Светлината на Бил Най: Създаване на Sci-Fi Real - 💡 Fix My Ideas

Светлината на Бил Най: Създаване на Sci-Fi Real

Светлината на Бил Най: Създаване на Sci-Fi Real


Автор: Ethan Holmes, 2019

Стремежът да се реши една от постоянните бариери пред изследването на гражданите

Снимка: Джош Spradling

На 7 юни, в небето някъде над Баха Калифорния, Мексико, се отвори малък сателит и протегна широка, тънка миларова мембрана като любопитно цъфтящо цвете, или извираща от пашкула космическа пеперуда. Пуснат на Атлас V, двустепенна, 190-футова ракета с разширяем полезен товар, LightSail беше плаващ, в неактивен режим, в свободно падане на орбита между 350 и 700 км около планетата за 18 дни. Това е кулминация на десетилетия на усилията, а загрижен екип от учени и наблюдатели разработва грешки и проследява местоположението му.

Снимки: Ф. Скот Шафер

Бил Най - той от славата на Science Guy - беше бърз да чурулика: "Ветрилото е разгърнато!" Въпреки че усилията за стартиране на слънчево платно предшестваха мандата на Nye като главен изпълнителен директор на The Planetary Society, благодарение отчасти на LightSail достигна небето - и сърцата и умовете на ново поколение космически ентусиасти. Според ръководителя на проекта Дъг Стетсън тя представлява важна стъпка: компактна, евтина, неопределена доставка на задвижване за космически превозни средства - и не само космически кораби с размер на НАСА.

"Демократизацията на пространството е всъщност способността да бъде в състояние да изпрати тези малки космически кораби за проучване извън Земята, което е нещо, което наистина не е било възможно преди", казва Стетсън.

С помощта на технологията за слънчево плаване, обяснява Стетсън, ще бъде възможно да се изпращат малки (евтини) космически кораби извън орбитата на Земята. "Може да си представим един ден, когато малки организации, университети, студентски групи, нестопански организации, такива неща биха могли действително да имат свой собствен междупланетен космически кораб за изследване, за да изпратят до Луната, или близо до астероид на Земята, или дори Марс."

 

ИЗПОЛЗВАЙТЕ СЕБЕ ПРОСТРАНСТВЕНИ ПРОБИ

Nye, Stetson и The Planetary Society задействат Kickstarter, както и модерни технологии като CubeSats и микроконтролери, за да се случи LightSail. Платната от 18,4 × 18,4 ′ е сгъната до размера на хляб, за да се побере в стандартизираното кубично куфарче с размер 3U, и се управлява по контролиран начин, така че да не се разкъса тънкият 4.5μ mylar.

Веднъж разгъната, LightSail остана в орбита едва една седмица, преди да изгори отново. В края на краищата, това беше само пробна версия за тестване на внедряването. В най-високата си - все още в ниска земна орбита - платното все още е било подложено на прекалено голямо съпротивление, благодарение на атмосферата, за да се възползва от слънчевия натиск. Следващата година Планетарното общество планира да пусне подобно платно, но на почти 800 000 фута - повече от половината височина на МКС - където действително ще може да плава на слънчевия вятър. Когато обикаля около Земята, екипажът на земята ще коригира ориентацията си, използвайки инерционно колело, за да го накара да се прицели в потока на слънчевия фотон или да се движи заедно с него. Ако върви добре, следващата версия ще остане активна до шест месеца, като в крайна сметка ще се върне отново, след като движението й вече не се контролира.

 

ПРОБЛЕМЪТ НА ЗАПАЛВАНЕТО

СЛУШАШ ЛИ? Един от най-лесните начини да се включите в проекта LightSail (освен да се присъедините към Планетарното общество) е да го проследявате, докато преминава. По време на пътуването на спътника през 2015 г. обществото активно насърчава общността да проследява плаването чрез телескоп, камера и радио. "Те бяха много, много полезни за нас, само че можехме да помогнем да проследим космическия кораб и да сме в състояние да получим телеметрия", казва Дъг Стетсън, ръководител на проекта на планетарното общество. "Беше много важно да имаме важни данни." Това е повече от просто отбелязване на позицията на спътника. Пакетите за сигнали, изпратени от сателит, не просто паднаха на Georgia Tech и Cal Poly; слушатели от Австралия, Япония, Аржентина, Холандия и по-предавана информация за здравето и състоянието на LightSail. По време на мисията през 2016 г., планирана за септември, Планетарното общество ще се опита да интегрира по-нататък гражданските учени и наблюдатели, според Джейсън Дейвис, цифровия редактор на обществото. Те управляват Център за управление на мисии, който ще ви помогне да знаете кога LightSail преминава и къде да го търси. Ако искате да го изпробвате сами, изберете едно или повече от изброените по-долу и изхвърлете следното: A: ОЦЕНКА Подредете телескопа или камерата с дълга експозиция към местоположението на контролната страница на мисията или въведете двуредовия елемент на планетарното общество в проследяването. софтуер. Б: СЛУШАТЕ Настройте наземна станция за запис на радиосигнали от LightSail. Получавайте сателитни честоти, използвайки безплатен компютърен софтуер и евтин софтуерно определен USB приемник. C: RELAY Кажете на планетарното общество какво сте забелязали.

LightSail, както тазгодишното стартиране, така и контролираният полет за следващата година, представлява особен напредък за всеки, който иска да проведе собствени експерименти в космоса. Между CubeSats и миниатюризацията на технологията за управление (вижте „Космическа преследване“, Уверете: Том 46), е по-лесно от всякога да направите експериментите си в орбита. (Все още не е лесно, много биха посочили. Просто easiНЛПТова, което не е станало по-лесно, е да ги преместваме, когато са там.

"Истинското ограничение е било задвижване, защото типично задвижването е много тежко", казва Стетсън. - И това е мястото, където влиза LightSail. Това е шансът вътре в CubeSat да вкара собственото си задвижване.

Традиционното задвижване е химическо - т.е. базирано на гориво - и все още е необходимо да вдигне LightSail и други слънчеви платна в космоса. Въпреки че осигурява бързо ускорение, горивото е тежко и се използва. С помощта на слънчевото платно, ускорението идва от фотони - които имат енергия и инерция - удрят в отразяваща повърхност и пренасят в нея малки частици инерция. Плаването ускорява бавно, но безкрайно, което го прави идеален за екстремни дълги разстояния и леки, евтини мисии.

В действителност, LightSail не е нова концепция. Точно обратното: с движението на космоса слънчевото плаване е една от най-почтените цели на астрономите и инженерите, датиращи още от Галилео.Любовна връзка на ново поколение с пространството показва цикличната крива на историята, която се връща към ерата на нашите родители, когато САЩ, СССР и НАСА хвърлиха пари в небето и всичко беше възможно. Тя все още е - просто струва много по-малко. За LightSail, The Planetary Society оценява около 5,5 милиона долара, набрани най-вече чрез частни дарения и безвъзмездни помощи, и компенсирани от Kickstarter, който е милион долара и съвпада с пробния пуск. (Ниската цена е относителна дума, когато говорим за пространство.)

"Винаги е било така, че докато такава технология не бъде демонстрирана в орбита, тя няма да достигне до основния поток," казва Стетсън. "Организации като НАСА няма да са склонни да поемат големи суми пари за мисии в Слънчевата система, докато тези ключови технологии не бъдат доказани."

Това е празнината, която Планетарното общество възнамерява да запълни, и крайната цел на LightSail. Изданието за 2016 г. няма да бъде междупланетно, нито ще има конкретна мисия. Той ще действа като доказателство за концепцията, като предава информация за това как се движи платно, когато фотоните действат върху него.

Снимка: Лорен Робъртс

 

КОСМИЧНА ФИКС

25-дневният LightSail, прекаран в орбита, беше изпълнен с поредица от триумфи и клопки. Помните ли това контролирано разгръщане? Той работи на обикновен хардуер. Дизайнерът Крис Биди използва безчеткови DC двигатели с планетарен комплект, задвижван от PIC контролер, програмиран от Alex Diaz. Сензорите на ефекта на Хол проследиха разгръщането, така че операторите можеха да разберат докъде е стигнал, а червячната предавка я задържала на място по време на престой.

Но за да работи контролирано разполагане, трябва да можете да го контролирате. Едно от първите неща, които се случиха, беше общуването на LightSail. Той замръзна, докато изпраща пакети данни до дома - сателитният еквивалент на синия екран на смъртта или ужасната въртяща се плажна топка. Инженерите на земята не могат точно да задържат бутона за захранване, но всеки път, когато спътникът преминава над Cal Poly или Georgia Tech - двете училища си партнират с The Planetary Society - екипът изпраща команда за рестартиране.

Осем дни по-късно LightSail започна отново да изпраща данни, макар че изглежда, че това не е било заради опитите на земята. Вместо това, рестартирането вероятно е било причинено от бездомни космически лъчи, които удряха електрониката на сателита с изненадваща редовност.

Действайки на принципа „снимки или това не се случи“, LightSail започна да изпраща изкривени jpegs у дома, малко по-късно, всеки път когато предаваше Cal Poly или Georgia Tech. След това, след като външните панели се отвориха, той подаде сигнал за изтощена батерия и отново замълча.

„Беше сигурно валяк в увеселителен парк“, казва Биди. - Влизаш през уикенда, мисля, че не е успял. Такова ужас. И тогава получих текст или нещо от един от операторите, който каза, хей, че е обратно. "

СВЪРЗАНО ОТНОВО

Подобно на самото пътуване на LightSail, но разширено в продължение на десетилетия, а не на дни, траекторията на Планетарното общество е дълъг разговор, изпълнен с борби, неуспехи и фалшиви стартирания. Основана през 1980 г. от Карл Саган, Луи Фридман и Брус Мъри, защото НАСА отмени плановете си за собствено слънчево платно, обществото разчита на частно финансиране, за да продължи проучвателните си космически мисии. (Това е и организацията, отговорна за търсенето на извънземна интелигентност, или SETI, и проследяване на астероидите на планетарната отбрана.) Така че, когато финансирането е паднало или е започнало, е било отложено, или дори избухнало след излитане - слънчево платно от 2005 г. е загубено, когато ракетата "Космос 1" тя беше на експлодира - проектът седеше, не толкова събираше прах, колкото очакваше технологични и социологически постижения и средства.

Kickstarter, CubeSats и Science Guy предоставиха тълпата. А в космоса батерията на LightSail се стабилизира и екипът инициира внедряването. През следващите няколко дни сателитът постепенно осветяваше снимките, показващи, че той наистина се е разтегнал. След това няколко дни по-късно орбитата му се влоши напълно и LightSail се разпадна. Време на смъртта: 13:23 EDT, 15 юни 2015 г. LightSail Two, време на стартиране: Предстои септември 2016.



Може Да Се Интересувате

Математически понеделник: Marbinary Counter

Математически понеделник: Marbinary Counter


Съвети на седмицата: Епоксидни палети, магнити в магазина, които правят своя собствен поток на спойка

Съвети на седмицата: Епоксидни палети, магнити в магазина, които правят своя собствен поток на спойка


Две нови тротоботи означават повече гъвкавост и по-евтини сгради

Две нови тротоботи означават повече гъвкавост и по-евтини сгради


Повече компютърни науки не е отговорът

Повече компютърни науки не е отговорът






Последните Публикации