Robot untuk ketapel: Satu tahun di ruang angkasa, 2013

Anonim

Robot untuk ketapel: Satu tahun di ruang angkasa, 2013

Cetak 3D

David Szondy

24 Desember 2013

22 gambar

Gizmag melihat kembali pada sorotan ruang tahun 2013

Ini telah menjadi tahun yang sibuk di ruang angkasa, dengan rover menjelajahi Mars dan pendaratan pertama di Bulan dalam 40 tahun, pencarian kehidupan di luar Bumi kita memanas, dan pencetakan 3D bergerak ke orbit. Ketika seorang penjelajah Tiongkok mengeksplorasi permukaan bulan dan astronot bekerja untuk memperbaiki Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS), Gizmag melihat kembali pada sorotan luar angkasa tahun 2013.

Voyager 1 menyentuh ruang antar bintang

Milestone adalah kata yang sering dilemparkan belakangan ini, tetapi tahun ini kami mengetahui bahwa umat manusia telah melewati apa yang bisa menjadi tonggak terbesar sejak ikan memutuskan untuk hidup di tanah kering. Pada bulan September, NASA menegaskan bahwa Voyager 1 adalah objek buatan manusia pertama yang memasuki ruang antar bintang.

Menurut badan antariksa, penyelidikan tak berawak keluar dari pengaruh Matahari pada 25 Agustus 2012 setelah menempuh jarak 12 miliar mil (19 miliar km) - jarak yang sangat jauh sehingga pesan radio dari Voyager ke Bumi membutuhkan waktu 17 jam untuk mencapai kami.

Pertemuan Voyager 1 berikutnya dengan benda angkasa lain tidak akan berlangsung selama 40.000 tahun ketika melewati 1, 6 tahun cahaya dari bintang Gliese 445 (AC +79 3888), jadi tandai kalender Anda.

Sebuah peluru kosmik yang merumput

2013 melihat Bumi memiliki panggilan terdekat sejak dampak Tunguska pada tahun 1908 membuat berantakan sebagian besar Siberia. Pada tanggal 15 Februari, meteor Chelyabinsk meledak di atas Chelyabinsk, Rusia dalam bola api yang lebih terang dari Matahari, dilihat oleh ribuan orang, direkam oleh kamera dasbor di seluruh wilayah, dan didengar oleh pos-pos penyimakan ilmiah di seluruh dunia.

Ketika meteor berdiameter 20 m (65 kaki) meledak, ledakan 500 kiloton adalah 40 kali daya ledak bom atom Hiroshima. Ledakan itu merusak jendela dan merusak bangunan. Secara keseluruhan, 1.491 orang, termasuk 311 anak-anak, terluka, 70 kasus kebutaan flash dilaporkan, dan bola api memadamkan begitu banyak radiasi UV yang banyak orang menderita sengatan matahari. Keajaiban kecil NASA dan lainnya tiba-tiba menjadi sangat tertarik pada pelacakan asteroid dan skema defleksi.

Spaceflight menjadi komersial

2013 mungkin turun dalam sejarah sebagai tahun ketika ruang angkasa komersial akhirnya mendapatkan momentum. Mulai dari penambang asteroid pemula hingga koloni Mars pribadi yang menawarkan tiket sekali jalan ke Planet Merah, sektor swasta sedang berliku menuju Final Frontier.

Sekarang Space Shuttle adalah pameran museum, pemerintah AS mendorong perusahaan swasta dalam kemitraan dengan NASA untuk mengembangkan peluncur baru, kapal kargo, dan pesawat ruang angkasa berawak untuk menangani lalu lintas orbit dekat Bumi dan untuk memindahkan perjalanan ruang angkasa ke sektor swasta bukannya hanya bertindak sebagai kontraktor NASA atau Pentagon. Tahun ini, kebijakan itu mulai menghasilkan buah orbital karena perusahaan mulai mengirim kerajinan mereka sendiri ke luar angkasa dengan penguat mereka sendiri dan bergerak menuju proyek yang lebih ambisius.

Pada bulan April, Orbital Sciences Corporation menguji peluncur Antares. Peluncuran, yang mengalami beberapa penundaan, adalah yang pertama dari pad di NASA's Wallops Flight Facility di Virginia dan membawa "massa muatan simulasi " setara dengan massa pesawat ruang angkasa ke orbit Bumi. Pada bulan September, kapal kargo Orbital Sciences 'Cygnus berlabuh dengan ISS untuk pertama kalinya setelah penundaan karena kerusakan perangkat lunak.

Sementara peluncuran Antares memberi pantai timur AS sebuah pertunjukan kembang api, Oktober melihat pesawat ruang angkasa berawak Dream Chaser milik Sierra Nevada Corporation terbang ke langit dalam uji luncur pertamanya. Penerbangan pesawat ruang angkasa seperti pesawat ulang-alik itu berhasil, meskipun itu sedikit membengkokkan undercarriage saat mendarat.

Kapal kargo Dragon SpaceX melakukan lompatan komersial kedua ke ISS pada bulan Maret, sehingga kunjungannya mulai tampak hampir rutin. Tetapi perusahaan itu melakukan terobosan baru ketika versi pertama roket Belalang yang dapat digunakan kembali melakukan serangkaian lepas landas dan pendaratan vertikal, mencapai rekor ketinggian baru sebelum pensiun pada bulan Oktober.

Sementara itu, biasanya percobaan proyek pemalu Blue Origins biasanya memecat mesin baru untuk kendaraan peluncuran orbital berawak pada bulan November. Mesin hidrogen cair BE-3 adalah yang pertama dari jenisnya yang diproduksi sejak mesin RS-68 untuk pendorong Delta IV mulai beroperasi pada tahun 2002. Mesin ini adalah komponen kunci dalam Blue Origins Reusable Booster System, yang akan memungkinkan pesawat luar angkasa untuk terbang lagi daripada dibuang setelah satu misi, seperti halnya dengan Soyuz Rusia.

Tentu saja, tidak semua upaya ruang angkasa komersial memiliki ISS sebagai tujuan mereka. Virgin Galactic lebih tertarik, untuk saat ini, mengejar pasar turis. 2013 adalah tahun dimana kapal wisata tamasya SpaceShipTwo milik Sir Richard Branson melakukan uji daya yang berhasil saat perusahaan bersiap untuk membawa penumpang berbayar pertama. Perusahaan bahkan menemukan waktu untuk menandatangani kontrak dengan jaringan NBC AS untuk liputan televisi penerbangan perdana SpaceShipTwo.

Pencarian kehidupan

Pertanyaan tentang apakah atau tidak kehidupan ada di tempat lain di alam semesta memiliki sedikit lebih banyak cahaya di atasnya tahun ini sebagai ilmuwan mencari bukti di Tata Surya dan seterusnya. Dekat dengan rumah (memberi atau mengambil seratus juta mil), Mars memberikan tas campuran mengenai kehidupan di Planet Merah, dengan temuan mengecewakan menyusul panas di tumit hampir setiap penemuan optimis.

Tahun ini, NASA Curiosity rover menyelesaikan komisinya dan menetap ke bulan eksplorasi. Pada 6 Februari, penjelajah bertenaga nuklir melakukan pengeboran pertama yang pernah dilakukan di Mars dan pada 9 Februari mengumpulkan sampel pengeboran pertama. Pengeboran ini adalah kunci untuk mencari tanda-tanda kehidupan masa lalu atau sekarang karena lingkungan permukaan Mars terlalu bermusuhan untuk hidup, sehingga para ilmuwan harus mencari sampel di dalam bahan batuan dasar.

Fitur yang menarik dari operasi pengeboran pertama Curiosity adalah bahwa di bawah permukaan, mati kemerahan batu John Klein di mana sampel diambil, ada interior abu-abu yang tidak mengoksidasi, asam atau sangat asin. Kehadiran kalsium sulfat menunjukkan bahwa bebatuan netral atau sedikit basa. Selain itu, kurangnya bahan kimia pengoksidasi menunjukkan bahwa bagian dalam batuan memiliki gradien energi yang lebih curam, yang dapat menghidupkan kehidupan.

Itu mungkin telah membangkitkan harapan untuk menemukan kehidupan, tetapi pada bulan September Keingintahuan melesat mengatakan harapan menemukan kehidupan apa pun di Mars ketika mendeteksi tidak ada metana di planet ini setelah lebih dari satu tahun pengujian ekstensif menggunakan analisis sampelnya di Mars (SAM). Karena metana merupakan indikator kunci untuk kehadiran aktivitas biologis, ketidakhadirannya menimbulkan pertanyaan bahwa mungkin ada kehidupan di Mars saat ini.

Di sisi lain, Curiosity dan NASA's Mars Reconnaissance Orbiter memang menemukan tanda-tanda menjanjikan air yang berlimpah di Mars di masa lalu kuno. The Orbiter menemukan bukti baru dari lingkungan bawah tanah basah yang pernah ada di Planet Merah. Menggunakan Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer untuk Mars (CRISM), pengorbit memeriksa lantai Kawah McLaughlin di belahan bumi utara planet dan menemukan bukti pembentukan karbonat dan tanah liat di danau yang diberi air tanah di masa lalu kuno.

Setelah Anda berada di luar Tata Surya, pencarian kehidupan lebih seperti pencarian real estat. Itu karena langkah pertama untuk menemukan kehidupan di dunia lain adalah menemukan dunia lain. Untuk lebih spesifik, Anda perlu dunia berbatu tentang ukuran Bumi di mana suhu tidak terlalu panas atau terlalu dingin untuk keberadaan air cair. Ini dikenal sebagai zona yang dapat dihuni atau Goldilocks.

Pistol terbesar dalam perburuan ini adalah teleskop ruang angkasa Kepler milik NASA. Sebelum misi diperpanjang dipotong pendek karena hilangnya sepasang roda reaksi, probe pemburu planet menemukan ratusan planet ekstrasurya dan ribuan kandidat.

Pada bulan April, NASA mengumumkan bahwa Kepler telah menemukan dua sistem planet dengan planet terkecil yang ditemukan yang terletak di zona layak huni; termasuk tiga planet ukuran super-Bumi. Salah satunya adalah planet ekstrasurya yang bisa dihuni yang ukurannya paling dekat dengan Bumi belum ditemukan.

Kepler tidak hanya mampu menunjukkan bahwa planet yang berpotensi dihuni ada, tetapi sesuatu dari sifat mereka. Misalnya, para astronom menggunakan data dari teleskop angkasa Kepler dan Spitzer NASA untuk memetakan awan pertama yang ditemukan di planet ekstrasurya.

Berapa banyak dari 200 miliar bintang di galaksi kita yang berpotensi memiliki planet layak huni? Kepler memberi kami petunjuk tentang itu juga. Astronom University of California Berkeley dan University of Hawaii melakukan penelitian menggunakan data dari Kepler untuk memberikan sebagian dari jawabannya, bahwa satu dari lima bintang seperti Matahari mungkin memiliki planet seukuran Bumi yang dapat mendukung kehidupan.

Bulan

Dalam beberapa tahun terakhir, sikap Bumi terhadap Bulan telah sedikit seperti New York 'menuju Patung Liberty; mereka tahu itu ada di sana, tetapi tidak dapat diganggu untuk mengunjunginya. Itu berubah pada 2013 ketika China melenturkan otot ruang yang berkembang ketika pendarat bulannya 'e-3 mendarat pada tanggal 14 Desember. Di atas kapal pesawat tak berawak adalah rover bulan lunar robot Yu Tu (Jade Rabbit), yang saat ini melihat pemandangan. dari Mare Imbrium. Ini bukan hanya pendaratan lunar pertama China, tetapi yang pertama oleh negara manapun, tidak termasuk dampak, sejak misi Soviet 24 Luna pada tahun 1976. Ini juga merupakan rover Lunar pertama sejak Lunokhod 2 pada tahun 1973.

Robot

ISS telah menjadi rumah bagi sejumlah robot yang mengejutkan, mulai dari bola terbang hingga senjata robotik raksasa untuk menyulap pesawat ruang angkasa yang masuk dan keluar, tetapi beberapa pendatang baru terlihat lebih seperti George Lucas memiliki tangan dalam desain mereka. Salah satunya adalah robot Kirobo Toyota; automaton kecil yang lucu yang tiba di atas stasiun luar angkasa pada bulan Agustus dan mengirim salam ke Bumi dalam bahasa Jepang yang diterjemahkan sebagai "Pada 21 Agustus 2013, robot mengambil satu langkah kecil menuju masa depan yang lebih cerah bagi semua."

Yang lebih besar dan, pada pandangan pertama, anggota awak robot yang lebih menakutkan di ISS adalah Robonaut 2, yang merupakan robot humanoid - atau lebih tepatnya, setengah dari satu, karena itu batang tubuh melesat ke tiang. Ini sudah melakukan tes di stasiun sepanjang tahun dan sekarang NASA telah membuatnya menjadi sepasang kaki. Ketika ini dipasang awal tahun depan, Robonaut akan dapat bergerak di dalam stasiun sendiri.

Cetak 3D

Bagi semua orang, dari hobiis hingga industrialis, pencetakan 3D telah menjadi kata kunci di tahun 2013. Tidak mengherankan, teknologi ini menarik perhatian para insinyur luar angkasa yang gagasannya mencetak komponen di orbit jauh lebih baik daripada mengalami masalah pengiriman sebuah cadangan dari Bumi. Tahun ini, printer 3D yang kompatibel dengan lingkungan tanpa bobot disetujui oleh NASA untuk terbang ke ISS pada tahun 2014 untuk tes. Tidak mau kalah, ESA mengirimkan salah satu dari mereka sendiri yang dapat mencetak komponen logam.

Untuk insinyur ruang angkasa, pencetakan komponen roket 3D telah bermigrasi dengan cepat dari laboratorium ke lantai toko. Teknologi ini telah datang sejauh ini dalam waktu yang sangat singkat sehingga bahkan para mahasiswa di Universitas California, San Diego telah membangun mesin roket logam dan melakukan tes api panas pertama dari mesin roket berbahan bakar cair yang dicetak oleh universitas manapun di dunia.

Peluncur dan sistem propulsi

Kendala terbesar yang dihadapi perjalanan ruang angkasa adalah datang dengan sistem propulsi yang mampu memindahkan muatan dengan kecepatan tinggi dengan biaya kecil. Pada 2013, satu pesaing, ion thruster, mencatat 48.000 jam, atau lima setengah tahun, operasi terus menerus. Dikembangkan di bawah NASA's Evolutionary Xenon Thruster (NEXT) proyek, mesin sekarang memegang rekor untuk durasi tes terpanjang dari semua jenis sistem propulsi ruang angkasa.

Sebuah roket yang dapat menembak selama lebih dari lima tahun mungkin tampak mengesankan, tetapi bagaimana dengan menyingkirkan roket dan melemparkan muatan ke orbit? HyperV Technologies Corporation dari Chantilly, Virginia meluncurkan versi ide ini dengan "akselerator massa hypervelocity mekanik" yang disebut Slingatron.

Seperti namanya, itu bekerja pada prinsip ketapel dan dengan cara girrations ultrafast. Jika pernah dibangun, itu bisa secara drastis memotong biaya untuk membawa muatan ke luar angkasa. Jangan berharap untuk memesan tiket pada satu, namun. Sistem ini menghasilkan G-Force yang sangat kuat sehingga mereka akan mengubah penumpang menjadi paté.

Di ujung lain skala adalah sistem kecil yang elegan yang diuji di dalam ISS. Disebut Sistem Generasi Dekat-Medan Indonasi Resonansi (RINGS), ia menggunakan medan magnet untuk memindahkan pesawat ruang angkasa sebagai cara untuk meningkatkan kehidupan layanan dan membuat formasi satelit terbang lebih praktis. Persis bagaimana praktisnya itu adalah pertanyaan bagi para insinyur, tetapi melihat sepasang, baik, RINGS yang mengambang dalam balada kosmik akan menjadi pemandangan yang pantas dilihat.

Semua ini menjadi pertanda baik untuk 2014, yang tidak diragukan lagi akan terus memukau dan menginspirasi kita yang berdiri di atas tanah yang kokoh dengan satu mata tertuju pada surga.

Cygnus docking dengan ISS (Gambar: NASA)

Robonaut 2 dengan kaki barunya (Gambar: NASA)

Blue Origins engine firing (Gambar: Blue Origins)

Konsep seniman tentang Kepler (Gambar: NASA)

Konsep keingintahuan Artis (Gambar: NASA)

Demonstrasi Lab dari Spektrometer Laser Merdu yang digunakan untuk mendeteksi metana di Mars (Gambar: NASA / JPL-Caltech)

Tes thruster ion (Gambar: NASA)

SpaceShipTwo (Gambar: Virgin Galactic)

Bumi seperti yang terlihat dari Apollo 8 (Gambar: NASA)

Antares mendekati landasan peluncuran (Gambar: NASA)

Konsep artis tentang Chang 'e 3 (Gambar: CNSA)

Dermaga Naga dengan ISS (Gambar: NASA)

Made in Space 3D printer yang menjalani tes penerbangan parabola (Gambar: Made in Space)

Slingatron (Gambar: Teknologi HyperV)

Belalang mengangkat (Gambar: SpaceX)

Kirobo (Gambar: Toyota)

Dream Chaser (Gambar: Sierra Nevada Corporation)

The Chelyabinsk meteor (Gambar: NASA / M. Ahmetvaleev)

Artitst's kesan Voyager 1 (Gambar: NASA)

RINGS menjalani tes parabola (Gambar: NASA)

Konsep seniman tentang Mars Reconnaissance Orbiter (Gambar; NASA / JPL)

Gizmag melihat kembali pada sorotan ruang tahun 2013