Pagini

marți, 26 ianuarie 2010

Mars Reconnaissance Orbiter (MRO)


Nava spatiala: Mars Reconnaissance Orbiter
Vehicul de lansare: Lockheed-Martin Atlas V Rocket
Locatia lansarii: Cape Canaveral Air Force Station, Florida
Poligon de lansare: Space Launch Complex 41
Lansare: August 12, 2005
Ora lansarii: 7:43:00 a.m. EDT

Lansata in august 2005, MRO isi incepe activitatea stiintifica abia in noiembrie 2006 dupa o calatorie interplanetara de 6 luni pana la destinatie si dupa finalizarea tehnicii de franare aerodinamica dupa alte aproximativ 6 luni, perioada urmata de intense verificari tehnice a navei si echipamentului acesteia. Misiunea orbitala a navei MRO se va incheia la 5 ani si jumatate de la lansarea sa, in data de 31 decembrie 2010. Aceasta misiune este parte a Programului de Explorare Martiana (Mars Exploration Program).

Pe tot parcursul misiunii, MRO furnizeaza informatii importante, fiind dotat cu un intreg arsenal de instrumente stiintifice precum camere de inalta rezolutie, spectrometre si radar ce stratigrafiaza, analizeaza relieful, mineralele si gheata de pe Marte. De asemenea furnizeaza date importante despre starea meteorologica si despre suprafata planetei, analizeaza posibile locatii de aterizare pentru urmatoarele nave. A jucat un rol important in alegerea locatiei de aterizare a nevei Phoenix Lander. MRO este echipat cu un nou sistem de telecomunicatii care ii permite sa furnizeze mai multe date decat toate misiunile de pana in prezent la un loc atat in ceea ce priveste planeta Marte cat si referitor la supravegherea misiunilor urmatoare, caz in care MRO este un mijloc de comunicare a evolutiei misiunilor respective catre Pamant.

Principalele obiective stiintifice ale Programului de Explorare Martaiana la care MRO isi aduce contributia sunt in numar de patru.

Sa determine daca a existat vreodata viata pe Marte. Mars Reconnaissance Orbiter a fost lansat de NASA pentru a cauta urme de apa care sa fi persistat pe suprafata lui Marte pe o durata mai indelungata de timp. In timp ce alte misiuni au confirmat ca in decursul istoriei planetei a existat acest element pe Marte, ramane in continuare un mister daca s-a mentinut suficient timp incat sa poata sustine viata. De la un simplu microb pana la cel mai complex organism, viata asa cum o cunoastem acum nu poate exista fara apa. Confirmarea existentei, in trecut sau in prezent a acesteia pe planeta este elementul cheie pentru a indica viata pe Marte. In acest sens MRO isi propune sa studieze istoria apei pe planeta rosie atat in calotele polare cat si in subsolul ei.

Sa furnizeze detalii referitor la clima de pe Marte. In trecut e posibil ca atmosfera lui Marte sa fi fost mai fierbinte si sa fi detinut o atmosfera mai densa si mai umeda. Insa in prezent cu atmosfera sa rarefiata si rece e posibil ca cea mai mare parte a apei existente sa se regaseasca ori in subsolul planetei, ori sub forma de gheata in sol si in calotele polare. MRO va aduce informatii substantiale referitor la acest aspect iar misiunea va studia de asemenea cum praful si apa sunt in prezent transportate in atmosfera planetei. Prin combinarea datelor furnizate de MRO cu cele transmise de misiuni incheiate oamenii de stiinta vor obtine o imagine care va ajuta la caracterizarea activitatii meteorologice din fiecare zi, anotimp sau an.

Sa informeze asupra geologiei planetei Marte. Canalele care brazdeaza suprafata lui Marte sunt marturii ale istoriei geologice a planetei. Cu instrumentele de inalta rezolutie, MRO va cauta in special sedimente geologice care sa indice prezenta apei la suprafata solului la un moment dat in timp. Sute de locatii unde se presupune ca a existat elementul vital vor fi examinate in detaliu pentru a determina rolul apei in modelarea terenului..

Sa ofere informatii pregatitoare pentru explorare umana. Prin imaginile de inalta rezolutie pe care MRO este capabil sa le furnizeze, oamenii de stiinta vor avea informatii complexe despre locatiile care sunt sigure sau care pot pune in pericol viitoarele explorari cu echipaj uman.

Dupa aproximativ 6 luni de calatorie interplanetara, de la lansare nava ajunge pe orbita martiana in martie 2006 iar in 30 martie 2006 este gata pentru insertia orbitala, proces care va dura alte 6 luni, timp in care va utiliza tehnica de franare aerodinamica.
Franarea aerodinamica este o tehnica in trei pasi care consta in reducerea pana la jumatate a combustibilului necesar pentru a atinge o orbita mai joasa si mai circulara cu o perioada mai mica.

Franarea aerodinamica
Cand un vehicul interplanetar ajunge la destinatie, trebuie sa reduca viteza pentru a ramane in apropierea corpului respectiv. In acest caz se foloseste franarea aerodinamica. Reducerea alimentarii cu combustibil are ca rezultat capturarea vehicului pe o traiectorie foarte eliptica. Franarea aerodinamica se foloseste apoi pentru a corecta orbita in mod circular. Daca atmosfera este densa e suficienta o singura traversare a acesteia pentru a incetini nava. Cu toate acestea tehnica de franare aerodinamica este folosita in executarea mai multor treceri orbitale, deci in atmosfera rarefiata de la altitudine mare la altitudine joasa, fiind practic folosita pentru a impiedica supraincalzirea navei la intrarea in atmosfera precum si pentru ca anumite turbulente neprevazute, compozitie atmosferica sau temperatura sunt elemente ce reduc mult din acuratetea cu care se pot prevedea efectele de reducere a vitezei vehiculului. Cand aerofranarea se face in acest fel exista suficient timp pentru a monitoriza eficient schimbarea de viteza si pentru a face corectiile necesare pe parcurs. Atingerea orbitei finale prin folosirea acestei metode poate dura o perioada indelungata de timp (in cazul lui MRO in misiunea pe Marte, peste 6 luni), si necesita sute de treceri prin atmosfera planetei. La finalui franarii aerodinamice, de regula navei i se aplica o energie cinetica suplimentara prin rachete de propulsie pentru a mari distanta la periastru (cel mai apropiat punct orbital de pe Marte), asta desigur in cazul in care nu se doreste aterizarea. (Obs: ATERIZÁ, aterizez, vb. I. Intranz. (Despre aeronave) A efectua toate operațiile necesare pentru a reveni si a se opri pe sol. ♦ Fig. (Despre oameni) A sosi, a aparea pe neasteptate undeva. – Din fr. atterrir. (DEX, 1998). In articolul de fata cuvantul aterizare se refera la aterizarea unei nave pe o suprafata terestra si nu pe Terra (Pamant). Consideram acest termen potrivit intrucat Marte este una din planetele cu suprafata terestra.)

In cazul MRO prima faza a franarii aerodinamice a durat aproximativ o saptamana, timp in care a efecutat 5 orbite. Inginerii au condus nava la coborarea periastrului cu fiecare orbita, pana cand au scos vehiculul de pe altitudinea de insertie orbitala si au plasat-o pe altitudinea de franare aerodinamica. Aceasta faza a fost folosita ca o perioada de calibrare pentru a intelege densitatea atmosferica si modul in care se comporta vehiculul in timpul si in afara procesului de franare aerodinamica.

Faza principala a durat in jur de 5 luni si jumatate, timp in care a efectuat pana la 500 de orbite. In momentul in care nava a atins nivelul de altitudine operational (cand densitatea atmosferica dorita a fost gasita) s-a trecut la faza principala a franarii aerodinamice. Inginerii au comandat navei sa faca reduceri la scara larga in decursul orbitei sale. Daca altitudinea ar fi scazut prea mult ar fi existat pericolul de supraincalzire, iar daca ar fi fost prea mare procesul de franare aerodinamica ar fi durat prea mult. In acest caz mici manevre de propulsie au fost aplicate pentru a mentine orbita dorita prin cresterea sau scaderea distantei la periastru.
Faza finala a durat in jur de 5 zile sau 64 de orbite. Aceasta faza s-a desfasurat in timpul ultimelor zile ale procesului de franare aerodinamica. Inginerii au comandat navei sa creasca distanta la periastru (cel mai apropiat punct orbital de pe Marte) facand ca orbita sa se restranga mai lent. Cand distanta la apoastru (cel mai indepartat punct de pe Marte pe care l-a intalnit vehiculul in orbita sa) a fost redus la 450 de km (280 de mile) procesul de franare aerodinamica s-a incheiat.

Activitatile care au urmat acestei tehnici de franare si au precedat operatiile stiintifice care aveau sa urmeze s-au rezumat la cateva manevre de ajustare a orbitei (Orbit Trim Manuevers, OTMs) si au durat in jur de doua saptamani. Aceasta consta in parcurgearea a 3 orbite stranse de ajustare pentru a plasa nava pe orbita primara de cercetare. Apoi s-a trecut la verificarea navei si a instrumentelor. Aceasta s-a desfasurat in perioada conjunctiei solare care a avut loc intre 7 octombrie si 8 noiembrie 2006. Operatiile stiintifice nu au putut fi demarate decat dupa terminarea conjunctiei solare, timp in care Soarele se afla intre Pamant si Marte comunicatiile fiind limitate de interferentele solare. In tot acest timp vehiculul a ramas intr-un stadiu sigur si operational.

Pe Pamant in schimb oamenii de stiinta, au verificat starea de functionare si au calibrat instrumentele responsabile de colectarea datelor stiintifice ca SHARAD si CRISM.

SHARAD (Shallow Subsurface Radar) este proiectat pentru a cauta apa in forma lichida sau solida in suprafata lui Marte. Colecteaza de asemenea date despre straturile de gheata si roci. SHARAD foloseste unde radio de inalta frecventa intre 15 si 25 Mhz, ceea ce ii permite sa analizeze straturi de grosime de 7m si pana la o adancime de aproximativ 1km. Are o rezolutie orizontala de la 0.3 pana la 3km si una verticala de 15m inaltime care coboara pana la 10m in suprafata martiana. SHARAD a fost construit pentru a functiona in conjunctie cu MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding) care are o rezolutie inferioara dar are o capacitate de patrundere mai adanca. Atat SHARAD cat si MARSIS sunt construite de Italian Space Agency.

Spectrometrul CRISM (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars) este folosit pentru eleborarea de harti detaliate despre mineralogia suprafetei lui Marte. Opereaza de la 370 la 3920nm, masoara spectrul in 544 de canale (fiecare cu o latime de banda de 6.55 nm) si are o rezolutie de 18m la o altitudine de 300 de km. CRISM este folosit pentru a identifica mineralele sau substantele chimice care ar putea indica prezenta apei in trecut pe suprafata planetei precum fier, oxizi, peroxid de siliciu si carbonati, care au anumite proprietati si sunt vizibile in infrarosu.

HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) este un telescop reflector de 0.5m, cel mai mare din cate au fost trimise pana in prezent in misiuni deep space si are o rezolutie de un microradian (μrad) sau 0.3m de la o altitudine de 300 de km. Spre comparatie imaginile satelit despre Pamant au in general o rezolutie de 0.5m, iar imaginile din Google Maps de 1m. HiRISE reuneste imagini din 3 spectre de culoare. (albastru-verde sau B-G, intre 400 si 600 nm; rosu, intre 550 si 850nm; near infrared sau NIR intre 800 si 1000nm).

Imaginile de culoare rosie au 20.264 pixeli latime (6km) iar cele B-G au 4.048 pixeli (1.2km). Computerul de bord al HiRISE “citeste” informatiile in timpul real pe masura ce planeta se roteste, iar imaginile pot fi nelimitate in lungime. In fapt, aceasta imagine este limitata de computerul de 28 Gb de memorie si de dimensiunea nominala maxima de 20.000 x 40.000 de pixeli (800 de megapixeli) pentru rosu si de 4000 x 40000 de pixeli (160 de megapixeli) pentru B-G si NIR. Fiecare imagine de 16.4 Gb inainte de transmitearea sa si de punerea la dispozitie catre publicul larg este comprimata la 5 Gb si este publicata pe website-ul HiRISE in format JPEG 2000. Pentru a facilita elaborarea hartilor cu posibile locatii de aterizarere, HiRISE produce prin tehnica fotogrametriei imagini de inalta rezolutie cu ajutorul carora topografia poate fi calculata cu o precizie de 0.25m. Fotogrametria este o tehnica utilizata pentru inregistrarea obiectelor bi-dimensionale sau tri-dimensionale, prin suprapunerea partiala a fotografiilor efectuate în diferite locatii, activitate denumită vizualizare stereo. HiRISE a fost construit de Ball Aerospace & Technologies Corp.

O particularitate pe care o prezinta Marte si pe care HiRISE ne-o dezvaluie cu o deosebita precizie este ceea ce se numeste relief inversat. In astfel de locuri albia unui rau se prezinta ca un punct inaltat in loc sa fie adancit. Aceste albii inversate probabil au fost formate din depunerile de pietre mari sau prin cimentare. In orice caz, factorii de eroziune au erodat terenul din jur si au lasat vechea albie sub forma unei creste inaltate deoarece ea este mai rezistenta la eroziune. In imaginea din stanga, HiRISE a surprins craterul Antoniadi cu creste sinuoase ce sunt fostele albii acum inversate.

De asemenea mai jos avem o alta imagine populara a “Chipului de pe Marte” capturata tot cu HiRISE. Imaginea este usor rotita fata de originalul din 1976 obtinuta in misiunea desfasurata de Viking1 si Viking2.


Lobate Debris Aprons se compune din apa inghetata (dreapta)

Una dintre cele mai importante descoperiri ale MRO sunt ca Lobate Debris Aprons sau LDA – urile (denumirea vine de la sondele orbitale Viking 1 si Viking 2 care au observat pentru prima data aceste asezari) contin cantitati mari de gheata. Aceste formatiuni sunt aglomerari de material care imprejmuiesc crestele. Au o topografia convexa cu o usoara rotunjire. Aceasta sugereaza alunecarea lor de pe muntele abrupt din care au facut parte. Ca si asemanare ele aduc destul de mult cu ghetarii de pe Pamant. Analizele facute cu SHARAD aduc dovezi clare ca LDA-urile din bazinul Hellas Planitia sunt ghetari acoperiti cu un strat subtire de roci. Bazate pe experimentele facute de Phoenix Lander si studiile efectuate de Mars Odyssey este cunoscut faptul ca in subsolul planetei Marte si la altitudini inalte din emisfera nordica si sudica se gaseste apa inghetata. Descoperirea apei inghetate in LDA-uri arata ca aceasta se poate gasi si la altitudini mai joase. Alt avantaj al acestor formatiuni este acela ca pot fi detectate de pe orbita. Aflate la o altitudine foarte joasa aceste formatiuni sunt foarte accesibile pentru viitorii colonisti si se stie ca este mult mai usor pentru o nava sa aterizeze in apropierea ecuatorului lui Marte.


Surse:

http://www.nasa.gov

http://nasascience.nasa.gov/missions/mars-reconnaissance-orbiter

http://crism.jhuapl.edu/

http://www.planetary.org/programs/projects/mars_climate_sounder/

http://en.wikipedia.org/wiki/Aerobraking

DEX, Ed. Academica, 1998







luni, 18 ianuarie 2010

Homesicknes – part 1, of probably more to come


Aici se gasesc argumente subiective pentru care Clujul e mai smecher ca Timisoara

Tocmai ce m-am intors ieri din orasul meu natal, unde am petrecut primele 28 de primaveri din viata mea – Cluj-Napoca, in orasul in care locuiesc acum – Timisoara. E lesne de inteles ca imi lipseste casutza mea din Cluj, prietenii, strazile, cladirile si trairile care personalizeaza intr-un mod unic orasul pentru mine si ca in anumite momente tind sa “nostalgizez” (exista oare cuvantul asta in DEX?) anumite aspecte legate de Cluj.

Intaiul post din acest ciclu este dedicat elementului vital: apa

Primul lucru pe care l-am facut cand am ajuns acasa in Cluj a fost sa savurez cu o placere hedonista doua cani mari de apa de la robinet pentru ca apa de aici din Timisoara e rea de tot la gust, ceea ce face ca la randul ei berea sa fie destul de compromisa chiar daca fabrica de bere de aici este detinuta tot de apreciatul Ursus, regele berii autohtone. ( Nu-i bai, bem vin :D )
Dupa lungi dispute cu persoane pentru care Timisoara este cel mai tare din parcare oras din Romania, tot din ratiuni subiective ca si pentru mine Clujul, am decis ca pentru a face fata contrazicerilor vehemente si atitudinilor ofensate, ar trebui sa aduc dovezi pentru a-mi sustine teoria. Intreband pe Mr. Google cum sta treaba cu gustul apei potabile din Romania la un prim search am gasit urmatoarele surse si le citez dupa cum urmeaza:


...  q.e.d. ;)

Nu stiu daca am demontat toate argumentele care ar putea sa imi infirme teoria dar sa nu uitam ca e vorba de subiectivism motiv pentru care am dat doar doua cautari pe net si nu am gasit efectiv nicio lauda a elementului vital ce “iriga” Timisoara.

Gata acum mingea e in terenul lor si cine are alte pareri sa aduca argumente, mi-am expus si punctul de vedere si mi-am satisfacut si “nationalismul ardelean” :D

No offense, parcurile din Timisoara sunt superbe primavara si toamna :) da, stiu si Gradina Botanica din Cluj e superba tot anul :)) :p

joi, 7 ianuarie 2010

My first Lady Luna

Asta am facut in seara – toata seara de 29 decembrie 2009. Instrumente: binoclu Exakta 10x50 si un Nikon Coolpix L10. Nu e mare lucru, dar o sa imi amintesc probabil intotdeauna ce bucuroasa am fost cand am descarcat pozele pe laptop. Numai eu stiu cate “duble” am tras si cum m-am chinuit eu si cu prietenul meu ca sa tinem binoclul si obiectivul aliniat, fara trepied, doar cu coatele rezemate de parvazul geamului, si mai era si un frig... Imi doresc ca in viitorul apropiat sa imi achizitionez un telescop si un aparat un pic mai “profi” si sa incerc sa fac poze astro “adevarate”; si voi si face! Dar sunt aproape sigura ca daca dupa o poza facuta cu instrumente specializate fara indoiala voi fi mandra, mai ales daca le si prelucrez in softuri care mai de care mai pretentioase, dar la fel de sigura sunt ca entuziasmul pe care l-am resimtit in acea seara la aceste fotografii nu il voi mai resimti in aceeasi forma. Poate si in virtutea acestui entuziasm “raw” de inceput prefer sa le las exact asa cum le-am descarcat, fara niciun fel de editare. So, She is Lady Luna :)






duminică, 3 ianuarie 2010

Cadranul Solar din Gradina Botanica


Cu ocazia incheierii Anului International al Astronomiei, in Gradina Botanica “Alexandru Borza” din Cluj-Napoca a avut loc dezvelirea cadranului solar realizat pentru a marca 400 de ani de la momentul in care Galileo Galilei a utilizat pentru prima data o luneta, respectiv 40 de ani de la misiunea Apollo. De asemenea, cadranul marcheaza si 90 de ani de la infiintarea Universitatii Babes-Bolyai.

  • Sponsorii acestui proiect au fost Clubul Rotari Samus, Cluj-Napoca si profesorii de fizica din Cluj.

  • Cadranul solar este din alama si a fost realizat in Anglia de firma Merlin Design din Bristol.

  • Soclul este un bloc din piatra de Vistea si cantareste aproximativ o tona.

  • Fatetele acestuia vor fi prelucrate de Balea Daniel, elev la Liceul de Arte Plastice “Romulus Ladea” din Cluj-Napoca.

  • Fateta sudica reprezinta un cadran solar vertical.

  • Coloana pe care se sprijina imaginar face legatura cu Pamantul sugerand ideea de stabilitate (contrara elementului timp, care este trecator).

  • Pe fateta estica va fi un Soare in relief.

  • Fateta nordica va sugera trecerea de la intuneric la lumina: neregularitati, umbre, necunoastere, spre o zona “luminoasa” bine conturata, perfect slefuita, pe care se va scrie un citat in latina. Probabil citatul ii va apartine poetului Virgiliu: “Fugit irreparabile tempus”.

  • Placa orizontala este din granit si este realizata la SC Granimar SRL, Cluj.

  • Placutele explicative sunt tot din alama, realizate la firma Pretext din Cluj.

  • Postamentul este realizat de personalul serviciului tehnic al UBB si al Gradinii Botanice “Alexandru Borza”.

Gnomonul (lb greaca: “cel care indica”) este indreptat spre nordul geografic si este inclinat la un unghi egal cu latitudinea locului.

Timpul este ceva sacru, fara de care nu ne putem imagina existenta. De la ceasurile atomice de azi ne intoarcem in istorie la ceasurile solare verticale, orizontale, armilare, analematice etc.

De la rasarit si pana la apus, umbra data de Soare trece incet, incet peste fata cadranului indemnandu-ne la contemplatie.

Babilonienii au avut celebrul “Dial of Ahaz”, egiptenii obeliscul, romanii l-au perfectat si au realizat cadrane solare portabile, au fost primii care le-au folosit in gradini.

Desi existau deja ceasurile mecanice, caile ferate franceze au continuat sa isi regleze activitatea dupa cadrane solare pana la inceputul secolului XX.

Folosind lumina Soarelui pentru a obtine umbra gnomonului pe “linia” orelor, cadranele spun timpul solar adevarat si nu timpul mediu, indicat de ceasurile conventionale.

Zilele nu sunt egale de-a lungul unui an si prin aceasta nu ne referim la aceea ca se intuneca mai repede iarna, ci la faptul ca intervalul de timp de la o amiaza la urmatoarea nu e constant. Realmente durata unei secunde difera de la o zi la alta (pe cand secundele unui ceasornic sunt secunde medii). Ecuatia timpului se refera tocmai la aceste iregularitati ale zilelor, datorate orbitei eliptice si a miscarii de precesie a Pamantului.

Ziua solara adevarata incepe la miezul noptii, iar miezul zilei este momentul de timp corespunzator trecerii Soarelui la meridian spre sud – durata zilelor solare adevarate nu este constanta.
De aceea in viata de zi cu zi utilizam timpul solar mediu pentru masurarea caruia folosim azi ceasurile atomice.
Ora indicata de ceasurile obisnuite (timp solar mediu) depinde de meridianul terestru pe care ne aflam si este ora fusului orar al locului. Pentru Romania: TLR = TU + 2.

Sub Gnomon, tot din alama este reprezentat si graficul dat de ecuatia timpului. Acesta arata diferenta dintre ora indicata de un ceasornic si aceea indicata de cadranul solar.




O valoare pozitiva inseamna ca umbra pe cadranul solar se va misca mai rapid iar o valoare negativa arata o incetinire.
Ecuatia sugereaza calculul care trebuie facut in fiecare luna a anului:
“add mins” – se adauga minutele rezultate in curba graficului, orei indicate de umbra gnomonului pe cadran
“substract mins” – se scad minutele indicate.







___________________________________


video