• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Polski naukowiec zaprojektował marsjańską bazę

    16.09.2010. 00:41
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Dr Janek Kozicki z Politechniki Gdańskiej jest autorem wyjątkowego projektu stacji marsjańskiej. Od kilku lat stara się o budowę jej prototypu w Polsce. Zdaniem naukowca, można by przeprowadzać w niej symulacje misji na Marsa.

    Według dotychczasowego planu eksploracji Czerwonej Planety, opracowanego przez NASA - Mars Design Reference Mission, członkowie załogi przebywaliby na Marsie przez ok. 1,5 roku. Przez ten czas mieszkaliby w ciasnej metalowej kapsule, o powierzchni użytkowej niecałe 150 m2, przeznaczonej nie tylko na pokoje mieszkalne, ale też magazyny i pomieszczenia techniczne.

     

     

    "W swoim projekcie zaproponowałem połączenie metalowego modułu NASA z konstrukcją pneumatyczną, która znacząco powiększyłaby powierzchnię mieszkalną. Wpłynęłoby to na wzrost komfortu życia mieszkańców stacji marsjańskiej. Lepsze samopoczucie rzutowałoby pozytywnie na wyniki pracy, a co za tym idzie - na powodzenie całej misji załogowej" - wyjaśnia naukowiec.

     

    Baza Kozickiego składa się z metalowego modułu centralnego, trzech pneumatycznych kopuł rozstawionych dookoła niego oraz dwóch modułów dodatkowych, dołączonych z boku. Wszystkie elementy bazy połączono przejściami w formie elastycznych rękawów. Przez dwa lata mogłoby mieszkać w niej 8 osób.

     

    Baza w całości musiałaby być przewieziona z Ziemi na Marsa. Moduł centralny ma takie wymiary (cylinder o średnicy 8m i wysokości 8m), że mieści się w ładowni amerykańskiej rakiety wynoszącej. Kopuły zostały zaprojektowane tak, że w formie złożonej mieszczą się wewnątrz modułu centralnego Po przybyciu na Marsa kopuły mają być napompowane sztuczną atmosferą. W ten sposób powierzchnia mieszkalna wzrośnie do 1000 m2.

     

    "Konstrukcję pneumatyczną bazy, można porównać do balonu z super wytrzymałych materiałów. Powłoki kopuł będą zrobione m. in. z poliimidu (PI) i kevlaru. Folia z PI doskonale uszczelni bazę, a kevlar będzie chronić przed uszkodzeniami mechanicznymi. Kevlar stosowany jest na Ziemi m. in. do produkcji kamizelek kuloodpornych. Jako materiały izolacyjne zaproponowałem aerożel i demron - znane w przemyśle kosmicznym" - opisuje Kozicki.

     

    Wytrzymałość materiałów jest bardzo ważna ze względu na panujące na Marsie warunki. "Głównym problemem na tej planecie jest ciśnienie - wynosi ono, w zależności od warunków, średnio 6 hPA, a więc jest dużo mniejsze niż na Ziemi. Mimo że wewnątrz stacji marsjańskiej nie musiałoby panować ciśnienie ziemskie, wystarczyłoby 1/3 atmosfery, to i tak różnica ciśnień między wnętrzem a środowiskiem zewnętrznym byłaby bardzo duża. Dlatego konstrukcja pneumatyczna musi być bardzo wytrzymała" - tłumaczy autor projektu bazy.

     

    Przypomina przy tym, że średnia temperatura na Marsie to minus 60 stopni Celsjusza, ale dobowe wahania mogą dochodzić nawet do 70 stopni. Jednak ciśnienie jest bardzo niskie, więc istnieje również obawa, że baza będzie za bardzo nagrzewana przez promienie słoneczne. Ważna jest więc izolacja termiczna. A da się ją osiągnąć dzięki zastosowaniu w aerożelu.

     

    "Atmosfera marsjańska składa się w 95 proc. z dwutlenku węgla" - mówi Kozicki. Dlatego powłoki bazy muszą być wyjątkowo szczelne. "Żeby zapewnić mieszkańcom bazy jak największe bezpieczeństwo, musimy mieć redundantny system zabezpieczeń na wypadek rozszczelnienia" - wyjaśnia.

     

    A skąd brać tlen dla mieszkańców bazy? "Będziemy polegać na chlorelli. To gatunek glona, który, co jest już sprawdzone, wytwarza bardzo dużo tlenu. W kopule agrokultury byłyby specjale baseny z chlorellą o objętości kilku metrów sześciennych" - odpowiada Kozicki.

     

    Według badacza, pożywienie również mogłoby być częściowo wytwarzane na miejscu. W habitacie Polaka znalazło się miejsce na uprawy roślin: zboża, owoców i warzyw. Potrzebne będą również trzmiele do zapylania kwiatów, bo są one spokojniejsze od pszczół i już teraz są prowadzone na nich badania w kosmosie. Z tak uzyskanych plonów nie można byłoby wyżywić całej załogi, dlatego jadłospis musiałby być uzupełniony o konserwy i suszone potrawy przywiezione z Ziemi.

     

    Na Marsie panują inne warunki grawitacyjne - przyciąganie jest trzy razy słabsze niż na Ziemi. Wpływa to na sposób projektowania architektonicznego, np. inaczej powinny być zbudowane schody. W zmniejszonej grawitacji człowiek nie wykorzystuje w pełni swoich mięśni, dlatego stopniowo zanikają. W bazie musi być zatem sala gimnastyczna dla załogi, żeby poprzez ćwiczenia można było zapobiegać zmianom w układzie mięśniowym.

     

    Przy projektowaniu bazy Kozicki brał też pod uwagę wyniki badań na temat psychologii człowieka, który musi przebywać w odosobnieniu. Przebywanie w nieprawidłowo zorganizowanej przestrzeni mogłoby doprowadzić do szaleństwa. Badania nad zachowaniami człowieka w ekstremalnych warunkach przeprowadzano m. in. na stacjach podwodnych i polarnych.

     

    Teraz analogi bazy marsjańskiej testuje się na wyspie Devon oraz na pustyni w stanie Utah. Kilkuosobowe załogi przebywają w takim habitacie kilka tygodni. Wolontariusze naukowcy i inżynierowie przeprowadzają symulacje zadań, jakie będzie się przeprowadzać w przyszłości na Marsie. Badania dotyczą także zachowań ludzi w habitacie, ergonomii pomieszczeń, sposobu korzystania z powierzchni użytkowej. Niedawno ruszył nowy eksperyment dotyczący załogowej misji na Marsa. Nosi on nazwę Mars 500 i polega na przeprowadzeniu symulowanego lotu na Marsa trwającego 500 dni.

     

    Jak mówi Kozicki, realizacja budowy bazy marsjańskiej w warunkach ziemskich spotkała się z dużym zainteresowaniem stowarzyszenia Mars Society Polska, które planuje budowę habitatu pod Toruniem.

     

    W lipcu naukowiec zaprezentował swój projekt w czasie konferencji kosmicznej COSPAR i - jak zapewnia - wzbudził zainteresowanie wśród przedstawicieli agencji kosmicznych.

     

    Janek Kozicki oprócz projektu bazy na Marsie jest jednym z autorów programu YADE, który służy do wykonywania symulacji z zastosowaniem modeli dyskretnych. Program ten zdobył międzynarodowe uznanie i stosowany jest na wielu uniwersytetach na świecie. Dr Kozicki używać będzie programu do symulacji rozkruszania skał podczas wydobywania gazu łupkowego z podziemnych pokładów.

     

    Szczegółowe informacje o projekcie można znaleźć na stronie: http://janek.kozicki.pl/

     

    PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

     

    agt/bsz


    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Operacyjne bazy danych - bazy wykorzystywane wszędzie tam, gdzie istnieje potrzeba nie tylko na gromadzenie danych, ale również na możliwość ich modyfikowania. Ten typ baz przechowuje dane dynamiczne, tzn. takie, które ulegają ciągłym zmianom i przedstawiają aktualny stan rzeczy, której dotyczą. Zazwyczaj to ten typ bazy można spotkać w różnych organizacjach i firmach. Przykładem takiej bazy danych są np. bazy inwentaryzacyjne lub bazy obsługi zamówień. Mars Exploration Rover-B (MER-B) (znana również pod nazwą "Opportunity" ) – bezzałogowa misja na Marsa, której celem jest przeprowadzenie badań geologicznych planety. Misja jest realizowana przez JPL NASA. Misja rozpoczęła się w dniu lądowania pojazdu na Marsie, czyli 25 stycznia 2004 roku i została zaplanowana na 90 marsjańskich dni. Została ona wielokrotnie przedłużona i trwa nadal. Do 19 marca 2013 roku pojazd spędził na powierzchni Marsa 3253 marsjańskie dni i przebył dystans 35 625,03 metra. Góry marsjańskie według wysokości: Lista obejmuje góry na Marsie według wysokości nad średnim poziomem powierzchni. Wymienione wysokości odnoszą się do marsjańskiego systemu odniesienia (wysokość zero jest określona na podstawie średniego ciśnienia atmosfery marsjańskiej i promienia planety). Wysokość ta nie jest wysokością względem otaczającego górę terenu.

    Załogowa wyprawa na Marsa – element programu eksploracji planety Mars, polegający na wysłaniu na nią ludzi w celu lepszego jej zbadania. Wyjątkowość tej misji będzie polegać na tym, iż Mars jest odległy od Ziemi od 55 do nawet 400 milionów kilometrów. Mars Pathfinder – sonda kosmiczna NASA przeznaczona do badań Marsa. Sonda składała się z dwóch części: lądownika i łazika – sześciokołowego pojazdu o nazwie Sojourner. Był to trzeci amerykański lądownik marsjański, ponadto znajdował się na nim łazik będący pierwszym w historii pojazdem sterowanym z Ziemi poruszającym się po powierzchni innej planety. Przejechał łącznie ok. 100 m. Pathfinder przesłał 16 500 zdjęć z lądownika i 550 zdjęć z łazika. Dokonał także 15 analiz chemicznych skał i zebrał wiele informacji o czynnikach pogodowych panujących na Marsie.

    Baza przestrzeni topologicznej – dla danej przestrzeni topologicznej X, rodzina otwartych podzbiorów przestrzeni X o tej własności, że każdy zbiór otwarty w X można przedstawić w postaci sumy pewnej podrodziny zawartej w bazie. Każda przestrzeń topologiczna ma bazę – jeżeli τ jest topologią w zbiorze X, to jest ona również (trywialnie) jej bazą. Obrazowo, baza przestrzeni topologicznej to taka rodzina zbiorów otwartych, że każdy niepusty i otwarty podzbiór tej przestrzeni można wysumować przy pomocy pewnych (być może nieskończenie wielu) elementów bazy. W praktyce matematycznej związanej z badaniem własności konkretnych przestrzeni topologicznych, istotnym zagadnieniem jest pytanie o minimalną moc bazy przestrzeni (zob. ciężar przestrzeni poniżej). Tak zdefiniowane pojęcie nosi też czasem nazwę bazy otwartej (zob. też baza domknięta poniżej). Pojęcia pokrewne pojęciu bazy przestrzeni topologicznej to, na przykład, π-baza, podbaza czy pseudobaza. Jake Matijevic – marsjańska skała bazaltowa o kształcie piramidalnym, odkryta i zbadana przez łazik Curiosity. Jest to pierwsza marsjańska skała, którą łazik badał podczas swojej misji na Marsie, rozpoczętej lądowaniem 6 sierpnia 2012 roku.

    University Rover Challenge, URC – konkurs robotów organizowany przez stowarzyszenie The Mars Society. Zawody odbywają się na początku czerwca lub pod koniec maja, w USA, na pustyni w stanie Utah, w okolicach Mars Desert Research Station (MDRS) – symulowanej bazy marsjańskiej. Zwiezda (ros. звезда - gwiazda) - moduł serwisowy Międzynarodowej Stacji Kosmicznej należący do rosyjskiej części stacji. Jest to jedyny w pełni rosyjski element stacji (drugi rosyjski moduł Zarja został sfinansowany przez NASA). Zaprojektowany i budowany początkowo jako DOS-8 – główny moduł planowanej stacji Mir 2, następcy rosyjskiej stacji Mir, a wcześniej jako zapasowy moduł bazowy Mira. Dlatego też Zwiezda jest bardzo podobna do głównego modułu stacji Mir (DOS-7). Budowa rozpoczęła się w połowie lat 80. Gdy Rosja włączyła się do projektu budowy Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ISS, zrezygnowano ze stacji Mir 2, a zbudowany moduł nazwany Zwiezda stał się trzecim z głównych modułów ISS.

    Dodano: 16.09.2010. 00:41  


    Najnowsze