wtorek, 28 listopad 2017 10:49

Technoapokalipsa – z tarczą, ale którą? Przygotowania do misji PROBA-3.

Napisane przez Aviation24.pl
Oceń ten artykuł
(0 głosów)
Źródło zdjęcia: http://www.esa.int Źródło zdjęcia: http://www.esa.int

Groźba katastrofalnej burzy słonecznej jest realna, a wraz ze wzrostem naszego uzależnienia od nowoczesnych systemów łączności jej potencjalne niszczące oddziaływanie rośnie. Amerykanie proponują wysłanie w kosmos urządzenia za 100 mld dolarów, które miałoby odbijać pędzącą w stronę Ziemi plazmę.

Europejczycy mają jednak świadomość, że o burzach słonecznych wciąż wiemy za mało i przygotowują misję PROBA-3, która ma poszerzyć naszą wiedzę na ten temat. Nad ważnymi elementami tej misji, która wkrótce wkroczy w decydującą fazę, pracuje także polski Creotech Instruments S.A.

W 2022 roku grupa dezerterów z pozaziemskiej kolonii Calantha przechwyciła i zdetonowała ładunek nuklearny nad Los Angeles. Eksplozja wywołała potężny impuls elektromagnetyczny (eng. electromagnetic pulse – EMP), który zniszczył bazy danych i archiwa potężnej Tyrell Corporation. Atak, który w założeniu miał przynieść wolność dziesiątkowanej w licznych pogromach populacji Replikantów doprowadził także do globalnego krachu na giełdach i kryzysu żywnościowego. Promieniowanie elektromagnetyczne wyemitowane w czasie eksplozji zniszczyło sprzęt elektroniczny i elektryczny w całym kalifornijskim megapolis doprowadzając do technologicznej zapaści tamtejszej gospodarki. Odbudowa i nadrobienie strat rozwojowych zajęło dekadę, a zdarzenie przeszło do historii jako ‘Blackout’.

W najnowszym kinowym hicie z udziałem Harrisona Forda i Ryana Goslinga „Blade Runner 2049” ‘Blackout’ został jedynie wspomniany, jako ważny i przełomowy moment w najnowszej historii dystopijnego uniwersum, któremu początek dało opowiadanie Philipa K. Dicka „Czy androidy śnią o elektrycznych owcach” z 1968 roku. Rozwinięcia tego wątku podjął się Shinichirô Watanabe, który wyprodukował krótką animację „Blade Runner Blackout 2022”, wspierającą promocję kinowego hitu i utrzymaną w stylistyce japońskiego anime. Produkcja to typowy spin-off, czyli historia poboczna, pogłębiająca ciekawe wątki głównego story. W tym wypadku animacja Shinichirô Watanabe rzuca nieco światła na zdarzenie, które odcisnęło silne piętno na cywilizacji zrośniętej z technologią. Katastrofa miała wymiar lokalny i była kolejną odsłoną cywilizacyjnego konfliktu między ludźmi i androidami, ale jej skutki odczuwalne były na całym globie.

Groźna twarz dawcy życia

Impuls elektromagnetyczny (EMP) to fala uderzeniowa złożona z cząstek obdarzonych ładunkiem, głównie elektronów. W wyniku wybuchu bomby jądrowej powstaje promieniowanie gamma, które, oddziałując z powietrzem, jonizuje jego atomy i rozpędza elektrony, które stają się źródłem promieniowania elektromagnetycznego. Te zaś jest w stanie uszkadzać i niszczyć urządzenia i całe układy elektroniczne.

Jednak eksplozja nuklearna to nie jedyne możliwe źródło EMP. Wywołać go mogą także inne, bardziej naturalne zjawiska takie jak uderzenie pioruna, które jest w stanie „usmażyć” pobliskie obwody elektryczne, np. linię przesyłową, telefoniczną, czy domową instalację elektryczną oraz podłączone do niej urządzenia. Jednak żaden piorun, ani nawet największy stworzony przez człowieka ładunek jądrowy nie jest w stanie doprowadzić do zniszczeń w skali globalnej. Taką mocą dysponuje tylko Słońce.

- Silne burze słoneczne, będące w istocie potężnymi eksplozjami na powierzchni naszej gwiazdy, wiążą się z wyrzucaniem w przestrzeń kosmiczną ogromnych ilości energii i materii. Część wyrzucanych w kosmos naładowanych cząstek dociera do Ziemi i wywołuje na naszej planecie tzw. burze magnetyczne – wyjaśnia dr Grzegorz Brona, Prezes Creotech Instruments S.A. – Burze te, w zależności od swojej siły, mogą uszkodzić satelity telekomunikacyjne, zakłócić transmisje radiowe w atmosferze Ziemi, a nawet spowodować zniszczenia w infrastrukturze energetycznej. Takie zjawiska towarzyszyły nam od wieków, ale wraz z rozwojem technologii ich niszczący potencjał rośnie wraz ze wzrostem uzależnienia naszej cywilizacji od systemów elektronicznych i elektronicznej komunikacji – dodaje Brona.

Zorza polarna na Karaibach

Do największej w nowożytnej historii burzy magnetycznej doszło w 1858 roku. 1 września angielski astronom Richard Christopher Carrington zaobserwował silny rozbłysk na powierzchni Słońca, który doprowadził do wyrzutu ogromnej ilości masy w postaci obłoku plazmy z prędkością znacznie przekraczającą prędkość wiatru słonecznego. Obłok dotarł do Ziemi po 18 godzinach i wywołał burzę magnetyczną, która spowodowała awarię sieci telegraficznych w całej Europie i Ameryce Północnej. Zorza polarna widoczna wówczas na całym świecie, została zaobserwowana nawet na Karaibach.

- Naukowcy szacują, że gdyby burza słoneczna, do której doszło na powierzchni Słońca w 1859 roku, miała miejsce dzisiaj, doprowadziłaby do katastrofalnych zniszczeń w infrastrukturze telekomunikacyjnej, satelitarnej i energetycznej w skali globalnej i spowodowała bezprecedensowe straty materialne liczone w bilionach dolarów. Według szacunków przedstawionych w raporcie Narodowej Akademii Nauk USA z 2009 roku naprawa zniszczeń wymagałaby wydania nawet 2 bilionów dolarów w samach Stanach Zjednoczonych. To ponad 10% rocznego PKB tego kraju – mówi dr Grzegorz Brona z Creotech Instruments S.A. – To zagrożenie na tyle realne, że kwestią otwartą pozostaje nie to, czy do takiego zdarzenia może dojść, ale to kiedy do niego dojdzie – podsumowuje Brona.

Jednym ze skutków burz magnetycznych jest powstawanie dużych ilości azotanów, których ślady i stężenie w kolejnych latach prześledzić można analizując skład rdzeni lodowców. Badania wykazały, że tak potężne zakłócenia magnetyczne jak to w 1858 roku zdarzają się średnio raz na 500 lat. Jednak nasza dzisiejsza wiedza o procesach zachodzących w gwiazdach nie pozwalają nam przewidzieć kiedy po raz kolejny tak silny wyrzut plazmy się wydarzy, czy dotrze do naszej planety i jakie zniszczenia wywoła.

Strategia obronna: duża tarcza, czy mała tarcza?

Manasvi Lingam i Abraham Loeb z amerykańskiego Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics w pracy naukowej „Impact And Mitigation Strategy For Future Solar Flares”, opublikowanej we wrześniu tego roku, przedstawili futurystyczną koncepcję wyniesienia w kosmos ważącej 100 tys. ton instalacji, która miałaby ochronić Ziemię przed pędzącymi od strony Słońca masami plazmy.

Miedziana cewka, zwana magnetycznym deflektorem, miałaby zostać ustawiona w odległości 329 tys. km od naszej planety, a jej zadaniem byłoby odbijanie pędzących w naszym kierunku podmuchów słonecznego wiatru. Naukowcy szacują, że koszt wyniesienia instalacji w przestrzeń kosmiczną powinien zamknąć się w kwocie 100 mld dolarów. Tyle mniej więcej ‘warta’ jest Międzynarodowa Stacja Kosmiczna, czyli najdroższa instalacja kosmiczna w historii.

Trudno jednak powiedzieć, czy poniesienie tak wielkich kosztów przyniesie zamierzony efekt. Naukowcy przyznają bowiem, że wciąż bardzo mało wiedzą o zjawiskach zachodzących na powierzchni Słońca. Naszą wiedzę na ten temat poszerzyć ma misja Europejskiej Agencji Kosmicznej o nazwie PROBA-3, której elementem także jest tarcza.

Celem misji, w której uczestniczy także firma Creotech Instruments S.A., będzie badanie zewnętrznych warstw atmosfery Słońca, czyli tzw. korony słonecznej. PROBA-3 składać się będzie z dwóch, współdziałających ze sobą, statków kosmicznych. Pierwszy wyposażony zostanie w kamerę oraz teleskop do obserwacji korony słonecznej. Drugi, w kształcie tarczy, będzie miał za zadanie manewrować wokół pierwszego w taki sposób, żeby zasłaniać tarczę Słońca w momencie, w którym wykonywana jest fotografia korony.

- Operację tę można porównać do zaćmienia Słońca, gdzie pierwszy pojazd jest obserwatorem wykonującym zdjęcia i pomiary, a drugi, na podobieństwo Księżyca, zasłania tarczę Słońca – tłumaczy dr Grzegorz Brona, Prezes Creotech Instruments S.A. – Dzięki temu zabiegowi urządzenia i czujniki zamontowane na pierwszym statku będą mogły dokładnie zbadać słoneczną atmosferę, zwaną koroną słoneczną. Naukowcy wierzą, że badania korony słonecznej pozwolą uzyskać wiedzę na temat interakcji pola magnetycznego Słońca z cząstkami wiatru słonecznego.

Misja Europejskiej Agencji Kosmicznej PROBA-3 ma rozpocząć się w 2018 lub 2019 roku. Wtedy oba komponenty mają zostać wyniesione na wysoką orbitę Ziemi. Będzie to pierwsza w historia misja kosmiczna, w której dwa instrumenty kosmiczne stworzą ścisłą formację i będą operować razem w warunkach głębokiego kosmosu. Pierwsze z urządzeń, zaopatrzone w kamerę i teleskop ma ważyć około 340 kg, a drugi pojazd nie więcej niż 200 kg.

W chwili obecnej finalizowany jest proces projektowania kluczowych podsystemów misji. Wypracowywany jest tzw. Critical Design Review, czyli dokument formalizujący to, jak zbudowane będą poszczególne elementy misji i jak przebiegać będzie produkcja, integracja i przygotowanie do wyniesienia w kosmos poszczególnych jej elementów. Dokument ten zamyka ponad 2 letni okres projektowania misji. Następnym etapem będzie produkcja.

- Faza Critical Design Review jest niezwykle złożona, gdyż w projekcie uczestniczy kilkadziesiąt firm i instytucji z kilku krajów europejskich. Sprawdzana jest zgodność projektu z kilkoma tysiącami wymagań założonych na początku fazy projektowej – wyjaśnia dr Grzegorz Brona - Fragmenty opracowane przez poszczególne podmioty muszą do siebie idealnie pasować i współgrać jako całość na orbicie. Jeden drobny błąd na tym etapie projektu może spowodować niepowodzenie całej misji. Dlatego dokumentacja badana i testowana jest zgodnie z rygorystycznymi wymaganiami Europejskiej Agencji Kosmicznej, które są znacznie bardziej ścisłe niż wymagania NASA. Trudno się temu dziwić, gdyż naukowcy i inżynierowie pracujący przy tej misji mówią kilkoma językami, a często stosują także różne układy jednostek miar – dodaje Brona.

***

Creotech Instruments S.A. (CTI) To spółka założona przez grupę wybitnych polskich naukowców. Firma konsekwentnie rozwija swoje kompetencje w zakresie projektowania i montażu elektroniki wysokiej niezawodności. Creotech Instruments od 2012 roku funkcjonuje na rynku jako spółka akcyjna i uczestniczy w szeregu prestiżowych projektów kosmicznych, m.in. związanych z poszukiwaniem śladów życia na Marsie, badaniem tajemniczych rozbłysków promieniowania gamma w wysokich warstwach ziemskiej atmosfery, czy ze śledzeniem, potencjalnie groźnych dla Ziemi obiektów przelatujących w jej pobliżu oraz tzw. ‘kosmicznych śmieci’ krążących wokół naszej planety. Creotech Instrument wyspecjalizował się także w produkcji oraz dostarczaniu podzespołów i specjalistycznej aparatury do najnowocześniejszych i najbardziej zaawansowanych technologicznie instytucji badawczych takich jak Europejska Organizacja Badań Jądrowych CERN w Genewie, Instytut Badań Ciężkich Jonów GSI i Centrum Badawcze DESY w Niemczech.

Źródło informacji: Creotech Ins. SA

Czytany 620 razy Ostatnio zmieniany wtorek, 28 listopad 2017 10:59

Artykuły powiązane

  • Brona: Polska ma aspiracje związane z robotyką kosmiczną.

    Polska jest krajem, który ma aspiracje związane z robotyką kosmiczną i systemami, które w przyszłości będą umieszczane w kosmosie, nie tylko na planecie Mars, ale chociażby wokół naszej planety - powiedział PAP prezes Polskiej Agencji Kosmicznej dr hab. Grzegorz Brona.

  • Książka "Cena nieważkości. Kulisy lotu Polaka w kosmos".

    Mirosław Hermaszewski jest postacią kontrowersyjną, ale i poniekąd dzisiaj zapomnianą. Jak to się w ogóle stało, że w kosmos poleciał Polak? Opowiada o tym nowa książka reporterów Dariusza Kortki i Marcina Pietraszewskiego.

  • Kosmiczne ścieżki kariery. Budujemy kadry dla sektora technologii kosmicznych.

    30 sierpnia w Agencji Rozwoju Przemysłu odbyło się wydarzenie Kosmiczne Ścieżki Kariery, mające na celu przedstawienie laureatów III kosmicznego programu stażowego ARP. Wydarzenie zostało otwarte przez Minister Jadwigę Emilewicz i zebrało licznych przedstawicieli administracji publicznej i kluczowych pomiotów sektora.

  • Amerykanie chcą utworzyć szósty rodzaj sił zbrojnych – wojska kosmiczne. Mają powstać do 2020 roku.

    Nadszedł czas, aby utworzyć siły kosmiczne Stanów Zjednoczonych – zapowiedział Mike Pence, wiceprezydent USA. Szósty rodzaj wojsk ma powstać do 2020 roku, a jego utworzenie będzie kosztować 8 mld dolarów. Jednym z najważniejszych zadań żołnierzy ma być ochrona amerykańskich instalacji kosmicznych, między innymi sztucznych satelitów. A w przyszłości także baz, na przykład na Księżycu.

  • 700-kilogramowy próbnik Parker Solar Probe wystartował.

    Z kosmodromu na przylądku Canaveral na Florydzie w niedzielę wystartowała rakieta nośna Delta IV Heavy z próbnikiem Parker Solar Probe, który ma się zbliżyć do Słońca bardziej niż jakikolwiek inny obiekt wysłany dotąd przez człowieka.

  • Rusza pierwsza kampania gospodarcza Województwa Podkarpackiego. Wśród nich lotnictwo i kosmonautyka.

    Lotnictwo i kosmonautyka, motoryzacja, informatyka i telekomunikacja oraz jakość życia – to inteligentne specjalizacje Podkarpacia, które będą promowane w ramach pierwszej kampanii poświęconej promocji gospodarczej regionu. Uroczysta inauguracja kampanii odbyła się 8 sierpnia br. w Centrum Wystawienniczo - Kongresowym Województwa Podkarpackiego G2A Arena w Jasionce k. Rzeszowa.

  • Airbus otwiera pierwszy zakład produkcji seryjnej pseudosatelitów Zephyr HAPS.

    Na Farnborough Air Show spółka Airbus Defence and Space oficjalnie przedstawiła światu nowy model bezzałogowca Zephyr S. Jest to tzw. pseudosatelita, typ statku powietrznego określanego skrótowcem HAPS (od ang. High Altitude Pseudo-Satellite). Zephyr S jest pierwszą wersją konstrukcji opracowanej w ramach programu Zephyr przeznaczoną do produkcji seryjnej; poprzednie egzemplarze były prototypami służącymi do celów badawczo-rozwojowych.

  • Badacze z Wrocławia szukają metody, jak wyżywić ludzi w kosmosie.

    Jak wyżywić przyszłych kolonistów na Marsie? Pracują nad tym m.in. wrocławscy naukowcy, którzy opracowują system oczyszczania ścieków. Ma on pomóc w pozyskaniu wody i składników odżywczych dla aeroponicznych upraw roślinnych w pozaziemskich koloniach.

  • Planowy start nowego łowcy egzoplanet Europejskiej Agencji Kosmicznej coraz bliżej.

    W zakładach Airbus zakończono integrację saelity Cheops (CHaracterising ExOPlanet Satellite),  pierwszego małego satelity Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) przeznaczonego do niezwykle ciekawej misji naukowej, której celem jest określenie właściwości planet orbitujących wokół pobliskich gwiazd.

  • Airbus i ONZ łączą siły przy międzynarodowej eksploracji kosmosu.

    Podczas konferencji UNISPACE+50, zorganizowanej w ramach obchodów półwiecza międzynarodowej współpracy na polu eksploracji przestrzeni kosmicznej, Grupa Airbus i Biuro ONZ do spraw Przestrzeni Kosmicznej (UNOOSA) podpisały protokół ustaleń w przedmiocie wspólnych prac nad stworzeniem zarówno w krajach rozwiniętych, jak i rozwijających się odpowiednich ram do prowadzenia badań nad mikrograwitacją i wynikającymi z niej korzyściami. Dokument, którego ważność ma być przedłużana co pięć lat, zawiera również postanowienia o dążeniu do umożliwienia beneficjentom programu wykorzystania danych gromadzonych w wyniku obserwacji Ziemi z kosmosu oraz o wsparciu dla misji Organizacji Narodów Zjednoczonych, jej wyspecjalizowanych agencji i państw członkowskich.

Top