вторник, 20 марта 2012 г.

Плавающий зонд для Титана проходит испытания

Плавающий зонд для Титана проходит испытанияВольфганг Финк, адъюнкт-профессор факультета электротехники и микроэлектроники Университета штата Аризона (США), создал и провёл первые испытания экспериментального робота для приводнения в инопланетных озерах. Дрон называется Тucson Explorer II (TEX II). О своём начинании г-н Финк рассказал на Аэрокосмической конференции (3–10 марта; Биг-Скай, Монтана, США).

По словам создателя, робот представляет собой прототип исследовательского аппарата, предназначенного для посадки на Титан, одну из лун Сатурна. Он сможет приводниться в любом метановом озере, коими богато это небесное тело. Спускаемый модуль является частью программы НАСА Titan Mare Explorer, предусматривающей высадку в районе Моря Лигеи на Титане. Полёт к этой крупнейшей из лун Сатурна ведомство всё ещё планирует, хотя его бюджетные перспективы не вполне ясны. Г-н Финк считает, что исследования других планет дронами должны осуществлять комплексно: спутники наблюдения на орбите, дирижабли или воздушные шары — в атмосфере, планетоходы — на твёрдой поверхности, а также «планетоплавы» — средства для посадки и перемещения по инопланетным озерам, морям и океанам. При этом спутники смогут направлять дирижабли к самым интересным районам, а те будут ориентировать относительно тихоходные ездящие и плавающие дроны на локации, требующие соответствующих исследований или забора образцов.

Справедливо полагая, что полёт к Титану состоится не завтра, Вольфганг Финк считает, что его детище пригодится и на Земле. Как и обычные планетоходы, TEX II может управляться не только самостоятельно, но и удалённо, в земных условиях — через интернет-соединение. «TEX II готов к задачам оборонного и полицейского характера, таким как охрана гаваней и очистка прибрежных зон от мин», — замечает учёный. Кроме того, дрон будет уместен во время поисково-спасательных операций на море и исследований земной гидросферы, в том числе там, где человек не может находиться без риска для жизни (вспомним морское побережье у АЭС «Фукусима»).

Помимо набортных камер аппарат уже сейчас оснащён сонаром, способным проникать на 100 метров вглубь водных или углеводородных озёр. Впрочем, вместо ряда устройств, необходимых для экзопланетных исследований, на него могут быть установлены детекторы химического, радиоактивного и биологического загрязнения, равно как и сенсоры взрывчатых веществ (для выслеживания морских мин). Вот видеоматериал по испытаниям дрона:

TEX II с самого начала задумывался как многозадачное средство, поэтому аппарат выполнен по модульному принципу. Катамаранная компоновка выбрана для обеспечения устойчивости в волнах любой высоты (что на Титане вряд ли понадобится). Теоретически можно было создать однокорпусник с достаточной остойчивостью, но из-за разного удельного веса жидких углеводородов на Титане и воды на Земле его нельзя было бы без модификаций использовать и в экзопланетных, и в земных условиях. Вес дрона — всего 45 кг; на палубе между двумя корпусами можно разместить 67 кг научного оборудования. Длина каждого корпуса — 183 см, расстояние между ними составляет 152,5 см. Предположительно, источником энергопитания станет разрабатываемый сейчас в НАСА «продвинутый стирлинг» с номинальной мощностью в 140 Вт и весом в 28 кг, могущий непрерывно работать 14 лет.

Г-н Финк считает, что плавающая исследовательская платформа имеет массу преимуществ перед ездящей: высокая несущая способность сочетается с низким трением и энергозатратами на движение. Кроме того, наземный планетоход может попасть в аварию с большей вероятностью, чем плавающий дрон, движущийся по однородной поверхности. В движение TEX II приводится воздушными пропеллерами, смонтированными на корме каждого корпуса; они запитываются двумя электромоторами, которые могут двигать судно как вперёд, так и назад без поворота пропеллеров. Также возможен разворот на месте при работе двигателей «враздрай». Это, кстати, ещё одно преимущество двухкорпусной компоновки: однокорпусное, одномоторное судно не может самостоятельно осуществить такой манёвр.

Скорость зависит от мощности моторов (моторный модуль может широко варьироваться), но наилучшей скоростью для работы сонаров является 9,3 км/ч, на которой дрон и предполагает рассекать по метановым волнам Титана. Небольшая осадка катамарана, помимо способности к заплывам в очень мелких местах, даст дрону лучшую обстановку для работы подводных камер и сонара: им почти не будут мешать волны, генерируемые при движении аппарата.

Несколько экстремально выглядит лишь выбор конструкционного материала, который пошёл на создание корпусов. Это экструдированный пенополистирол, больше знакомый нам по другим приложениям. По словам профессора Финка, устойчивость используемой марки пенополистирола к низким температурам достаточна для условий Титана, при этом он обеспечивает высокую плавучесть при низкой массе конструкции. А ещё он «надёжнее надувных корпусов».

Подготовлено по материалам Университета Аризоны.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Космос":

На основе снимков со спутника создана карта древних поселений Месопотамии
На основе спутниковых снимков учеными из Гарварда создана подробная карта древних поселений северной Месопотамии. Почвы, подвергавшиеся влиянию человека столь длительное время, из-за наличия в них большого количества органических отходов имеют характерные особенности (внешний вид, текстуру и отражательную способность), которые не встречаются у почв в природных условиях. Это позволяет различать и...
  (читать дальше)

Предложен метод экспериментального изучения квантовой гравитации
ОТО и квантовая механика, предположительно, должны смыкаться в районе величин, близких к планковским: при крайне высоких энергиях и предельно малых дистанциях. Впрочем, нынешние возможности экспериментальной науки крайне далеки от таких энергий и расстояний. Поэтому недавно австро-английская научная группа, представляющая Венский университет и Имперский колледж Лондона, предложила новый тип кванто...
  (читать дальше)

Прояснить положение дел на Япете помогут исследования земного климата
Учёные решили пролить свет на «странный» спутник Сатурна Япет с помощью исследований ледяной поверхности прямо здесь, на Земле. Двухцветный Япет озадачил астрономов сразу же, как только его открыл Джованни Доменико Кассини в 1671 году. Данные, полученные много лет спустя космическим аппаратом, названным в его честь, показали, что во всём виновата миграция льда: из-за неё одна сторона спутника вы...
  (читать дальше)

Астероид, пролетевший мимо, ещё вернётся
22 февраля группа астрономов-любителей открыла астероид 2012 DA14. Из-за его небольших размеров — где-то 50 м в поперечнике — объект удалось разглядеть, только когда он оказался в непосредственной близости от Земли, всего в семь раз дальше Луны. Казалось бы, ничего особенного, мало ли их таких... Однако только что проведённые расчёты показали, что 15 февраля 2013 года астероид не просто вернётся...
  (читать дальше)

На Марсе обнаружены донные озёрные отложения
Если и стоит искать на Марсе окаменелости, то только в грязи и глине — лучше сохраняются. Увы, анализ 226 марсианских областей, которые считаются дном высохших водоёмов, показал, что только треть из них имеет соответствующие отложения на поверхности. Группа учёных из Университета Брауна (США) изучили фотографии, полученные космическими аппаратами Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Odyssey и Mar...
  (читать дальше)

НАСА предлагает высадиться на виртуальную комету
Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) объявило о выпуске собственной iOS-игры. Проект, получивший название Comet Quest, является бесплатной игрой, предлагающей принять участие в амбициозной инициативе «Розетта» Европейского космического агентства (ESA). Реальный космический аппарат был запущен в марте 2004 года. В 2014-м он достигнет кометы 67P (Ч...
  (читать дальше)

Земная жизнь могла возникнуть... на Марсе
Имея те же исходные компоненты, Марс был бы лучшим местом для возникновения жизни, чем Земля, которая, по мнению некоторых учёных, была слишком затоплена для того, чтобы химия биологических молекул смогла обрести устойчивость. Без хотя бы иногда встречающихся сухих земель химия, которой суждено положить начало жизни, не смогла бы даже заработать, поскольку молекулы, делающие генетику реальностью (...
  (читать дальше)

Первый в истории старт частного космического корабля к МКС намечен на 30 апреля
Компания Space Exploration Technologies (SpaceX) завершает приготовления к запуску беспилотной капсулы Dragon, которой предстоит осуществить стыковку с Международной космической станцией (МКС). Изначально планировалось, что ракета-носитель Falcon 9, разработанная той же SpaceX, стартует в начале февраля. Однако затем запуск пришлось отложить, поскольку специалистам компании понадобилось дополнит...
  (читать дальше)

Опубликованы окончательные результаты работы космического телескопа WISE
НАСА выпустило новые инфракрасные атлас и каталог всего неба, охватывающие более половины миллиарда звёзд, галактик и других объектов. Это результат обработки данных космического телескопа WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer), запущенного 14 декабря 2009 года. В атласе собрано более 2,7 млн изображений, полученных на четырёх длинах волн инфракрасной части спектра. Исследовательская групп...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)