Υδρογέλη για ασφάλεια από την ακτινοβολία στα διαστημικά ταξίδια

Όσοι έχετε τον τόμο ΙΙΙ του έργου «Τα φυσικά φαινόμενα», γνωρίζετε πως μία από τις προκλήσεις της διαστημικής εξερεύνησης είναι η διαστημική ακτινοβολία που προέρχεται από διάφορες πηγές όπως το άστρο μας αλλά και πηγές μακριά και έξω από το ηλιακό μας σύστημα ή/και τον Γαλαξία. Αυτή αποτελεί έναν παράγοντα κινδύνου τόσο για τους αστροναύτες όσο και για τα ηλεκτρονικά συστήματα του διαστημικού οχήματος, ιδιαίτερα σε αποστολές μεγάλης χρονικής διάρκειας (π.χ. στον Άρη ή αλλού).

 

Ωστόσο, μια ερευνητική ομάδα στο τμήμα χημείας πολυμερών και βίο-υλικών, στο πανεπιστήμιο του Ghent στο Βέλγιο, σε συνεργασία με την ESA (Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία), παρουσιάζουν ένα υπεραπορροφητικό πολυμερές, την υδρογέλη (hydrogel) ως λύση. Την υδρογέλη τη γνωρίζουμε από διάφορες άλλες «καθημερινές» εφαρμογές. Το πλεονέκτημα είναι ότι μπορεί να δημιουργηθεί από 3D εκτυπωτή, με αποτέλεσμα να μπορεί να πάρει όποια μορφή επιθυμούμε (βλέπε και φωτογραφίες ανάρτησης), κάτι πολύ πρακτικό για τα διάφορα μέρη ενός διαστημικού οχήματος.

 

Το νερό είναι ένα φθηνό υλικό και παρέχει προστασία από την κοσμική ακτινοβολία, καθώς είναι πυκνό αναγκάζοντας τα εισερχόμενα ιόντα σε πολλαπλές μικρές κρούσεις μειώνοντας και την παραγωγή δευτερεύουσας ακτινοβολίας. Απορροφημένο στην υδρογέλη δεν χύνεται καθώς παραμένει «εγκλωβισμένο» σε αυτήν, κατανέμεται ισομερώς και αν το διαστημικό όχημα χτυπηθεί τότε η ζημιά στο προστατευτικό στρώμα εστιάζεται μόνο σε εκείνο το σημείο, καθώς δεν υπάρχουν διαρροές από το υλικό αυτό.

 

Ανακοίνωση ESA 6/2/2025: https://www.esa.int/.../For_astronaut_radiation...

 

Περισσότερα για τη διαστημική εξερεύνηση, τις προκλήσεις της, τους τρόπους αντιμετώπισης που έχουν προταθεί, όπως και τις γενικότερες εξελίξεις στην Επιστήμη και την Τεχνολογία τόσο στο άμεσο αλλά και στο βαθύ μέλλον, θα βρείτε στον συναρπαστικό τόμο ΙΙΙ του έργου «Τα φυσικά φαινόμενα» (εκδόσεις «Οσελότος»), τον οποίο μπορείτε να αποκτήσετε από τη σελίδα μας με έκπτωση και μηδενικά έξοδα αποστολής με ένα μήνυμα! Ρωτήστε μας!

 

 

Θερμοπυρηνική πρόωση για συντομότερα διαστημικά ταξίδια

Ένα ακόμη βήμα για τη χρήση της θερμοπυρηνικής πρόωσης στις μελλοντικές διαστημικές αποστολές, τόσο από και προς τη Σελήνη αλλά και προς τον Άρη αργότερα, έγινε από τη NASA και την εταιρεία “General Atomics”. Σε ανακοίνωσή της, η εταιρεία στα τέλη του Γενάρη, αναφέρει την επιτυχημένη δοκιμή του συστήματος πρόωσης με χρήση πυρηνικού καυσίμου και ροής θερμού υδρογόνου, σε 6 κύκλους στους οποίους αναπτύχθηκαν μέγιστες θερμοκρασίες 2330 βαθμών Κελσίου, ενώ σε κάθε κύκλο η μέγιστη απόδοση του προωθητήρα διατηρήθηκε για 20 λεπτά, ώστε να δοκιμαστεί και η αποτελεσματικότητα της ασπίδας (η οποία καλύπτει το πυρηνικό καύσιμο και το θερμό υδρογόνο) από τη διάβρωση.

 

Η θερμοπυρηνική πρόωση, χρησιμοποιεί πυρηνικό καύσιμο για τη θέρμανση ενός αερίου (π.χ. υδρογόνου), το οποίο εκτοξεύεται προς τα πίσω με μεγάλη ταχύτητα, προωθώντας έτσι το διαστημικό όχημα προς τα εμπρός. Το υδρογόνο, λαμβάνοντας θερμότητα από το πυρηνικό καύσιμο, λειτουργεί και ως ψυκτικό. Μια μηχανή θερμοπυρηνικής πρόωσης, θα είναι ως και 3 φορές πιο αποδοτική σε σχέση με τις σημερινές συμβατικές χημικού καυσίμου. Αυτό σημαίνει πολύ ταχύτερα διαστημικά ταξίδια, περιορίζοντας έτσι τις συνέπειες αυτών στους αστροναύτες αλλά και τις απαιτήσεις που αυτά θα είχαν συνολικά.

 

Πηγή: https://www.ga.com/ga-successfully-tests-nuclear-thermal... (από όπου και το σχήμα του άρθρου, το οποίο απεικονίζει διαστημικό όχημα με θερμοπυρηνική πρόωση).

 

Περισσότερα για τη διαστημική εξερεύνηση αλλά και τις εξελίξεις στην Επιστήμη και την Τεχνολογία τόσο στο άμεσο αλλά και στο βαθύ μέλλον, θα βρείτε στον τόμο ΙΙΙ του έργου «Τα φυσικά φαινόμενα» (εκδόσεις «Οσελότος»), τον οποίο μπορείτε να αποκτήσετε από τη σελίδα μας με έκπτωση και μηδενικά έξοδα αποστολής με ένα μήνυμα! Ρωτήστε μας!

 

 

Νανοσυσκευές με ιστία laser για διαστημική εξερεύνηση

Από τους πιο οικονομικούς και με σχετικά μεγαλύτερες πιθανότητες επιτυχίας, τρόπους που έχουν προταθεί για τη μη-επανδρωμένη εξερεύνηση εξωπλανητών σε «γειτονικά» πλανητικά συστήματα (όπως π.χ. το Άλφα του Κενταύρου που απέχει 4.2 έτη φωτός από εμάς), είναι η αποστολή πολυάριθμων διαστημικών συσκευών πολύ μικρού μεγέθους και βάρους της τάξης των νανογραμμαρίων ή λιγότερο. Θα μπορούσαμε να στείλουμε τρισεκατομμύρια τέτοιες νανοσυσκευές με σχεδόν μηδενικό κόστος εξόδου από το βαρυτικό πεδίο της Γης (ή περίπου όσο θα κόστιζε η εκτόξευση ενός δορυφόρου βάρους μόλις 1 g).

 

Το πολύ μικρό βάρος αυτών των συσκευών επιτρέπει τη, θεωρητική, επιτάχυνσή τους σε τελικές ταχύτητες που είναι σημαντικό ποσοστό της ταχύτητας του φωτός (π.χ. στο εγχείρημα “Breakthrough Starshot”, η τελική ταχύτητα είναι 20% αυτής του φωτός για κάθε νανοσυσκευή, η οποία μάλιστα, σύμφωνα με τους ερευνητές του εγχειρήματος, ιδανικά μπορεί να ξεπεράσει και το 50% σε επόμενες εκδόσεις, χρησιμοποιώντας ακτινοβόληση από ισχυρά επίγεια laser για μερικά λεπτά, προς το μικροσκοπικό και υπέρλεπτο ιστίο που θα διαθέτουν). Το μεγάλο πλήθος αυτών των συσκευών, αυξάνει την πιθανότητα να τα καταφέρει έστω και ένα μικρό ποσοστό αυτών, μέχρι τον εξωπλανήτη του πλανητικού συστήματος που μας ενδιαφέρει, θεωρώντας ότι πολλές άλλες θα καταστραφούν στην πορεία από διάφορες αιτίες (ακόμη και πρόσκρουση με μικροσκοπικούς κόκκους σκόνης στο διαστρικό τους ταξίδι, είναι αρκετή).

 

Σε έρευνα που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό “Nature Photonics” στις 30/1, ερευνητές από το CalTech, αναλύουν μια μέθοδο μέτρησης της δύναμης που ασκείται από επίγεια laser στις υπέρλεπτες μεμβράνες/ιστία που θα έχουν αυτές οι μικροσκοπικές συσκευές. Το πάχος των ιστίων που δοκιμάστηκε στο εργαστήριο, ήταν 50 nm (50 δισεκατομμυριοστά του μέτρου) ενώ η επιφάνειά τους 1600 τετραγωνικά μικρόμετρα. Οι δοκιμές αυτές γίνονται για να κατανοηθεί η αντίδραση των ιστίων στην πίεση ακτινοβολίας που ασκείται από το laser, ενώ θα πρέπει να αντιμετωπιστούν και διάφορες προκλήσεις όπως η διατήρηση του σχήματός τους αλλά και η διατήρηση της πορείας τους προς τον επιθυμητό προορισμό. Για αυτούς τους λόγους, η ερευνητική ομάδα προσανατολίζεται στη χρήση εξελιγμένων νανοϋλικών και μεταϋλικών ώστε η κάθε συσκευή, τελικά, να μπορεί να διορθώνει μόνη της την πορεία της αλλά και τις (επιδιορθώσιμες) βλάβες που μπορεί να συμβούν στο ιστίο κατά τη διαδρομή της.

 

Δημοσιευμένη Έρευνα: https://www.nature.com/articles/s41566-024-01605-w

 

Φωτογραφία από ένα παρόμοιο εγχείρημα (LightSail): https://commons.wikimedia.org/wiki/File:LightSail_2.jpg

 

Περισσότερα για τα μεταϋλικά, τη νανοτεχνολογία, την τεχνολογία υλικών αλλά και για το “Breakthrough Starshot” όπως και για πολλά άλλα εγχειρήματα στα πλαίσια της μεσοπρόθεσμης και μακροπρόθεσμης διαστημικής εξερεύνησης, με σχήματα και λεπτομέρειες, θα βρείτε τόσο στον τόμο ΙΙ όσο και στον συναρπαστικότερο τόμο της τριλογίας «Τα φυσικά φαινόμενα», τον τόμο ΙΙΙ (εκδόσεις «Οσελότος»), τους οποίους μπορείτε να αποκτήσετε και από τη σελίδα μας με έκπτωση και μηδενικά έξοδα αποστολής, με ένα μήνυμα! Ρωτήστε μας!

 

 

Αποστολή στον Ερμή

Η αποστολή “BepiColombo”, αποτελεί το εγχείρημα της ESA (Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος) σε συνεργασία με την JAXA (Ιαπωνική Υπηρεσία Διαστήματος), για την εξερεύνηση του πλανήτη Ερμή. Σύμφωνα με τον τρέχοντα προγραμματισμό, το όχημα που φέρει δυο δορυφόρους και ξεκίνησε το ταξίδι του από τη Γη το 2018, θα μπει σε τροχιά γύρω από τον Ερμή το 2026 με τους δορυφόρους να συλλέγουν πολλές και αναλυτικές πληροφορίες για το μαγνητικό πεδίο και την εσωτερική και εξωτερική δομή του πλησιέστερου στον Ήλιο πλανήτη.

 

Η συγκεκριμένη φωτογραφία προήλθε από την κάμερα του διαστημικού οχήματος (μέρη του οποίου φαίνονται σε αυτήν – το μαγνητόμετρο δεξιά και η κεραία πάνω) στις 5/9, καθώς βρισκόταν σε απόσταση ~3500 km από την επιφάνεια του Ερμή. 

 

Το όνομα της αποστολής προέρχεται από τον μηχανικό Giuseppe "Bepi" Colombo ο οποίος ήταν ο πρώτος που πρότεινε τη μανούβρα της «βαρυτικής υποβοήθησης» για τις διαστημικές αποστολές, κάτι που για πρώτη φορά χρησιμοποιήθηκε το 1974 στην αποστολή “Mariner 10” και τώρα πλέον χρησιμοποιείται ευρέως. Εξοικονομώντας χρόνο και καύσιμα, ένα διαστημικό όχημα μπορεί να επιταχυνθεί (ή να επιβραδυνθεί) και να αλλάξει ελεγχόμενα κατεύθυνση, περνώντας κοντά από κάποιο αστρονομικό αντικείμενο (π.χ. πλανήτη ή άστρο) «χρησιμοποιώντας» τη βαρυτική του έλξη. Κάποια διαφωτιστικά γραφήματα μπορούν να βρεθούν εδώ: https://en.wikipedia.org/wiki/Gravity_assist

 

Πηγή: https://www.esa.int/Science.../Space_Science/BepiColombo (ESA / BepiColombo / MTM)

 

Περισσότερα για το μέλλον της διαστημικής εξερεύνησης αλλά και τις γενικότερες εξελίξεις στην Επιστήμη και την Τεχνολογία τόσο στο άμεσο αλλά και στο βαθύ μέλλον, θα βρείτε στον συναρπαστικό τόμο ΙΙΙ του έργου «Τα φυσικά φαινόμενα» (εκδόσεις «Οσελότος»), τον οποίο μπορείτε να αποκτήσετε από τη σελίδα μας με έκπτωση και μηδενικά έξοδα αποστολής με ένα μήνυμα! Ρωτήστε μας!

 

 

Πρόωση πυραύλων με παλμούς πλάσματος

Ένα από τα προβλήματα της διαστημικής εξερεύνησης, είναι ο χρόνος που χρειάζεται για να διανυθούν οι μεγάλες αποστάσεις ακόμη και εντός του ηλιακού μας συστήματος. Αυτό προκύπτει ως αποτέλεσμα της όχι ιδιαίτερα ανεπτυγμένης τεχνολογίας πρόωσης που διαθέτουμε. Ωστόσο, αυτό πρόκειται να αλλάξει καθώς η NASA έχει εγκρίνει και χρηματοδοτεί την έρευνα και ανάπτυξη ενός νέου συστήματος πρόωσης πυραύλων με παλμούς πλάσματος (PPR, Pulsed Plasma Rocket) από την βιομηχανία της Howe.

 

Το σύστημα αυτό βασίζεται στην πυρηνική ενέργεια από την ελεγχόμενη σχάση βαρέων ατομικών πυρήνων, μόνο που η συγκεκριμένη εκδοχή είναι μικρότερη, απλούστερη και λιγότερο δαπανηρή σε σχέση με παλαιότερες αντίστοιχες εκδοχές. Επίσης, το γεγονός ότι το PPR μπορεί να υποστηρίξει πολύ βαρύτερα διαστημικά οχήματα, επιτρέπει την τοποθέτηση επιπλέον ασπίδας προστασίας έναντι της βλαβερής γαλαξιακής κοσμικής ακτινοβολίας (σωματίδια πολύ υψηλών ενεργειών που προκύπτουν σε αστροφυσικές διαδικασίες, π.χ. supernova, εκτός ηλιακού συστήματος). 

 

Η ανάπτυξη ενός τέτοιου συστήματος, θα μπορούσε να κάνει πραγματικότητα μια επανδρωμένη αποστολή στον Άρη, καθώς η διάρκεια του ταξιδιού προς τα εκεί θα μειωνόταν στους 2-3 μήνες. Επίσης, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε αποστολές στη ζώνη των αστεροειδών όπως και πολύ πιο μακριά (π.χ. στο σημείο των 550 AU, όπου εκτιμάται ότι εστιάζει βαρυτικά ο Ήλιος). Αυτή τη στιγμή, το συγκεκριμένο εγχείρημα έχει περάσει στη 2η φάση όπου θα γίνει βελτιστοποίηση της μηχανής πρόωσης, πειράματα αλλά και σχεδιασμός ενός διαστημικού οχήματος με σκοπό μια επανδρωμένη αποστολή στον Άρη.

 

Περισσότερα: https://www.nasa.gov/.../pulsed-plasma-rocket-ppr.../

 

Πηγή εικόνας: https://www.howeindustries.net/ppr

 

Περισσότερα για τη διαστημική εξερεύνηση αλλά και τις γενικότερες εξελίξεις στην Επιστήμη και την Τεχνολογία τόσο στο άμεσο αλλά και στο βαθύ μέλλον, θα βρείτε στον τόμο ΙΙΙ του έργου «Τα φυσικά φαινόμενα» (εκδόσεις «Οσελότος»), τον οποίο μπορείτε να αποκτήσετε από τη σελίδα μας με έκπτωση και μηδενικά έξοδα αποστολής με ένα μήνυμα! Ρωτήστε μας!

 

 

Η πρόταση της Airbus για τον "διάδοχο" του ISS

Καθώς ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός (ISS) αναμένεται να τερματίσει την λειτουργία του το 2030, οι διάφορες διαστημικές υπηρεσίες έχουν έτοιμα σχέδια για τους «διαδόχους» του. Η Κίνα έχει ήδη τον Tiangong, η Ινδία ετοιμάζει την ανάπτυξη του δικού της από τα μέσα της τρέχουσας δεκαετίας, ενώ η NASA συνεργάζεται με 3 εταιρείες αεροδιαστημικής για την κατασκευή ενός νέου σταθμού. 

 

Η Airbus έχει τη δική της πρόταση, την οποία παρουσιάζουμε εδώ. Πρόκειται για το “Airbus LOOP”, το οποίο αποτελείται από 3 ξεχωριστά «καταστρώματα» – θαλάμους, ενώ περιέχει και θάλαμο τεχνητής βαρύτητας (για την ακρίβεια θα προσομοιώνει ένα ποσοστό της γήινης επιτάχυνσης της βαρύτητας, το οποίο θα εξαρτάται από τη διάμετρο του θαλάμου και μπορεί να κυμαίνεται από προσομοίωση Σεληνιακής βαρύτητας ως και Αρειανής βαρύτητας – περισσότερα για αυτό, στον τόμο ΙΙΙ του έργου «Τα φυσικά φαινόμενα»)*. 

 

*Η βαρύτητα προσομοιώνεται με τη βοήθεια της φυγόκεντρης δύναμης. Η περιστροφή ενός θαλάμου «σπρώχνει» ό,τι βρίσκεται μέσα του, προς τα πλευρικά του τοιχώματα. Όσο πιο γρήγορη είναι η περιστροφή, τόσο μεγαλύτερη είναι η τεχνητή «βαρύτητα» (για την ακρίβεια, η επιτάχυνση λόγω της φυγόκεντρης δύναμης) που βιώνει κάποιος στα πλευρικά τοιχώματα του θαλάμου. Το πρόβλημα είναι ότι υπάρχει ένα όριο περιστροφής που μικραίνει όσο μικραίνει και η διάμετρος του θαλάμου. Ιδανικά, ο αστροναύτης δεν θα πρέπει να νιώθει την περιστροφή του θαλάμου. Επομένως, για τεχνητή «γήινη βαρύτητα» χρειάζεται ένας θάλαμος πολύ μεγάλης διαμέτρου, για αυτό και στην παρούσα φάση, ο θάλαμος της Airbus με διάμετρο 8 m, θα δημιουργεί τεχνητή «βαρύτητα» αρκετά μικρότερη της γήινης. Υπολογίζεται πως θα κάνει 6-9 περιστροφές το λεπτό.

 

Ο όγκος του σταθμού θα είναι γύρω στα 100 κυβικά μέτρα και θα υπάρχει ξεχωριστός θάλαμος για επιστημονικά πειράματα, άλλος για την (απαραίτητη στο διάστημα) γυμναστική, σε περιβάλλον τεχνητής «βαρύτητας» όπως προαναφέρθηκε, και άλλος ως κατοικία. Η σύνδεση ανάμεσα στους θαλάμους θα γίνεται με εσωτερικό κεντρικό διάδρομο ο οποίος θα περιβάλλεται από το θερμοκήπιο του σταθμού, το οποίο θα διατηρεί χόρτα, λαχανικά και άλλα φυτά.

 

Ο σταθμός μπορεί να μεγαλώσει με την πάροδο του χρόνου καθώς είναι δυνατή η σύνδεση πολλών τέτοιων μονάδων (LOOP), με αποτέλεσμα να μπορεί μελλοντικά να χρησιμοποιηθεί ως βάση για βαθύτερη διαστημική εξερεύνηση, κάτι σαν το Nautilus-X της NASA (βλέπε και για αυτό, στον τόμο ΙΙΙ στα «Φυσικά φαινόμενα»). Επίσης το LOOP είναι «συμβατό» με τους υπάρχοντες σταθμούς και θα μπορούσε να προσαρτηθεί και στον ISS για να παρέχει «θεραπεία τεχνητής βαρύτητας» για τους αστροναύτες.

 

Περισσότερα: https://www.airbus.com/en/airbus-loop (Οι μακέτες είναι από τον ιστότοπο της Airbus).

 

Περισσότερα για τις εξελίξεις στην Επιστήμη και την Τεχνολογία τόσο στο άμεσο αλλά και στο βαθύ μέλλον, τη διαστημική εξερεύνηση και το μέλλον μας στο Διάστημα, αλλά και πολλά άλλα συναρπαστικά και ενδιαφέροντα θέματα, μπορείτε να βρείτε στον τόμο ΙΙΙ του έργου «Τα φυσικά φαινόμενα», τον οποίο μπορείτε να αποκτήσετε από τη σελίδα μας με έκπτωση και μηδενικά έξοδα αποστολής με ένα μήνυμα! Ρωτήστε μας!

 

 

Η αποστολή JUICE της ESA στους παγωμένους δορυφόρους του Δία

Η διαστημική συσκευή JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer ή εξερευνητής των παγωμένων φυσικών δορυφόρων του Δία), αναμένεται να ξεκινήσει τη μεγάλη διαστημική της πορεία πάνω σε έναν πύραυλο Ariane 5 σήμερα στις 15:14 το μεσημέρι ώρα Ελλάδας, από τη Γαλλική Γουιάνα (τμήμα της Γαλλικής επικράτειας στα βορειοανατολικά της νότιας Αμερικής). Αποτελεί αποστολή της ESA (Ευρωπαϊκής υπηρεσίας διαστήματος) και αναμένεται να φτάσει στο σύστημα των φυσικών δορυφόρων του Δία τον Ιούλιο του 2031, με την αποστολή να εστιάζει κυρίως στον Γανυμήδη, την Καλλιστώ και την Ευρώπη, ενώ τον Δεκέμβρη του 2034 θα μπει σε τροχιά γύρω από τον Γανυμήδη. Στην πορεία της προς το σύστημα του Δία, θα περάσει και από τη ζώνη των αστεροειδών (ανάμεσα στον Άρη και τον Δία), όπου θα κάνει διέλευση κοντά από τον αστεροειδή 223 Rosa.

 

Γιατί εκεί; Διότι αυτοί οι 3 φυσικοί δορυφόροι του Δία πιθανολογείται πως φιλοξενούν μεγάλους ωκεανούς νερού κάτω από τις παγωμένες επιφάνειές τους, κάτι που τους τοποθετεί στους «δυνητικά κατοικήσιμους» του ηλιακού μας συστήματος. Μάλιστα εικάζεται ότι υπάρχει και μικροβιακή ζωή σε αυτούς (κυρίως στην Ευρώπη), όμως η αποστολή αυτή δεν μπορεί να απαντήσει σε αυτό, καθώς είναι η πρώτη του είδους της και προέχει η εκπλήρωση άλλων στόχων. Αν υπάρχει μικροβιακή ζωή στην επιφάνεια κάποιου από αυτούς τους δορυφόρους (εξαιρετικά απίθανο), τότε είναι πιθανό να ανιχνευτεί. Ωστόσο εκεί που πιθανολογείται ότι υπάρχει (στους ωκεανούς), δεν είναι δυνατόν να ανιχνευτεί καθώς η διαστημική συσκευή δεν θα προσεδαφιστεί.

 

Ποιοι είναι οι στόχοι της αποστολής JUICE; Η αποστολή εστιάζει στον Γανυμήδη περισσότερο αλλά και στην Καλλιστώ όπου θα γίνει χαρτογράφηση και ανάλυση του πάγου αλλά και του ωκεανού κάτω από αυτόν, όπως και μελέτη της ατμόσφαιρας και του μαγνητικού πεδίου του Γανυμήδη. Στην Ευρώπη η έρευνα θα εστιαστεί στα, απαραίτητα για τη ζωή, οργανικά μόρια. Πιο μακρινές παρατηρήσεις θα γίνουν και σε άλλους δορυφόρους του Δία, όπως και στην ηφαιστειακά ενεργή Ιώ. 

 

Πότε θα γνωρίζουμε αν υπάρχει μικροβιακή ζωή σε κάποιον από τους δορυφόρους του Δία; Για να υπάρχει ζωή, όπως τη γνωρίζουμε, σε κάποιον πλανήτη ή δορυφόρο, τότε αυτός θα πρέπει να έχει νερό σε υγρή μορφή, μια πηγή ενέργειας και θρεπτικά συστατικά. Ο Γανυμήδης έχει τις λιγότερες πιθανότητες από τους δορυφόρους που θα ερευνηθούν στον Δία, ενώ η Ευρώπη (στην οποία θα εστιάσει η αποστολή “Europa Clipper” της NASA, που έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει το 2024) περισσότερες. Αυτό διότι στην Ευρώπη, ο ωκεανός έρχεται σε επαφή με τον βραχώδη πυρήνα του δορυφόρου, ο οποίος παρέχει τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά. Στον μεγαλύτερο δορυφόρο του Δία όμως, τον Γανυμήδη, ο ωκεανός είναι αρκετά βαθύς ώστε από ένα σημείο και κάτω, λόγω της πίεσης είναι πιθανό να σχηματίζεται ξανά πάγος πριν τον βραχώδη πυρήνα. Σε αυτήν την περίπτωση ο ωκεανός του Γανυμήδη βρίσκεται ανάμεσα σε δυο στρώματα πάγου και τα θρεπτικά συστατικά λείπουν. Έτσι, θα πρέπει να περιμένουμε να ολοκληρωθούν αυτές οι δυο αποστολές (JUICE και Europa Clipper) στα μέσα της επόμενης δεκαετίας, ώστε να γνωρίζουμε πολύ περισσότερα και με βάση αυτή τη γνώση, να οργανώσουμε μια επόμενη αποστολή που πιθανόν να μας δώσει απαντήσεις.

 

Η αποστολή JUICE προγραμματίζεται να τερματιστεί με ελεγχόμενη πτώση της διαστημικής συσκευής στον Γανυμήδη, στα τέλη του 2035.

 

Αφίσα αποστολής JUICE και περισσότερα για την αποστολή: https://www.esa.int/.../Spotlight_on_Ganymede_Juice_s...

 

Περισσότερα για την αναζήτηση κάθε είδους ζωής, τους εξωπλανήτες, τη διαστημική εξερεύνηση στο άμεσο αλλά και στο βαθύ μέλλον, τις προκλήσεις, τα τεχνικά εμπόδια και τις πιθανές λύσεις, με χάρτες, διαγράμματα και εξαιρετικά ενδιαφέρουσες λεπτομέρειες, στον τόμο ΙΙΙ του έργου «Τα φυσικά φαινόμενα», τον οποίο μπορείτε να αποκτήσετε από τη σελίδα μας με έκπτωση και μηδενικά έξοδα αποστολής με ένα μήνυμα! Ρωτήστε μας!

 

 

Βιο-εμπνευσμένες νανομηχανές προς τα γειτονικά μας άστρα

Από τους πιο οικονομικούς και με σχετικά μεγαλύτερες πιθανότητες επιτυχίας, τρόπους που έχουν προταθεί για τη μη-επανδρωμένη εξερεύνηση εξωπλανητών σε «γειτονικά» πλανητικά συστήματα (όπως π.χ. το Άλφα του Κενταύρου που απέχει 4.2 έτη φωτός από εμάς), είναι η αποστολή πολυάριθμων διαστημικών συσκευών πολύ μικρού μεγέθους και βάρους της τάξης των νανογραμμαρίων ή λιγότερο. Θα μπορούσαμε να στείλουμε τρισεκατομμύρια τέτοιες νανοσυσκευές με σχεδόν μηδενικό κόστος εξόδου από το βαρυτικό πεδίο της Γης (ή περίπου όσο θα κόστιζε η εκτόξευση ενός δορυφόρου βάρους μόλις 1 g).

 

Το πολύ μικρό βάρος αυτών των συσκευών επιτρέπει τη, θεωρητική, επιτάχυνσή τους σε τελικές ταχύτητες που είναι σημαντικό ποσοστό της ταχύτητας του φωτός (π.χ. στο εγχείρημα “Breakthrough Starshot”, η τελική ταχύτητα είναι 20% αυτής του φωτός για κάθε νανοσυσκευή, η οποία μάλιστα, σύμφωνα με τους ερευνητές του εγχειρήματος, ιδανικά μπορεί να ξεπεράσει και το 50% σε επόμενες εκδόσεις, χρησιμοποιώντας ακτινοβόληση από ισχυρά επίγεια laser για μερικά λεπτά, προς το ιστίο που θα διαθέτουν). Το μεγάλο πλήθος αυτών των συσκευών, αυξάνει την πιθανότητα να τα καταφέρει έστω και ένα μικρό ποσοστό αυτών, μέχρι τον εξωπλανήτη του πλανητικού συστήματος που μας ενδιαφέρει, θεωρώντας ότι πολλές άλλες θα καταστραφούν στην πορεία από διάφορες αιτίες (ακόμη και πρόσκρουση με μικροσκοπικούς κόκκους σκόνης στο διαστρικό τους ταξίδι, είναι αρκετή).

 

Τον Δεκέμβριο του 2022, σε δημοσίευση στο επιστημονικό περιοδικό “Astrobiology”, ένας γενετιστής από το Harvard, ο George Church, παρουσιάζει και την εκδοχή των βιο-εμπνευσμένων νανομηχανών (εμπνευσμένων από βιολογικές διεργασίες). Το επιπλέον χαρακτηριστικό τους, πέρα από τις διαφορές που έχουν σε σχέση με την πρόταση του “Breakthrough Starshot”, είναι ότι θα μπορούν να είναι γενετικά τροποποιημένες ώστε να ακτινοβολούν σε συγκεκριμένες συχνότητες. Μια τέτοια συσκευή θα μπορούσε να χρησιμοποιεί βιοφωταύγεια, φθορισμό ή να έχει πολύ μεγάλη ανακλαστικότητα όπως επίσης και να είναι προγραμματισμένη να αντιδρά με συγκεκριμένους τρόπους σε συγκεκριμένα περιβάλλοντα ή ερεθίσματα. Φτάνοντας στον εξωπλανήτη προορισμού, θα μπορούσε να αναπαραχθεί σε αρκετά αντίγραφα, ώστε το συνδυασμένο σήμα από όλη την ομάδα να μπορεί να ανιχνευτεί από τη Γη. Θα αποτελούσε μία βιο-εμπνευσμένη συσκευή von Neumann.

 

Δημοσιευμένη Έρευνα: https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/ast.2022.0008

 

Περισσότερα για το “Breakthrough Starshot”, τις συσκευές von Neumann, και άλλα αντίστοιχα εγχειρήματα στα πλαίσια της μεσοπρόθεσμης και μακροπρόθεσμης διαστημικής εξερεύνησης, με σχήματα και λεπτομέρειες, στον συναρπαστικότερο τόμο της τριλογίας «Τα φυσικά φαινόμενα», τον τόμο ΙΙΙ, τον οποίο μπορείτε να αποκτήσετε από τη σελίδα μας με έκπτωση και μηδενικά έξοδα αποστολής, με ένα μήνυμα! Ρωτήστε μας!

 

 

Για πρώτη φορά, φυτά μεγαλώνουν σε σεληνιακό χώμα

Σε αυτή τη φωτογραφία βλέπουμε κάτι που συμβαίνει για πρώτη φορά στην ανθρώπινη ιστορία και αποτελεί έναν «σταθμό» για τη σεληνιακή και διαστημική εξερεύνηση! Ερευνητές κατάφεραν να μεγαλώσουν φυτά σε σεληνιακό χώμα, όπως παρουσιάζεται σε έρευνα δημοσιευμένη στο επιστημονικό περιοδικό Nature Communications Biology στις 12/5. 

 

Στη φωτογραφία φαίνονται τα φυτά Arabidopsis (χρησιμοποιήθηκαν αυτά τα φυτά, διότι ο γενετικός τους κώδικας είναι πλήρως χαρτογραφημένος), 6 ημέρες μετά τη φύτευση των σπόρων. Στα 4 δείγματα αριστερά, τα φυτά μεγαλώνουν σε ένα χώμα «αναφοράς» (τύπου JSC-1A όπως ονομάζεται) που προσομοιώνει σεληνιακό έδαφος. Όμως στα 3 δείγματα δεξιά, τα φυτά αναπτύσσονται σε σεληνιακό χώμα που συλλέχθηκε κατά τη διάρκεια των αποστολών Apollo 11, 12 και 17! Το σεληνιακό χώμα που είχαν στη διάθεσή τους οι ερευνητές, ήταν ελάχιστο (μόλις μερικά γραμμάρια).

 

Κατά τη διάρκεια της ανάπτυξής τους, υπήρχαν διαφορές ανάμεσα στα φυτά «αναφοράς» και σε αυτά που μεγάλωναν στο σεληνιακό χώμα. Τα δεύτερα μεγάλωναν πιο αργά και προσπαθούσαν να ανταπεξέλθουν στο «ξένο» περιβάλλον, κάτι που φάνηκε και στην ανάλυση των δεδομένων της γονιδιακής έκφρασης αυτών των φυτών, καθώς χρησιμοποιούσαν όλα τα διαθέσιμα «αμυντικά εργαλεία» για να αντιμετωπίσουν διάφορους στρεσογόνους παράγοντες στα συστατικά του χώματος αυτού. Οι ερευνητές, θα χρησιμοποιήσουν αυτά τα δεδομένα, ώστε να βρουν τρόπους να περιορίσουν το stress και το αντίκτυπο στην υγεία και την ανάπτυξη των φυτών σε σεληνιακό (ή αντίστοιχο) έδαφος.

 

Αυτή η έρευνα, αποτελεί τμήμα των διαφόρων ερευνών στο πλαίσιο των αποστολών Artemis για τη (μόνιμη) επιστροφή του ανθρώπου στη Σελήνη και τη δημιουργία διαστημικής βάσης με στόχο τη μελλοντική επέκταση της διαστημικής εξερεύνησης προς άλλους πλανήτες και όχι μόνο. Το βήμα που έγινε με αυτήν την έρευνα, μας τοποθετεί στο μονοπάτι ώστε να μπορούμε να καλλιεργούμε φυτά για τροφή και οξυγόνο σε θερμοκήπια, όντας σε ένα εχθρικό, σε σχέση με το γήινο, περιβάλλον όπως αυτό της Σελήνης, με στόχο την, πολύ σημαντική, μερική ή και ολική αυτονομία μελλοντικά.

 

Δημοσιευμένη Έρευνα: https://www.nature.com/articles/s42003-022-03334-8

 

Φωτογραφία: UF/IFAS, Tyler Jones

 

Περί διαστημικής εξερεύνησης, όπως και για άλλα συναρπαστικά θέματα στα όρια της ανθρώπινης γνώσης, μπορείτε να βρείτε στον τόμο ΙΙΙ του έργου «Τα φυσικά φαινόμενα». Αποκτήστε τον με έκπτωση και μηδενικά έξοδα αποστολής με ένα μήνυμα στη σελίδα μας!

 

 

Επιτυχής δοκιμή του Starship SN10 της SpaceX

Το βίντεο με τη δοκιμή του διαστημοπλοίου (ή αστρόπλοιου) Starship SN10 της SpaceX που βλέπετε εδώ, είναι πραγματικό και όχι επιστημονική φαντασία. Συνέβη εχθές 3/3 και μπορείτε να το βρείτε ολόκληρο εδώ: https://www.youtube.com/watch?v=ODY6JWzS8WU

 

Ουσιαστικά πρόκειται για τη δοκιμή του πρώτου, πλήρως επαναχρησιμοποιούμενου διαστημικού οχήματος για διαπλανητικά ταξίδια. Το όχημα αυτό μπορεί να μεταφέρει μεγάλα φορτία ή/και ανθρώπους και είναι πολλά υποσχόμενο, καθώς πέρα από το τεράστιο πλεονέκτημα της επαναχρησιμοποίησης, μπορεί να προσεδαφιστεί με ακρίβεια σε κάθε έδαφος, χρησιμοποιώντας συνδυασμό ελεγχόμενης αεροδυναμικής καθόδου και επανεκκίνησης των κινητήρων Raptor που διαθέτει, για την τελική φάση της ομαλής προσεδάφισης.

 

Οι κινητήρες Raptor χρησιμοποιούν υγρό μεθάνιο και οξυγόνο και παρέχουν τη διπλή ώθηση σε σχέση με αυτήν που προσφέρουν οι κινητήρες Merlin των, μερικώς επαναχρησιμοποιούμενων, Falcon 9.

 

Η συγκεκριμένη δοκιμή κρίνεται επιτυχής (και είναι η πρώτη με επιτυχή προσεδάφιση) καθώς οι προηγούμενες δοκιμές απέτυχαν σε πιο πρώιμες φάσεις των δοκιμών. Λίγη ώρα μετά, το όχημα εξερράγη πιθανότατα από διαρροή προωθητικού καυσίμου (μεθανίου).

 

Περί Starship: https://www.spacex.com/vehicles/starship/

 

Αναλυτικά περί μεσοπρόθεσμης και μακροπρόθεσμης διαστημικής εξερεύνησης, των προκλήσεων που έχουμε να αντιμετωπίσουμε και πως μπορούμε να υπερβούμε τα διάφορα εμπόδια, θα βρείτε, μεταξύ άλλων, στον τόμο ΙΙΙ του έργου μας «Τα φυσικά φαινόμενα», με έκπτωση και δωρεάν αποστολή από τη σελίδα μας.

Η πρώτη πανοραμική φωτογραφία από το Perseverance στον Άρη

Η πρώτη πανοραμική φωτογραφία, η οποία ελήφθη στις 20/2, από το σημείο που βρίσκεται το rover “Perseverance” στον Άρη. Η φωτογραφία αποτελεί συρραφή 6 μικρότερων φωτογραφιών. Περί της αποστολής Mars 2020 της NASA στον Άρη, με το rover «Επιμονή» και το ελικόπτερο «Ευφυΐα», έχουμε αναφερθεί αναλυτικά σε προηγούμενη ανάρτησή μας (βλέπε εδώ: https://www.facebook.com/TaFisikaFainomena/posts/928050234668402)

 

Φωτογραφία: NASA / JPL-Caltech

 

 

Η «Επιμονή» στον Άρη

Αυτή η εικόνα από τον πλανήτη Άρη, όπως και ο όρος “Perseverance” (Επιμονή), επικράτησαν τις τελευταίες ώρες στο διαδίκτυο. Τι είναι όμως όλα αυτά; 

 

Perseverance είναι το όνομα του rover της αποστολής Mars 2020 (της ΝASA), που είναι εφοδιασμένο με διάφορους αισθητήρες και όργανα, έχοντας, εκτός των άλλων, ως στόχο να αναζητήσει σημάδια παλαιότερης μικροβιακής ζωής στον κόκκινο πλανήτη. Η αποστολή αναμένεται να διαρκέσει 1 Αρειανό έτος (2 Γήινα έτη). Το rover τροφοδοτείται ενεργειακά από μια θερμοηλεκτρική γεννήτρια που λαμβάνει θερμότητα από τις διασπάσεις ραδιενεργού πλουτωνίου.

 

Το rover «Επιμονή», έχει ένα τρυπάνι για να συλλέξει δείγματα πετρωμάτων και εδάφους του Άρη, τα οποία θα αποθηκεύσει σε σφραγισμένους σωλήνες για παραλαβή από μια μελλοντική αποστολή (αναμένεται να εκκινήσει το 2026), που θα τους μεταφέρει πίσω στη Γη (προβλέπεται το 2031) για λεπτομερή ανάλυση. Η «Επιμονή» θα δοκιμάσει επίσης τεχνολογίες (π.χ. δοκιμή συστήματος παραγωγής οξυγόνου από το διοξείδιο του άνθρακα στον Άρη) που θα ανοίξουν το δρόμο για τη μελλοντική ανθρώπινη εξερεύνηση του Άρη.

 

Ένα άλλο ενδιαφέρον στοιχείο της αποστολής, είναι το ρομποτικό ελικόπτερο “Ingenuity” (ευφυΐα), που θα μπορεί να απογειώνεται από την πλατφόρμα της «Επιμονής», και να πετά σε ύψος ως 10 m και σε αποστάσεις ως 600 m από το rover, τροφοδοτώντας το με χρήσιμες πληροφορίες για τη γύρω περιοχή και για την καλύτερη/ασφαλέστερη δυνατή διαδρομή. Αυτό θα είναι μία ακόμη τεχνολογία που θα χρησιμεύσει σε μελλοντικές αποστολές (επανδρωμένες ή μη) στον Άρη.

 

Πέρα από την αμερικανική αποστολή, υπάρχει και η αποστολή των κινέζων (της CNSA) με όνομα “Tianwen-1” (ουράνια ερωτήματα) και έχει μπει σε τροχιά γύρω από τον Άρη από τις 10/2, ενώ ως τον Ιούνιο αναμένεται να προσεδαφιστεί και το rover της αποστολής, που είναι μία από τις βαρύτερες που έχουν σταλεί στον Άρη (συνολικό βάρος 5 τόνοι).

 

Τέλος, υπάρχει και η αποστολή των Ηνωμένων Αραβικών Εμιράτων (με τη βοήθεια και αμερικανικών πανεπιστημίων), η οποία έθεσε επιτυχώς σε τροχιά γύρω από τον Άρη τον δικό της δορυφόρο με το όνομα “Hope” (ελπίδα) στις 9/2, και θα μελετήσει την ατμόσφαιρα του κόκκινου πλανήτη. 

 

Γιατί όλοι τώρα; Υπάρχουν κάποιες περίοδοι που προκύπτουν κάθε περίπου 26 μήνες, οπότε και η σχετική θέση του Άρη ως προς τη Γη, είναι κατάλληλη για τη διενέργεια ενός διαστημικού ταξιδιού προς τον κόκκινο πλανήτη, με το μικρότερο δυνατό ενεργειακό κόστος. Η επόμενη τέτοια περίοδος είναι το 2023, οπότε και έχει προγραμματιστεί η αποστολή Mars Orbiter Mission 2, από την Ινδία. (Δείτε αυτό το γράφημα όπου η καμπύλη παρουσιάζει την απόσταση του Άρη από την Γη με το πέρασμα των ετών. Στις ελάχιστες αποστάσεις, προγραμματίζονται και οι αποστολές, βλ. τριγωνάκια: https://upload.wikimedia.org/.../2560px-Mars_distance...)

 

Φωτογραφία και περισσότερα: https://mars.nasa.gov/mars2020/

 

Περισσότερα για την εξερεύνηση του διαστήματος, τα διαστημικά ταξίδια, τις προκλήσεις, την επιβίωση στο διάστημα και πολλά άλλα ενδιαφέροντα, στον τόμο ΙΙΙ του έργου μας «Τα φυσικά φαινόμενα»!

 

 

Μόνιμες βάσεις στη Σελήνη

Έχουμε αναφερθεί και παλιότερα στις μελλοντικές αποστολές Artemis της NASA, με στόχο την δημιουργία σεληνιακής βάσης για τη μόνιμη εγκατάσταση του ανθρώπου στη Σελήνη σταδιακά από το 2024 ως το 2030. Αυτό θα δώσει τη δυνατότητα να δοκιμαστούν τεχνολογίες, απευθείας στο αφιλόξενο διάστημα. Τεχνολογίες που θα βοηθήσουν το ανθρώπινο είδος να προχωρήσει με ασφάλεια και την απαιτούμενη εμπειρία, στην περαιτέρω εξερεύνηση του διαστήματος αλλά να δώσει λύσεις και σε γήινα προβλήματα.

 

Η εταιρεία ICON, συνεργάζεται με τη NASA, πάνω στο σχέδιο «Όλυμπος», για την απευθείας τρισδιάστατη εκτύπωση της σεληνιακής βάσης από υλικά που θα βρεθούν εκεί, όπως ο σεληνιακός ρεγόλιθος (regolith). Η ICON, έχει εμπειρία στην εκτύπωση κατοικιών στη Γη και ο 3D εκτυπωτής της, μπορεί να κατασκευάσει ένα δυάρι (για την ακρίβεια, το περίγραμμα μιας κατοικίας με επιφάνεια 45 τετραγωνικών μέτρων) σε 24 ώρες.

 

Άλλες εταιρείες, όπως η SOM, σε συνεργασία με την ESA και το MIT, σκέφτονται την επεκτασιμότητα σχεδιάζοντας ένα «σεληνιακό χωριό» με διασυνδεδεμένες ασφαλείς μονάδες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν κατά το δοκούν. Η συγκεκριμένη εταιρεία, βλέπει το νότιο πόλο της Σελήνης ως ιδανικό μέρος για εγκατάσταση του «χωριού», κάτι που αποτελεί μια εύλογη επιλογή από πολλές απόψεις (ποσότητες πάγου, ηλιοφάνεια, κ.α.) 

 

Φωτογραφίες: 1η (σχέδιο σεληνιακής βάσης από την ICON), επόμενες δύο (σχέδιο σεληνιακού χωριού και άποψη του εσωτερικού των κατοικιών από την SOM).

 

Περισσότερα: https://www.nasa.gov/.../nasa-looks-to-advance-3d...

 

και

 

https://www.som.com/projects/moon_village

 

Σχετικά με την εξερεύνηση του διαστήματος τόσο στο άμεσο όσο και στο βαθύ μέλλον, τις προκλήσεις, τις λύσεις, τις προτάσεις, τις τεχνολογίες και ό,τι άλλο θα θέλατε να μάθετε, μπορείτε να τα βρείτε στον τόμο ΙΙΙ του έργου μας «Τα φυσικά φαινόμενα», το οποίο μπορείτε να προμηθευτείτε με έκπτωση και χωρίς έξοδα αποστολής από τη σελίδα μας!