел. Это первый в истории эксперимент по выработке необходимых для жизнедеятельности человека ресурсов на другой планете. Кислород потребуется будущим колонистам не только для дыхания. Это также окислитель для ракет на обратную дорогу домой.

Результаты работы MOXIE позволят повысить эффективность используемого технологического процесса и разработать полноразмерную систему обеспечения. По плану следующая установка уже должна производить не менее двух килограммов кислорода в час, потребляя 25-30 киловатт электроэнергии. После выработки кислород, естественно, будет не выбрасываться обратно в атмосферу, а храниться в жидком виде.

Статья спизжена отсюда

NASA опубликовало снимки места падения российской «Луны-25»

ссылка на гифку

Аэрокосмическое агентство США опубликовало снимки места падения «Луны-25», не сумевшей совершить посадку на естественный спутник Земли.

На снимках виден кратер (в центре), образовавшийся на южном полюсе Луны на месте падения российской станции.

Космический телескоп Джеймса Уэбба запечатлел галактику "Водоворот" в невиданных ранее деталях

Американские инженеры предложили построить маглев на Луне

При создании лунных баз понадобится решить проблему транспортировки грузов по поверхности Луны. Американские инженеры предложили весьма интересное решение этой задачи – систему магнитной левитации, основой которой служат гусеницы, раскатываемые по лунной поверхности.

Система FLOAT

В 2017 году NASA приняло программу исследования Луны «Артемида»: этот проект предусматривает высадку человека на Луну (она намечена на конец 2025 года) и создание в конце 2020-х постоянной лунной базы. При реализации этой программы необходимо будет решить множество технических проблем: в частности, разработать способы эффективной транспортировки грузов по лунной поверхности. Потребуется учесть агрессивные условия, в которых предстоит работать транспортной системе: значительные перепады температур, абразивную пыль, накопление статического электричества.

Инженеры американской компании SRI International предложили один из вариантов решения этой задачи. Они разработали проект системы магнитной левитации, или маглева.

Часовой ролик с подробностями на английском, вдруг кому интересно.

Основным ее компонентом будут своеобразные ленты или гусеницы, укладываемые на поверхность Луны. Они состоят из двух слоев: первый, из графита, создает магнитное поле, заставляющее вагонетки с грузом висеть над лентой. Второй слой образован «гибкой электроникой»: так называют электронные схемы, располагающиеся на гибком основании. Электроника создает электромагнитное поле, заставляющее вагонетки разгоняться либо тормозить и тем самым управляющее их движением вдоль ленты.

Возможно также устройство третьего слоя, состоящего из солнечных батарей: они могут собирать энергию для питания системы. Система, которая должна будет работать в автоматическом режиме, получила название FLOAT: это аббревиатура от Flexible Levitation on a Track, что дословно переводится как «гибкая левитация над гусеницей». Гусеницы действительно должны обладать большой гибкостью, что упростит постройку системы: изначально их можно сворачивать в большие рулоны, разворачивая на месте, подобно ковровой дорожке.

Схема укладки гусениц специализированным луноходом

На Земле пассажирские системы магнитной левитации работают достаточно давно: первую из них (не считая экспериментальных) открыли в Бирмингеме в 1984 году, она соединяла городской аэропорт с железнодорожным вокзалом. Сейчас такие системы наиболее интенсивно развиваются в Китае: поезда шанхайского маглева разгоняются свыше 400 километров в час. А в Японии экспериментальные составы достигали скорости 600 километров в час.

Поезд на магнитной подвеске в Шанхае, Китай

Ожидаемые скорости перемещения лунного маглева будут гораздо ниже — по крайней мере, на начальном этапе развития системы: вагонетки будут перемещаться со скоростью всего около метра в секунду. Их грузоподъемность составит около 30 килограммов на квадратный метр. Не станут проблемой холмы или впадины, так как вагонетки смогут двигаться при уклоне трассы до 30 градусов.

На первый взгляд может показаться, что в использовании на Луне столь экзотичного вида транспорта нет большого смысла, особенно учитывая малую скорость перемещения грузов. Однако предложенное решение родилось неспроста: как сказано выше, одна из серьезных проблем, подстерегающих колонизаторов Луны, — это лунная пыль. Она привела к серии неисправностей во время высадки астронавтов на Луне. Практически все системы с подвижными частями (например, колесами) не могут долго работать в контакте с ней.

Преимущество маглева перед луномобилями и другими возможными видами лунного транспорта заключается в том, что он почти лишен подвижных частей и благодаря достаточной высоте, на которой будут двигаться вагонетки, способен перемещать грузы, не поднимая пыль от лунного реголита. Таким образом, груз не будет пылиться. Существует опасность того, что пыль покроет гусеницы, но эта проблема решаема: для очистки полотна предусмотрена специальная вагонетка-«дворник», снабженная щеткой. Двигаясь вдоль ленты, вагонетка будет сметать с нее пыль.

Эксперименты на Земле показали реализуемость идей, лежащих в основе FLOAT. Разработчики системы даже протестировали работу «дворника». Кроме того, они провели испытания в вакууме, ведь атмосфера на Луне практически отсутствует.

Статья спизжена отсюда

Европейское космическое агентство опубликовало несколько снимков планетарной туманности Кольцо, которые сделали с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб». 

 Источник: https://esawebb.org/images/weic2320c/

Луна-25 всё

 19 августа в соответствии с программой полёта КА «Луна-25» была предусмотрена выдача импульса для формирования его предпосадочной эллиптической орбиты.

Около 14:57 мск связь с КА «Луна-25» прервалась.

Реализованные 19 и 20 августа мероприятия по поиску аппарата и вхождению с ним в связь результатов не дали.

По результатам предварительного анализа, в связи с отклонением фактических параметров импульса от рассчетных, аппарат перешел на нерасчетную орбиту и прекратил свое существование в результате столкновения с поверхностью Луны.

Вопросами выяснения причин потери «Луны» займется специально формируемая межведомственная комиссия

My Job is to Open and Close Doors(Моя работа - открывать и закрывать двери)