Innspace

Tag: kosmos

  • Marsjańska wystawa we Wrocławiu

    Marsjańska wystawa we Wrocławiu

    Od 25 maja co 2 czerwca w Pasażu Grunwaldzkim można odwiedzać kosmiczną wystawę poświęconą Czerwonej Planecie o nazwie Kryptonim Mars. Odwiedzający mogą poczuć się jak pierwsi astronauci i dowiedzieć się więcej o Marsie i jego eksploracji.

    Wyjątkowa – bo interaktywna – wystawa, która spodoba się zarówno dzieciom, jak i dorosłym. Organizatorzy zabiorą odwiedzających w kosmiczną podróż, która zaczyna się przy ponad 3-metrowej rakiecie. Posłuchać można o budowie statków kosmicznych, zagrożeniach czyhających w kosmosie i samym locie na Marsa, który trwać będzie ok. 6 miesięcy!

    Kolejnym przystankiem są ogromne namioty, które skrywają wnętrze lądownika marsjańskiego i symulację pierwszej bazy na Marsie. To tu dowiedzieć się można, co znajduje się w lądowniku, dlaczego astronauci muszą ćwiczyć i jak reaguje nasze ciało na kosmiczne warunki.

    W bazie natomiast posłuchać można o marsjańskiej diecie oraz sprawdzić, czy ciężko byłoby być astronautą na Marsie i wykonać przygotowaną misję. 


    Znajdź nas!

    W przygotowaniu wydarzenia od strony merytorycznej pomagała członkini naszej grupy – Justyna Pelc! Justyna jest również przewodnikiem po terenie wystawy, więc kosmiczna przygoda jest gwarantowana.

    Cała przygoda kończy się przy Strefie Druku 3D, gdzie zapoznać się można z technologią, która może nam znacznie pomóc podczas budowy bazy na Marsie, a także samemu wydrukować dla siebie rakietę lub inny kosmiczny gadżet.

    Partnerami wystawy są Media Markt oraz Leo Rover. Patronami wystawy są czołowe polskie podmioty, związane z tematami kosmicznymi – Agencja Rozwoju Przemysłu, Mars Society Polska i European Space Foundation, natomiast patronat nad wystawą objęły portale AstroNET, Puls Kosmosu i Space24.


  • Przekroczyć granicę kosmosu – loty suborbitalne

    Przekroczyć granicę kosmosu – loty suborbitalne

    W czasach, kiedy oczy całego świata kierują się na Marsa, coraz większą popularność zyskują nieco bliższe (choć wciąż kosmiczne) trasy. Loty suborbitalne, bo o nich mowa, to dynamicznie rozwijający się rynek, który może w przyszłości zrewolucjonizować nasze myślenie o transporcie.

    Loty suborbitalne – co to właściwie jest?

    Nie ulega wątpliwości, że tematyka podróży kosmicznych zyskuje na popularności. Nie powinno nas to dziwić, kolejne sukcesy związane eksploracją kosmosu utwierdzają nas w przekonaniu, że nawet tak odległe plany, jak kolonizacja Marsa, są w zasięgu naszych możliwości (choć wymagają sporych nakładów i czasu).

     Coraz więcej wiemy o tych bliskich, a nawet tych dalszych, planetach i innych obiektach. Jednak kolejne sondy badawcze przestały nam już wystarczać. Człowiek postawił sobie kolejny cel związany z eksploracją przestrzeni kosmicznej – postawić tam własną stopę. Gdzie? To już zależy. Są zwolennicy Księżyca, inni wskazują Marsa. Jednak wszyscy mamy tą świadomość, że doświadczyć tego będzie mogła tylko nieliczna grupa wybrańców. Odpowiednio wyszkolonych i przygotowanym astronautów, który będą odkrywać dla nas nieznane tereny. Granicę kosmosu (uznawaną umownie na poziomie 100 km) przekroczyło dotychczas ponad 500 osób. Biorąc pod uwagę populację Ziemi, to maleńki wycinek. Co więcej, większość z nich brała udział w misjach badawczych.

    Kosmiczni turyści

    No właśnie… większość. Niewiele osób wie, ale w kosmosie byli już pierwsi turyści, czyli osoby, które wykupiły bilet na taką podróż w celach rozrywkowych. Pierwszą taką osobą był biznesmen Dennis Tito, który odbył swój lot 28 kwietnia 2001 r. Jednak cena, jaką zapłacił za podróż, czyi 20 milionów dolarów, nie wydaje się być w zasięgu przeciętnego Kowalskiego (lub Smitha).

    Czy to oznacza, że zwykły człowiek nie będzie miał szansy (w ciągu przynajmniej najbliższych kilkudziesięciu lat) spełnić swoich marzeń o byciu kosmonautą? Czy może jednak kosmiczne podróże mogą mieć rozrywkowe podłoże? Przy obecnym rozwoju technologii aż trudno było uwierzyć, że nie da się tej rozpalającej wyobraźnię branży zagospodarować w bardziej komercyjnych celach. Odpowiedzią na to mogą być właśnie loty suborbitalne.

    Co to są loty suborbitalne?

    Lotami suborbitalnymi określamy loty, podczas których pojazd osiąga przestrzeń kosmiczną, jednak jego trajektoria przecina atmosferę lub powierzchnię grawitującego ciała. No dobra, co to oznacza w praktyce? Lot suborbitalny jest jednym z rodzajów lotu kosmicznego, w którym wystrzelony pojazd (statek kosmiczny) osiąga przestrzeń kosmiczną, ale przez wzgląd na trajektorię nie jest on w stanie dokonać pełnego obrotu orbitalnego. W przypadku obiektu wystrzelonego z Ziemi, po przekroczeniu minimum 100 km n.p.m. (przyjętej linii Kármána) spada on z powrotem na Ziemię. Pierwszy lot suborbitalny odbyła rakieta V2 w 1944 r., a pierwszym płatowcem w kosmosie był doświadczalny samolot rakietowy X-15.

    Niektóre loty suborbitalne są wykorzystywane w celu sprawdzenia statków kosmicznych lub rakiet nośnych przeznaczonych do późniejszych lotów orbitalnych. Inne pojazdy są zaprojektowane specjalnie do tego typu lotów. Typowy lot składa się z kilku faz. Zakładając podróże między kontynentami (czyli rozważane aktualnie komercyjne zastosowanie tego typu lotów) najpierw następuje wyniesienie samolotu suborbitalnego na kilkanaście kilometrów (więcej, niż wynosi wysokość, na której lata standardowy samolot). Po tym następuje faza gwałtownego przyspieszania z nosem samolotu skierowanym niemal pionowo. Silniki są wyłączane i uzyskana prędkość pozwala przekroczyć linię Karmana. Kolejna faza to ta, którą najbardziej zainteresowani są potencjalni odbiorcy. To właśnie wtedy następuje swobodny spadek samolotu i stan nieważkości (trwający kilka minut, w zależności od lotu). Ostatnią fazą jest ponowne wejście w atmosferę, a lądowanie przeważnie odbywa się lotem ślizgowym.

    Loty suborbitalne są dużo prostsze do zrealizowania niż lot na Marsa czy na Księżyc, wymagają mniejszych nakładów i wiążą się z dużo mniejszym niebezpieczeństwem. Pozwalają jednak przekroczyć umowną granicę kosmosu, doświadczyć stanu nieważkości i spojrzeć z góry na naszą planetę.

    Rosnące zainteresowanie

    Skąd się wzięło zainteresowanie lotami, skoro sam pomysł takiego lotu nie jest nowy? Głównym motorem napędowym rozwoju tego rynku było ustanowienie nagrody Ansari X Prize. Był to konkurs kosmiczny, który dawał możliwość wygrania 10 milionów dolarów nagrody organizacji (choć musiała być nie-rządowa), która dwukrotnie wystrzeli statek kosmiczny wielokrotnego użytku, mogący zabrać na pokład 3 osoby, na wysokość 100 km. O nagrodę walczyło kilkadziesiąt podmiotów, a ostatecznie zgarnęła ją firma Virgin Galactic, której samolot SpaceShipOne w dniach 29 września i 4 października 2004 roku odbył loty załogowe w przestrzeń pozaziemską. 

    Podróże suborbitalne już teraz cieszą się ogromnym powodzeniem, mimo iż regularne loty się jeszcze nie rozpoczęły. Virgin Galactic, czyli wspomniany zwycięzca nagrody Ansari X Prize, sprzedała już 650 biletów, co w praktyce oznacza wypełnione samoloty przez pierwsze trzy lata świadczenia usług. Niestety, nie jest to łatwy rynek. Inne firmy, które wybiły się na tym konkursie i oferowały takie usługi (XCOR, Space Adventures) także sprzedały łącznie kilkaset biletów, chociaż ostatecznie nie przetrwały na rynku. To jednak wcale nie zmniejsza zainteresowania odbiorców, wręcz przeciwnie – kolejnych chętnych nie brakuje i są oni gotowi wydać setki tysięcy za lot następnym firmom, mimo iż nie posiadają one jeszcze odpowiedniego pojazdu. 

    Ogromne zainteresowanie tym rynkiem sprawia, że prognozy dotyczące tej branży są optymistyczne.

    Czołowi gracze

    Wiele firm, jak chociażby wspomniany XCOR, nie przetrwały na rynku. Loty suborbitalne, mimo iż to zdecydowanie tańsza alternatywa do chociażby lotów na Marsa, wciąż jednak wymaga ogromnych nakładów finansowych. To sprawiło, że na ten moment na rynku istnieje tylko kilku liczących się graczy. Skupimy się na dwóch, którzy według nas zasługują na kilka słów.

    Virgin Galactic

    Mimo, iż firmie nie udało się spełnić zakładanego planu, to jednak radzi sobie całkiem nieźle. W grudniu 2018 roku przeprowadziła kolejny lot testowy, który był zarazem pierwszym udanym lotem samolotu SpaceShipTwo.

    Jaki ma plan? Aby osiągnąć wysokość powyżej 100 km, samolot wynoszony jest on na wysokość 15,2 km przez inny samolot WhiteKingTwo. Jest to górna granica dla WWT, ponieważ wyżej powietrze jest niewystarczająco gęsto do wygenerowania odpowiedniej siły nośnej. Na tej wysokości następuje odczepienie i odpalenie silnika SpaceShipTwo. Następnie następuje faza wznoszenia, które odbywa się praktycznie pionowo. Wiąże się to z przeciążeniami dochodzącymi do 3,5G, czyli mniej więcej takimi, jakie odczuwamy na szybkich rollercosterach. Za bezpieczną granicę dla człowieka w czasie wznoszenia przyjmuje się wartość 4 G.

    Jednak kupienie biletu to nie wszystko. Każdy pasażer musi odbyć obowiązkowe badania, które potwierdzą jego stan zdrowia, oraz tygodniowe szkolenie przed lotem. Szkolenie to zawiera symulator lotu oraz przebywanie w wirówce w celu przyzwyczajenia organizmu do przeciążenia. SpaceShipTwo jest w stanie zabrać na pokład dwóch pilotów oraz do 6 pasażerów. Podczas lotu doznają oni kilkuminutowego zjawiska mikrograwitacji, dzięki któremu będą mogli poczuć się jak astronauci na ISS. Podczas tych kilku minut pasażerowie będą mogli opuścić swoje fotele, które zostaną przesunięte, aby zwiększyć dostępną przestrzeń. Ze względu na charakter lotu, bardzo ważne było umożliwienie obserwacji Ziemi z pokładu samolotu, którą będzie można podziwiać przez 17 okien.

    SpaceX

    W zestawieniu tym nie mogło oczywiście zabraknąć firmy Elona Muska, która wyznacza drogę dla prywatnych firm w tej trudnej branży, jaką są loty kosmiczne. SpaceX ma inne podejście do lotów suborbitalnych. Chce je wykorzystać do transportu międzykontynentalnego, co skróci czas np. trasy z Londynu do Hong Kongu z prawie 122 godzin do nieco ponad 30 minut. Nikomu nie trzeba wyjaśniać, jakim przełomem byłoby to w branży transportowej. Ich statek startować będzie z specjalnie wybudowanych platform, które znajdować się będą w pewnym oddaleniu od miast np. na oceanie.

    W przeciwieństwie do samolotu Virgin Galactic start odbywa się z pozycji pionowej. Jednak tu również start jest dwuetapowy. Najpierw II stopnień jest wynoszony z wykorzystaniem boostera, który odłącza się i wraca na miejsce startu. Lądowanie odbywa się również w pozycji pionowej.

    Głównym celem rakiety Starship są loty kosmiczne na Księżyc oraz na Marsa, jednak z powodzeniem będzie można wykorzystać tę ją do lotów suborbitalnych. Rakieta ta ma być wielokrotnego użytku, a jej długość życia szacowana jest na 100 lotów bez większych napraw. Pierwsze testy rakiety Starship odbyć się mają w 2019 r. 

    Rynek lotów suborbitalnych

    Największą zaletą lotów suborbitalnych jest stosunkowo niski koszt, który sprawia, że mają one dużo większą grupę odbiorców, których stać na taką podróż. Już nie trzeba wydawać 20 milionów. Czołowi gracze w tej branży szacuję cenę lotów na 100-250 tysięcy dolarów i niektórzy przewidują nawet, że dalszy rozwój technologii pozwoli obniżyć ją do kilkudziesięciu tysięcy.

     Im dłużej interesujemy się tematem lotów suborbitalnych, tym więcej zastosowań dla nich widzimy. Loty te przestały być już postrzegane jako kolejny produkt dla ekstremalnie bogatych klientów. Stosunkowo niska cena sprawia, że szerokie grono osób chce zrealizować pragnienie podróży kosmicznej, doświadczyć stanu mikrograwitacji, obserwować Ziemię z przestrzeni kosmicznej i spełnić dziecięce marzenia o byciu astronautą. 

     Twórcy zaczęli zauważać kolejne pola do wykorzystania tej technologii, jak super szybki transport między odległymi miastami, czym mogą być zainteresowane międzynarodowe firmy, które mają siedziby na całym świecie. 

    Samoloty suborbitalne oferują również możliwość przewozu przesyłek czy eksperymentów naukowych na swoim pokładzie. Stosunkowo niski koszt takiej usługi pozwoliłby na dynamiczny rozwój w dziedzinie badań prowadzonych w przestrzeni kosmicznej, co z kolei poskutkowałoby rozwojem kolejnych technologii. Tanim umieszczeniem np. satelity na orbicie byłby zainteresowany z pewnością również sektor wojskowy i jednostki rządowe wielu krajów. 

    Dodatkowym plusem jest przyczynienie się lotów do pozytywnego nastawienia opinii publicznej do szeroko pojętej eksploracji kosmosu, co może też wiązać się z większymi funduszami na inne misje, a więc pobudzeniem całego sektora kosmicznego.

    Podsumowanie

    Zainteresowanie, z jakim spotykają się loty suborbitalne, przestaje dziwić, gdy zdamy sobie sprawę z ogromnego potencjału tego super szybkiego pojazdu. Mamy szansę na własnych oczach zobaczyć, jak rozwija się środek transportu przyszłości. Wciąż jednak na twórców samolotów suborbitalnych czeka wiele przeszkód. Konieczność znalezienie kolejnych, ogromnych funduszy, nieuregulowane kwestie prawne związane z takimi lotach i opóźnienia względem pierwotnych planów, związane z wieloma problemami technicznymi po drodze. Mimo, iż loty suborbitalne wydają się być tylko kwestią czasu, wciąż musimy uzbroić się w cierpliwość i obserwować kolejne poczynania firm na tym rynku. Jesteśmy jedna przekonani, że warto chwilę poczekać, a w międzyczasie zbierać fundusze na zakup własnego biletu.

    Tekst pierwotnie ukazał się w magazynie Materia. Link do wydania znajduje się tutaj.

  • Podniebne miasta na Wenus czy drony na Tytanie. Jakie mamy plany na eksplorację kosmosu?

    Podniebne miasta na Wenus czy drony na Tytanie. Jakie mamy plany na eksplorację kosmosu?

    Podróże kosmiczne już dawno przestały być odległym marzeniem, a stają się naszą rzeczywistością. Z różnych stron świata dochodzą do nas wieści o planowanych wojażach na Księżyc, czy co u bardziej śmiałych – na Marsa. Jednak czy wiedzieliście, że plany ludzkości wychodzą daleko poza te dwa obiekty? Sprawdźmy, jakie miejsca w kosmosie upatrzył sobie człowiek do zbadania w najbliższym czasie i dlaczego właśnie one? Oto przegląd kilku najciekawszych pomysłów.

    Księżyc

    Pierwszy krok postawiony przez człowieka na Księżycu w 1969 r. nie zaspokoił naszej ciekawości, wręcz przeciwnie. Mimo, że dawno nas jako ludzkości tam nie było, Księżyc wciąż pozostaje jednym z głównych kierunków najbliższych misji.

    Jednym z ciekawszych (i bardzo realnych!) pomysłów na kolonizację Księżyca jest wykorzystanie tamtejszej gleby, zwanej regolitem, do budowy bazy. Brzmi sensownie, prawda? Przecież dużo prościej jest zbudować habitat z surowców, które mamy na miejscu, niż lecieć ze sobą z ogromnym ładunkiem pełnym materiałów do budowy. Nasuwa się jednak pytanie – jak to zrobić? Naukowcy z ESA postanowili w tym celu wykorzystać… drukarkę 3D. W dzisiejszych czasach jesteśmy w stanie wydrukować całe domu, więc czemu nie budować ich na Księżycu? Pierwsze próby zakończyły się sukcesem, więc czekamy na dalszy rozwój tej technologii.


    Baza na Księżycu drukowana 3D

    Czerwona Planeta

    Niektórzy zwolennicy eksploracji kosmosu twierdzą, że zamiast zajmować się Księżycem, powinniśmy od razu sięgać dalej – na Marsa! Oczywiście, można wykorzystać w tym celu planowaną stację kosmiczną, zwaną Lunar Orbital Platform-Gateway (która miałaby zastąpić ISS) jako swoisty przystanek między Ziemią a Marsem, ale po co, jeżeli możemy dostać się tam bezpośrednio? Czołowe agencje, takie jak ESA i NASA już szykują kolejne łaziki (ExoMars czy Mars2020), które w przeciągu najbliższych kilku lat polecą badać tą planetę. Jednak coraz mocniej na tym polu widoczne są firmy prywatne, takie jak chociażby SpaceX. Wizja prezentowana przez Elona Muska rozpaliła wyobraźnię niejednej osoby. Koniecznie zapoznajcie się z jego pomysłem na całe… marsjańskie miasto.


    Baza marsjańska według SpaceX

    Według planów Elona, już w ciągu najbliższych lat możliwe będą pierwsze loty załogowe jego rakietami na Czerwoną Planetę. Jego plan to zasiedlić Marsa milionem ludzi. Brzmi jak szaleństwo? Kolejne sukcesy firmy SpaceX pozwalają wierzyć, że w tym szaleństwie jest metoda.

    Mężczyźni są z Marsa, a kobiety… z Wenus?

    A czemu nie spojrzeć w drugą stronę – na Wenus? Wprawdzie, Wenus nie jest zbyt przyjazną człowiekowi planetą, ale czy to oznacza, że ludzka stopa tam się nigdy nie wybierze? Nie do końca. Czy słyszeliście może o podniebnych miastach na Wenus? Na powierzchni Wenus panują nieciekawe dla nas warunki. Kilkadziesiąt razy większe ciśnienie, temperatura dochodząca do ponad 400 st. C., atmosfera składająca się głównie z CO2, no i te siarkowe chmury. Nie brzmi to jak miejsce, do którego ktoś chciałby lecieć. Jednak być może zmienicie zdanie. Otóż okazuje się, że na pewnej wysokości (ok. 50 km) nad powierzchnią Wenus, warunki są o wiele bardziej znośne. Ciśnienie i temperatura są podobne do tych, do których przyzwyczajeni jesteśmy na Ziemi, więc moglibyśmy tam umieścić „balony”, które unosiłyby się nad nieprzyjemnymi, niższymi warstwami atmosfery. Ze względu na podobne ciśnienie, nie musielibyśmy korzystać ze specjalnych skafandrów ciśnieniowych. Co z surowcami? Przecież nie moglibyśmy zejść na powierzchnię? Okazuje się, że moglibyśmy je pozyskiwać z atmosfery. No i nie trzeba się martwić o skomplikowane systemu lądowania, bo przecież wcale nie chcemy dotrzeć do powierzchni planety. Brzmi tak dobrze, że aż sami dziwicie się, że jeszcze tam człowieka nie ma? Otóż, jest jeden mały haczyk. Wszystko byłoby super, gdyby nie… kwas siarkowy w powietrzu. Kwas i fakt, że jeszcze nie wiemy, jak moglibyśmy stamtąd wrócić, sprawiają, że na razie mimo wszystko bardziej kierujemy się w stronę Marsa. Chociaż kto wie, może w przyszłości postęp technologiczny pozwoli nam poradzić sobie i z tymi problemami.


    Latające miasta na Wenus

    Jeśli nie Wenus, to może Tytan?

    Wysyłanie człowieka dalej, niż na najbliższe planety, jest już ogromnym wyzwaniem. Nie znaczy to jednak, że zupełnie nie planujemy misji, które pozwolą nam poznać bardziej odległe części naszego Układu Słonecznego. Ciekawe pomysły mają naukowcy na eksplorację… Tytana. Ten księżyc Saturna zainteresował ludzkość ze względu na ogromne złoża węglowodorów. Dodajmy do tego obecność na Tytanie najważniejszych pierwiastków, niezbędnych do utrzymania życia ludzkiego i powietrze podobne do ziemskiego i już przestają nas dziwić te plany. Na powierzchni Tytana wykryto jeziora i morza (tylko zamiast wody mamy ciekły metan lub etan), więc plan zbadania go za pomocą łodzi podwodnej wydaje się być sensowny. Celem byłoby największe jezioro – Kraken Mare, choć naukowcy przewidywali, że taka misja mogłaby się odbyć dopiero bliżej 2040 r.


    Misja Dragonfly i drony na Tytanie

    Drugim, równie ciekawą ideą na poznanie Tytana, jest wykorzystanie… dronów. Tak, misji Dragonfly zakłada użycie dronów do eksploracji tego księżyca Saturna. To małe latające urządzenie to wbrew pozorom bardzo dobry pomysł na zdobycie bardzo dużej ilości informacji przy jednoczesnym stosunkowo niewielkim koszcie misji. Pozwoliłby na szybkie pobranie próbek z dużej przestrzeni i w łatwiejszy sposób, niż gdyby zastosowano do tego np. balon czy samolot. Co ciekawe, pomysł ten możnaby też wykorzystać podczas innych misji.

    Kierunek: Phobos

    Wracając nieco bliżej Ziemi, nasze zainteresowanie wzbudza również Phobos. To jeden z księżyców Marsa, który ma zaledwie nieco ponad 20 km średnicy. Księżyc ten już był w centrum zainteresowania misji radzieckich w 1988 r. Teraz część osób wskazuje go jako przystanek w drodze misji załogowych na Marsa, ponieważ lądowanie na nim byłoby łatwiejsze (np. ze względu na znacznie mniejszą grawitację) i tańsze niż na samym Marsie.

    I na koniec: Europa

    Nie, nie zamierzamy wylądować rakietą na środku naszego kontynentu, a chcemy poznać bliżej kolejny księżyc – tym razem Jowisza. Misja Europa Clipper zakłada przelatywanie sondy obok wspomnianego księżyca Jowisza z bardzo dużą częstotliwością w celu jego zbadania. Skąd zainteresowanie Europą? Na jej powierzchni znajduje się słony ocean z ciekłą wodą, który mógłby być idealnym środowiskiem do powstania życia.

    Czy to wszystko? Oczywiście, że nie. Lista obiektów, które nas interesują, jest o wiele dłuższa. Chęć poznania kosmosu jest coraz większa i większa, a kolejne sukcesy tylko zachęcają ludzkość do dalszych podróży. Mam nadzieję, że w ciągu najbliższych lat człowiek rzeczywiście osiągnie zamierzone cele. I kto wie, co przyniosą nam te odkrycia?

    Tekst pierwotnie ukazał się w Magazynie Materia. Link do wydania znajduje się tutaj.

  • Kosmos na Ziemi – czyli jakie technologie zawdzięczamy eksploracji kosmosu

    Kosmos na Ziemi – czyli jakie technologie zawdzięczamy eksploracji kosmosu

    Eksploracja kosmosu wydaje się być niezwiązana z naszym codziennym życiem. Gdzieś tam daleko mądre głowy planują kolejne misje, poznają coraz dalsze kawałki kosmosu, szukają życia lub próbują zasiedlić inne planety. Z sektorem kosmicznym zwykły człowiek ma jednak do czynienia co najwyżej wtedy, kiedy śledzi stream startu rakiety. Czy tak jest naprawdę?

    Naukowcy na całym świecie pracują nad technologiami, które pozwolą nam na bardziej efektywne i sprawne poznanie przestrzeni kosmiczne. Ich odkrycia pozwalają ludzkości sięgać dalej i formułować coraz to bardziej śmiałe plany podboju kosmosu. Jak się jednak okazuje, technologie tworzone na rzecz sektora kosmicznego, wykorzystywane są także na Ziemi.

    Jedzenie i jego przygotowywanie

    Planując misje z udziałem astronautów, trzeba zadbać o wiele aspektów. Zaraz za odpowiednimi warunkami – temperaturą czy powietrzem, znajduje się jedzenie. Nie jest to prosty temat. Z jednej strony przy tak wymagających dla ludzkiego organizmu warunkach musimy dostarczyć mu wszystkie niezbędne elementy. Z drugiej strony minimalizacja wagi to podstawa – każdy kilogram ładunku przekłada się na ogromne koszty. Dodatkowo warunki panujące w przestrzeni kosmicznej nie wpływają pozytywnie na posiłki, dlatego najlepiej, aby były one w formie proszku. Podczas badań nad algami zauważono, że niektóre gatunki wytwarzają kwasy bardzo podobne do tych zawartych w mleku karmiących matek. Tak odkryto naturalne źródło kwasu tłuszczowego omega-3 , co przyczyniło się do powstania wzbogaconego o te kwasy mleko modyfikowane. Szybko jednak zostało ono zaadaptowane na Ziemi – do odżywek dla dzieci czy kulturystów. 

    Forma jedzenia to jednak tylko jeden problem – drugim jest jego przechowywanie. Popsute jedzenie mogłoby się skończyć tragicznie dla załogi misji. Rozpoczęto więc prace nad szczelnymi opakowaniami, które pozwoliłyby na utrzymanie pożywienia w dobrym stanie i ochronę przez wszelkimi zagrożeniami biologicznymi, fizycznymi czy chemicznymi. Rozwiązania te stosujemy też z powodzeniem również na naszej planecie.

    Woda

    Woda jest niezbędnym elementem każdej misji załogowej. Nie jest możliwe jednak zabranie takiej ilości czystej wody, która wystarczy do picia czy higieny podczas całej misji, dlatego musi ona krążyć w obiegu zamkniętym. Filtrowanie wody to nie jest nowa technologia, ale na potrzeby misji została przez naukowców NASA zmodyfikowana. Zaproponowano wykorzystanie wzbogaconego węgla drzewnego oraz jonów srebra, które odpowiadają za neutralizację bakterii, wirusów czy związków chemicznych. Pozwala to nie tylko oczyścić wodę, ale też zapobiec ponownemu rozwojowi bakterii w niej. Tą samą technologię stosuje się w filtrach do wody w czajnikach czy kranach.

    Ubrania

    To nie żart, technologie kosmiczne wpłynęły również na ziemską odzież! Stroje astronautów muszą być niezawodne. Do skafandrów stosuje się elementy z polimerów. Tą samą technologię wykorzystano na Ziemi, do strojów, które muszą wytrzymać ciężkie warunki – czyli na przykład ognioodporne włókna stosuje się w strojach strażaków czy wojska, a nawet na kombinezonach kierowców Formuły 1. 

    Skafandry astronautów są również testowane w tunelu aerodynamicznym. Rozwiązania stosowane przy ich budowie przeniesiono… do strojów kąpielowych. O ile zwykły człowiek raczej zakłada prosty i tani strój, tak już profesjonalni pływacy to inna historia. W 2008 r. wprowadzono stroje kąpielowe, w których zastosowano materiał i szwy zmniejszające tarcie w momencie przecinania wody. Nie powinno więc dziwić, że prawie wszyscy rekordziści i medaliści Zimowych Igrzysk w tym roku korzystali właśnie z takiego stroju. W roku wprowadzenia tych kostiumów na wszystkich zawodach ustanowiono łącznie 108 nowych rekordów świata. Nic dziwnego, że zostały zabronione, aby umożliwić rywalizację fair play, ale zmodyfikowane rozwiązania alej są stosowane wśród profesjonalnych pływaków. 

    Kilka rozwiązań, nad którymi pracowała NASA, zostało przeniesione również w świat dodatków. Wiele soczewek okularów wykonywanych jest nie ze szkła (które jest dosyć odporne na zarysowania), ale z tworzyw sztucznych. Tworzywa te są też stosowane w hełmach skafandrów kosmicznych. Muszą one zapewniać duży komfort, chronić przed promieniowaniem i być odporne na zarysowania. W jednym z ośrodków NASA wymyślono powlekanie tworzyw sztucznych warstwą węgla diamentopodobnego. Jeśli korzystacie z markowych okularów przeciwsłonecznych, być może Wasz model też korzysta z tego rozwiązania. Stosowane jest ono w jednej z serii Ray-Bana, ponieważ powierzchnia jest dzięki temu 10-krotnie bardziej odporna na zarysowania. 

    Innym przykładem nowoczesnej i kosmicznej technologii są materiały zawierające piankę poliuretanową. Opracowana przez NASA do taniej amortyzacji pilotów testowych, a obecnie stosowana we wkładkach butów, pozwalają amortyzować uderzenia stopy o ziemię i zapewniają wentylację, która jest ważna podczas uprawiania sportu. Buty to nie jedyne zastosowanie pianki – znajdziecie ją w meblarstwie (materace czy krzesła), w piłkach czy nawet kaskach. 

    Czujniki

    W tej kategorii mamy prawdziwy wysyp zastosowań technologii kosmicznej. Zacznijmy od podstawy – czujników gazu i dymu. Aby ograniczyć negatywne skutki niekontrolowanego wycieku gazu czy pożaru instalacji w wahadłowcach, należało wymyślić skuteczny sposób natychmiastowego informowania astronautów o incydencie. Tak powstały pierwsze czujniki gazu i dymu, a obecnie spotkacie je w większości miejsc – również w wielu domach. 

    Badając zawartość dymu i gazu, zależy też wspomnieć o temperaturze. To właśnie w NASA opracowano czujniki na podczerwień. Dzięki temu mamy termometry, które błyskawicznie wskazują temperaturę obiektu. Czujnik taki dokonuje kilkaset pomiarów na sekundę i wyciąga z nich średnią. Korzysta się z nich i w domach, i w szpitalach. 

    Przykład kosmicznej technologii trzyma każdy z nas w rękach i to każdego dnia. Co to?  Zwykły smartfon, lustrzanka, kamera GoPro. Ich bardzo ważnym elementem jest kamera, a obecna w niej matryca CMOS została opracowana przez NASA podczas badań nad miniaturyzacją kamer do misji, a następnie zaadaptowana na rynku fotograficznym. Stosuje się ją również w obrazowaniu medycznym. I to właśnie medycyna jest kolejnym obszarem, pełnym rozwiązać z kosmosu. 

    Medycyna

    Zacznijmy od folii NRC. Co to jest folia NRC?  To bardzo cienka, metalizowana płachta tworzywa sztucznego. Charakteryzuje ją nieprzepuszczalność pary wodnej i odbijanie 97% promieniowania cieplnego. Nie tylko w kosmosie musimy chronić się przez przegrzaniem. Dziś powszechnie stosowana w ratownictwie czy produkcji śpiworów, swój początek miała w laboratoriach NASA w latach 60. 

    Innym ciekawym przykładem jest skonstruowanie urządzenia wspomagającego pracę komór serca. Projekt inspirowany pompą paliwową stosowaną w promach kosmicznych obecnie pomaga pacjentom z niewydolnością serca oczekującym na przeszczep, dzięki czemu mogą oni pozostać stabilni hemodynamicznie w oczekiwaniu na znalezienie dawcy. Zdarza się również, że ta automatyczna pompa działa tak dobrze, że przeszczep serca staję się zbędny.

    Co więcej, naukowcy z Jet Propulsion Laboratory opracowali system cyfrowego przetwarzania obrazów wykorzystywany obecnie w diagnostyce obrazowej. Urządzenia takie jak rezonans magnetyczny czy tomograf komputerowy dostarczają lekarzom bezcennych informacji niezbędnych w diagnozowaniu nowotworów, zatorów naczyń oraz innych schorzeń. Bez technologii wynalezionych przez NASA mogłoby być to niemożliwe.

    Obecnie w medycynie wykorzystywany jest szereg urządzeń, które mają swoje korzenie w technologiach kosmicznych. Termometry na podczerwień, pompy insulinowe, protezy kończynowe czy diody LED wykorzystywane w neurochirurgii to tylko kilka innych przykładów szerokiej gamy kosmicznych technologii wykorzystywanych bardziej przyziemnie. Systemy telemedyczne, automatyczne roboty chirurgiczne oraz liczne czujniki kontrolujące podstawowe parametry życiowe astronautów to obecnie testowane i ulepszane urządzenia, które z powodzeniem znajdują zastosowanie w wielu szpitalach na świecie. Dzięki ‘medycynie na odległość’ stanie się możliwe niesienie pomocy medycznej w obszarach trudno dostępnych np. dotkniętych wojną czy katastrofą klimatyczną. 

    Inne rozwiązania

    Nikomu wyjaśniać nie trzeba, że kable nie są najwygodniejszym rozwiązaniem w kosmosie. To rozwój tej technologii dla zastosowań kosmicznych sprawił, że teraz mamy bezprzewodowe zestawy słuchawkowe czy sprzęty użytku domowego, jak odkurzacze. Oczywistym przykładem jest także nawigacja satelitarna. Rój satelitów w przestrzeni kosmicznej nad Ziemią pozwala nam określać naszą pozycję. Systemy GPS wykorzystywane są w transporcie – kierowaniu ruchem samochodów, samolotów czy nawet na drodze morskiej. Wykorzystujemy je w geodezji, przemyśle turystycznym czy pomagają nam zabezpieczyć nasze dobra przed kradzieżą.

    To tak naprawdę tylko wybrane zastosowania technologii, które pierwotnie zostały wynalezione na potrzeby naszej eksploracji kosmosu. Jeśli coś jednak sprawdzi w tak wymagających warunkach, jakie panują w kosmosie, to z pewnością sprawdzi się również na Ziemi. Nie powinna nas więc dziwić szybkość i skuteczność, z jaką adaptujemy te rozwiązania do zastosowań bardziej przyziemnych. Rozwój technologii kosmicznych jest tak dynamiczny, że biorąc pod uwagę, iż  bez nie tak dawnych wynalazków dziś nie wyobrażamy sobie codziennego życia, możemy domniemywać, że już wkrótce następne obszary naszego życia diametralnie zmienią się dzięki kolejnym odkryciom naukowców NASA i pokrewnych.

    Artykuł ukazał się pierwotnie w Magazynie eXperyment. Link do wydania znajduje się tutaj. 

  • Jak zacząć działalność w branży kosmicznej?

    Jak zacząć działalność w branży kosmicznej?

    Czy patrząc na kolejne sukcesy Polaków w projektach związanych z kosmosem czujesz lekkie ukłucie zazdrości? Myślisz, że też byś tak chciał, ale nie masz szans? Że masz za mało umiejętności, że nie masz nic wspólnego z elektroniką lub programowaniem, że najpierw musisz skończyć studia? Nic bardziej mylnego! Kosmos nigdy nie był bliżej zwykłego człowieka, niż teraz.

    Koła naukowe jako przepustka do kariery

    Najłatwiej swoją drogę zacząć właśnie w kołach naukowych. A jest w czym wybierać – w kwestiach projektów studenckich Polacy wiodą prym, więc każdy znajdzie coś dla siebie. Najbardziej pożądani są zwykle programiści i elektronicy, ale przy większości projektów pracują też konstruktorzy, czy przedstawiciele wszelkich nauk – biologii, fizyki, chemii. Projekty te wiążą się też z często ogromnymi funduszami. Bez współpracy z partnerami zewnętrznymi nie byłoby większości z nich, a do tego potrzeba osób z innymi umiejętnościami niż inżynierskie. Graficy, montażyści, fotografowie, marketingowcy, osoby zainteresowane designem, tworzeniem stron internetowych czy pisaniem artykułów… Lista umiejętności, które przydadzą się w kole, jest nieskończona, więc nie tylko inżynier znajdzie tam swoje miejsce.

    Jakie projekty są do wyboru?

    Jednym z najpopularniejszych projektów są łaziki marsjańskie, realizowane na zawody z serii Rover Challenge. Do tegorocznej europejskiej edycji konkursu zgłosiło się kilkanaście polskich drużyn, więc z dużym prawdopodobieństwem jedną z nich znajdziesz na pobliskiej uczelni. Drużyna Impuls z Kielc, Raptorsi z Łodzi, Argo z Białegostoku, Legendary Rover Team z Rzeszowa, SKA Robotics i Univeristy of Warsaw Rover Team ze stolicy, wrocławskie Scorpio i Continuum Rover Team, czy zwycięzcy z USA – częstochowski PCZ Rover Team… To te najbardziej znane zespoły studenckie w naszym kraju.

    Roboty robotami, ale czymś musimy je wysłać

    Rakiety? Tu także mamy wiele do powiedzenia. Rakiety studentów z AGH Space Systems z sukcesami reprezentują nas na zawodach w USA, a równie ambitne plany ma ekipa z Politechniki Warszawskiej. Wrocław również nie odpuszcza – w tym roku z wyzwaniem budowy rakiety mierzą się tam aż dwie nowopowstałe drużyny – PWr Aerospace i PWr in Space, i już niedługo wystartują ze swoimi konstrukcjami w zawodach. 

    Nie rakieta, to może… lądowniki?

    Lądownik marsjański, który jest w stanie dostarczyć 10 ton ładunku na Marsa zaprojektowali studenci z Koła Naukowego OFF-ROAD z Wrocławia. I to nie byle jaki lądownik. Projekt zajął drugie miejsce w konkursie organizowanym przez NASA i The Mars Society w USA, pokonując drużyny z całego świata.

    Nieco mniejszy, ale za to fizyczny lądownik stworzyli studenci z AGH w ramach konkursu CanSat. Z lądownikiem planetarnym, symulującym misję eksploracji atmosfery Wenus, wystartowali na zawodach w USA.

    Medycyna też może into space!

    Świetnym przykładem na to, że nie tylko inżynierowie mogą fascynować się kosmosem, są członkowie projektu ARES z Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu. Ich projekt zakłada zbadanie wpływu warunków subkosmicznych, zwłaszcza wysokich dawek promieniowania, na funkcjonowanie ludzkich komórek. Chcą wysyłać je balonem stratosferycznym na wysokość 30 km, gdzie panują zbliżone do marsjańskich warunki. 

    Właśnie, balony!

    Nie tylko ludzkie komórki mogą być wysyłane balonami! Te stosunkowo proste konstrukcje mogą służyć do przeprowadzania wielu różnych badań. I są bardzo popularne! W Global Space Balloon Challenge wzięło udział dotychczas 561 drużyn z 68 krajów! Trzecie miejsce w kategorii Best Design w tym roku zajęła drużyna PWr Aerospace z Politechniki Wrocławskiej. To właśnie oni zrealizowali także projekt App4Hab, który pozwala zastąpić komputer pokładowy w balonie smartfonem. Jeśli nie wiesz od czego zacząć, to balon będzie świetnym pomysłem. Szereg materiałów dostępnych w Internecie i możliwość przeprowadzenia na ich pokładzie praktycznie nieograniczonego spektrum badań to główne zalety tych konstrukcji.

    Jeszcze nie studiuję, ale…

    Jeszcze nie ukończyłeś liceum, ale już marzysz o kosmicznej karierze? Nie ma na co czekać. Wcale nie musisz być studentem, aby brać udział w ciekawych konkursach. Świetnym pomysłem jest wystartowanie w konkursie dla uczniów CanSat, organizowanym przez ESERO. Polega on na samodzielnym konstruowaniu minisatelitów i prowadzenia za ich pomocą badań naukowych. I jest bardzo popularny! Zaglądaj także na stronę ESA (Europejskiej Agencji Kosmicznej) – organizują oni wiele konkursów dla uczniów. Może akurat jeden z nich będzie czymś, co pozwoli Ci wykazać się i rozwijać swoje zainteresowani.

    Eeee tam, to i tak nie poleci w kosmos

    Łaziki są fajne, ale te studenckie jeżdżą po Ziemi, te rakiety są takie malutkie… Wszystko nuda. Chciałbyś, aby coś, co zaprojektujesz, w tym kosmosie rzeczywiście się znalazło? Zwróć uwagę na Politechnikę Warszawską. Tamtejsi studenci wysłali swojego własnego satelitę o nazwie PW-SAT w kosmos.  I nie spoczęli na laurach. PW-SAT 2 po kilku latach i dzięki zaangażowaniu 100 studentów już w najbliższych dniach dołączy do starszego kolegi! Kto wie, może zaraz po tym rozpoczną pracę nad trzecim projektem? Śledź ich uważnie, jeśli chciałbyś dołączyć!

    A jakby tak współpracować z czołowymi agencjami?

    Konkursy studenckie to nie jedyna możliwość. Ciekawą alternatywą jest program REXUS/BEXUS, program badań naukowych prowadzonych przez studentów za pomocą rakiet sondażowych i balonów wysokościowych. Pozwala on na wysłanie swojego eksperymentu w kosmos, z pomocą specjalistów z czołowych agencji kosmicznych, za pomocą rakiety albo balonu stratosferycznego, które startują ze szwedzkiego kosmodromu. Najbardziej znanym przykładem jest kosmiczna wiertarka DREAM, zbudowana przez wrocławskich studentów. Dokładnie, wiertarka. W kosmosie roi się wręcz od pożądanych przez nas i drogich pierwiastków, stąd też nie powinny nikogo dziwić marzenia o ich sprowadzeniu na Ziemię. Wrocławski eksperyment badał zachowanie się cząsteczek podczas wiercenia w mikrograwitacji. Uzyskane wyniki mogą pomóc postawić kolejny krok w rozwoju kosmicznego górnictwa.

    Sukces projektu zachęcił kolejnych zdolnych studentów i w tym roku do programu dołączyło kolejne kilka polskich drużyn. Będą oni m.in. sprawdzać, jakie modyfikacje zachodzą w promieniowaniu, gdy zmieniają się warunki atmosferyczne w stratosferze w ramach projektu LUSTRO, badać możliwości zastosowania pneumatycznego chwytaka typu jako projekt TRACZ, czy przeprowadzać eksperyment związany z badaniem drgań oraz przepływu ciepła podczas lotu rakiety suborbitalnej (HEDGEHOG z Gdańska). Jak widać, spektrum tematów jest szerokie, więc jeśli masz własny pomysł, koniecznie zainteresuj się tym programem.

    I co dalej?

    Działalność studencka to świetny początek, ale co z tego, skoro na tym możliwości pracy związanej z kosmosem się kończą. Czyżby? Nieprawda! Dołączenie Polski do ESA spowodowało bardziej dynamiczny rozwój tej branży w naszym kraju. Można szukać swojej drogi za granicą – jak np. na stażach i programach chociażby w ESA i NASA, ale coraz więcej do zaoferowania ma nasz rodzimy sektor. Zaczynając od rosnących jak grzyby po deszczu start-up’ów, jakich jak ten od twórców robota Turtle Rover – małego łazika, wzorowanego na tych marsjańskich, który ma być platformą do rozwoju własnych rozwiązań w zakresie np. konstrukcji, elektroniki i software’u, wrocławskiego start-up’u Scanway, który pracuje nad innowacyjnym polskim satelitą, czy gdańskiego Space Forest, który pracuje nad rakietami, zdolnymi wynieść ładunek o wadze 50 kg w kosmos, a także wielu, wielu innych. 

    Można również dołączyć do firm już mających spore sukcesy na tym polu – jak chociażby Astronika, której mechanizm mogący wbić się na 5 metrów w marsjański grunt poleciał już na Czerwoną Planetę w ramach misji InSight, realizowanej przez NASA. W wielu misjach możemy też znaleźć projekty firmy Creotech, o której już pewnie słyszeliście.

    A to dopiero początek!

    Polski sektor kosmiczny dopiero raczkuje. Ale patrząc na ilość sukcesów, jakie ma na koncie po tak krótkim czasie, możemy być spokojni o jego dalszy rozwój. Jeśli interesuje Was branża kosmiczna, to macie szczęście – to właśnie teraz jest idealny moment, aby współtworzyć polski sektor kosmiczny i być częścią projektów, które coraz śmielej podbijają kosmos. 

    To jak, lecisz z nami?

    Artykuł ukazał się pierwotnie w Magazynie Materia. Link do wydania znajduje się tutaj.