Marsjański wiatr pod kontrolą

Naukowcy chcą poznać prędkość jaką ma marsjański wiatr. Być może przyszłe łaziki na Czerwonej Planecie będą stosować metodę wykorzystującą dźwięk. W czasopiśmie publikowanym przez Amerykańskie Towarzystwo Akustyczne ukazał się artykuł przedstawiający nowy przyrząd pomiarowy.

Marsjański wiatr

.Termin anemometria oznacza pomiar prędkości i kierunku wiatru. Jest kilka technik dokonania tego pomiaru. Na Ziemi większość anemometrów opiera się na dynamicznym ciśnieniu od poruszającego się powietrza (np. wiatrowskazy). Jednak na Marsie wywierane w ten sposób ciśnienie jest dużo mniejsze, co rodzi problem z czułością takich urządzeń.

Innym sposobem jest anemometria termiczna – na działanie atmosfery wystawiony jest cienki drut, który zostaje rozgrzany, a potem mierzy się jego ochładzanie się. Na podstawie tych pomiarów można obliczyć współczynnik transferu ciepła, który zależny jest od wiatru. W przypadku Marsa jest jednak wiele trudności, począwszy od kalibracji, a kończąc na wpływie na pomiar zmian temperatury otoczenia, które na Marsie są spore w trakcie dnia.

Innymi technikami są jonizacja małej ilości gazu i pomiar jego przemieszczania się na skutek wiatru, jak też techniki z użyciem laserów. Nowa propozycja dotyczy jednak anemometrii ultradźwiękowej. W tej technice jeden z przetworników wysyła sygnał dźwiękowy do drugiego, a potem tamten z powrotem do pierwszego. Mierzy się czas przemieszczenia się sygnału. Różnica pozwala ustalić prędkość wiatru w tym kierunku, a średnia wartość wskazuje z kolei prędkość dźwięku (która zależy głównie od temperatury, więc uzyskujemy przy okazji też pomiar temperatury).

Anemometria dźwiękowa

.Naukowcy z Kanady i USA zaprezentowali system anemometrii dźwiękowej dla misji marsjańskiej. System obejmuje parę wąskopasmowych przetworników piezoelektrycznych, aby mierzyć czas przemieszczania się impulsów w dźwiękowych w marsjańskiej atmosferze. W analizach uwzględniono takie czynniki, jak efekty od przetwornika i kierunek wiatru. Badacze przetestowali charakterystyki ultradźwiękowych przetworników w dużym zakresie temperatur i w wąskim zakresie ciśnień w dwutlenku węgla, który jest głównym składnikiem atmosfery na Marsie.

Zaletą tej metody jest szybkość pomiaru i dobre działania dla niskich prędkości. Naukowcy mają nadzieję na dokonywanie do 100 pomiarów w ciągu sekundy dla wartości tak małych, jak 1 cm/s. Aktualnie stosowane na Marsie metody są w stanie dokonywać jednego pomiaru na sekundę, a ich czułość zaczyna się od 50 cm/s – poniżej mają problemy z pomiarami.

Takie parametry pozwolą nie tylko na mierzenie średnich prędkości wiatru, ale również wykrywanie turbulencji, co będzie istotne przy eksploatacji niewielkich dronów, takich jak marsjański Ingenuity, testowany w ramach misji Perseverance.

„System, który rozwijamy, będzie 10 razy szybszy i 10 razy dokładniejszy niż cokolwiek używanego wcześniej” – wskazuje Robert White, który jest pierwszym autorem artykułu.

Propozycję nowej metody pomiaru wiatru na Marsie opublikowano w czasopiśmie naukowym „The Journal of the Acoustical Society of America”.

Współpraca Polski z ESA

.Prezes Polskiej Agencji Kosmicznej, prof. Grzegorz WROCHNA, na łamach „Wszystko co Najważniejsze” twierdzi, że: „Nowoczesna era polskiego kosmosu zaczęła się jednak w 2012 roku wejściem naszego kraju do Europejskiej Agencji Kosmicznej (European Space Agency – ESA). Celem tej organizacji jest rozwijanie technologii w krajach członkowskich poprzez realizację wspólnych programów. O tym, jakie programy będą realizowane, decydują ministrowie państw członkowskich. Co trzy lata spotykają się w Paryżu i głosują portfelami: ESA będzie realizować te programy, które zebrały odpowiednie finansowanie. Reguła zwrotu geograficznego zapewnia, że większość zadeklarowanej kwoty wraca do kraju w postaci zamówień na elementy niezbędne do realizacji danego programu. Mamy więc gwarancję, że wpłacone pieniądze nie tylko odzyskamy, ale dzięki nim zdobędziemy dostęp do najnowocześniejszych europejskich technologii i rozwiniemy swoje własne”.

„Polska uczestniczy obecnie w 11 z 24 misji ESA, których celem jest eksploracja Księżyca, Słońca i planet Układu Słonecznego wraz z ich księżycami, a także badanie odległego Wszechświata. W bazie danych ESA zarejestrowanych jest ponad 400 firm, z czego ponad 150 otrzymało już kontrakty. Te duże liczby cieszą, ale zarazem stanowią wyzwanie, bo nasz sektor kosmiczny składa się głównie z małych i średnich przedsiębiorstw oraz instytucji naukowych. Niełatwo jest im stawić czoła wielkim czempionom obecnym na rynku kosmicznym już od kilku dekad. Integracja tego potencjału, budowanie „masy krytycznej” zdolnej do realizacji dużych, ambitnych projektów to jedno z głównych zadań Polskiej Agencji Kosmicznej”.

„POLSA, powołana w 2014 roku, jest stosunkowo młodą agencją, jeśli porównać ją z np. z NASA utworzoną w roku 1958. Nie jest jednak naszym celem „doganianie” znacznie bardziej doświadczonych agencji. Zamiast gonić i zawsze pozostawać w tyle, lepiej przeskoczyć do przyszłości, pomijając niektóre etapy, jak to się udało Polsce w bankowości czy technologiach informatycznych. Ten nowy etap, nazywany czasem „New Space” albo „Space 4.0”, charakteryzuje się wejściem na rynek firm prywatnych, szybszą budową tańszych satelitów, gwałtownym rozwojem rynku rozmaitych zastosowań. W tej perspektywie rozdrobnienie polskiego sektora może stać się zaletą, bo daje dużą elastyczność, umożliwia szybkie reagowanie na pojawienie się nowych technologii czy potrzeb rynkowych”.

„Dla młodych czy niezbyt dużych firm trudną do pokonania barierą jest przepaść między opracowaniem nowej technologii a wdrożeniem jej do konkretnych produktów czy usług rynkowych. I tu z pomocą przychodzi ESA, tworząc most nad tą „doliną śmierci”. Jest to możliwe, gdyż ESA wykorzystuje pieniądze publiczne, kierowane przez państwa członkowskie do interesujących je obszarów, ale wydaje je na zasadzie komercyjnych zamówień, gdzie firma musi wygrać przetarg i dostarczyć działający produkt. Co więcej, nie jest pozostawiona sama sobie, tylko może liczyć na wsparcie ekspertów ESA i dojrzalszych partnerów. Nie dziwi więc, że na 17 mld euro, zebranych przez ESA na lata 2022–25, 9 mld pochodzi z Francji, która postrzega współpracę z ESA jako najlepszy model rozwijania swojej gospodarki wysokich technologii”.

„Do tego koszyka Polska w 2022 r. włożyła 27 mln euro wkładu rocznego, liczonego według dochodu narodowego, i 51 mln euro na okres trzech lat na programy dodatkowe. Te nasze miliony na tle francuskich miliardów wyglądają bardziej niż skromnie, a i tak był to wzrost o 30 proc. w porównaniu z sytuacją sprzed trzech lat. Zadeklarowane kwoty dawały szansę przetrwania naszym firmom, ale nie umożliwiały dynamicznego rozwoju. Na szczęście w lipcu 2023 r. to się zmieniło, i to radykalnie. Polska zwiększyła swój wkład o 295 mln euro oraz zadeklarowała dodatkowe środki na dostęp do badań na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ISS” – pisze prof. Grzegorz WROCHNA w tekście „Polska gospodarka kosmiczna„.

PAP/WszystkocoNajważniejsze/eg