Posádka ISS testovala elektromagnetické udržení stanice  
Dostat jakýkoliv náklad na oběžnou dráhu Země a dál je stále velice drahé. Proto je každý experiment, jehož postatou je otestování technologie, jež dokáže v budoucnu ušetřit nemalé množství paliva a energie, velice potřebný.


Představte si družici, která pluje ve formaci s kosmickou stanicí, bere si z ní bezdrátově energii a navíc kosmonauti na stanici dokáží měnit její polohu vůči stanici, případně jí od stanice odpoutat, aniž by přitom spotřebovali gram paliva.



4. listopadu 2013 provedl na ISS v modulu Kibo palubní inženýr Mike Hopkins první ze série experimentů, jejichž výstupy mohou být využity u mnoha aplikací pro kosmické stroje. Jednalo se o elektromagnetické udržování formace a vzájemné předávání elektrickou energie přes otevřený prostor. Testovací prstence dodané Ministerstvem obrany USA dopravila na stanici na stanici v srpnu japonská zásobovací loď HTV 4 neboli Kounotori 4 vynesená raketou H-II. Prstence byly vyjmuty z útrob lodi a 27.srpna podstoupily úspěšně kontrolu. V podstatě se jedná o pár vodivých cívek navržených tak, aby se vešly na dvě ze tří staničních experimentálních robotických koulí (SPHERES – Synchronized Position, Hold, Engage, Reorient, Experimental Satellites) o niž jsme psali ve starším článku. Experiment s prstenci bude prvním pokusem o elektromagnetické polohování volně poletujících satelitů v prostředí mikrogravitace.

Zvětšit obrázek
Mike Hopkins a Spheres. Zdroj:nasa.gov


„Pokud můžete udržet vzájemnou polohu dvou kosmických objektů, pak budete potřebovat pohon pouze na jednom z nich,“ říká Javier de Luis, viceprezident výzkumných programů v Aurora Flight Sciences, který stavěl letový hardware pro „robokoule“ a prstence.

Tři 18-ti stranné koule SPHERES jsou volně létající zařízení k testování software, konstruovaná pro provoz v jednom z tlakových modulů na ISS. Každá z nich je velikosti volejbalového míče a na Zemi by měla hmotnost 3,5 kg. K manévrování používají SPHERES oxidu uhličitého z vlastních nádrží (v podstatě tlakových bombiček), které mohou na stanici doplňovat. K napájení své vnitřní avioniky, software, komunikace a měřicích systémů jim slouží baterie AA.

Prstence připevněné na SPHERES o průměru 0,77 metrů obsahují rezonanční cívky, chladicí ventilátory, montážní konstrukce a dvě lithium-iontové dobíjecí baterie, plus elektroniku potřebnou k ovládání napájení cívek. Ve 3 hodiny dlouhém experimentu Mike Hopkins načetl do obou koulí s prstenci testovací software a umístil je tak, aby byly volně plovoucí. Poté aktivoval testovací program.

Vědci z Marylandské university a vojenské agentury DARPA, sledovali ze země, jak software generoval přitažlivé, odpudivé a smykové síly mezi oběma plovoucími předměty, zatímco kosmonauti a pozemní výzkumníci zaznamenávali výsledné interakce, které měly být dle předpokladů v rozsahu od pár decimetrů do několika metrů. Protokol experimentu obsahoval také pokus o přenesení energie z jednoho prstence na druhý „přes rezonanční indukční vazby.

Zvětšit obrázek
Mike Hopkins umisťuje prstence do správné polohy. Zdroj:nasa.gov

Experimentů s prstenci je do jara 2014 plánováno ještě několik. Z tohoto prvního zatím nejsou k dispozici výsledky. Předpokládá se, že zveřejněno bude až celkové zhodnocení po provedení všech plánovaných experimentů.

„Postupujícím rozšiřováním naší znalostní základny o ovládání formací družic a bezdrátovým přenosem energie, můžete očekávat, že budoucí systémy umožní lepší přerozdělení regulačního výkonu mezi jednotlivé satelity a potenciálně zvýší schopnosti účinně přenášet výkon na dálku, případně zmírní potřebu náhradního nebo záložního (např. baterie) zdroje energie, „uvádí NASA.

Provedené testy jsou založeny na práci Massachusetts Institute of Technology (MIT) pro agenturu DARPA, týkající se generování elektromagnetických polí pomocí vysokoteplotních supravodivých cívek. „Použitím těchto technologií na skutečných kosmických lodích v otevřeném vesmíru by mělo být možné udržovat pevně jejich formaci na vzdálenost desítek až stovek metrů,“ tvrdí de Luis.

Máte-li 8 minut času, můžete si video z testu prohlédnout. Je z něj patrné, že se jedná o první opatrné seznamování s budoucí perspektivní technologií:



Vedoucím testu byl Ray Sedwick z University of Maryland, kde byly testovací stroje navrženy. Jako zástupce agentury DARPA spolupracovala Melissa Wright.



Autor originálu: Frank Morring, Jr. (přeloženo a doplněno)
Zdroje informací:
http://www.aviationweek.com/Article.aspx?id=/article-xml/asd_10_21_2013_p01-02-628403.xml
http://www.nasa.gov/content/station-crew-starts-very-busy-week/#.UnycnjfSpgM
http://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments/916.html
Zdroje obrázků:
http://www.aviationweek.com/media/images/fullsize/Space/ISS/DOD_Spheres_Rings_Experiment-MIT.jpg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/styles/946xvariable_height/public/iss037e025868.jpg?itok=xwyAz-GJ
https://pbs.twimg.com/media/BYbJ7dqIYAA31Pd.jpg:large
Psáno pro Kosmonautix a osel.cz

Datum: 09.11.2013 15:04
Tisk článku

ISS Mezinárodní vesmírná stanice - Kubala Petr
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 270 Kč
cena: 227 Kč
ISS Mezinárodní vesmírná stanice
Kubala Petr
Související články:

Superpočítač na ISS nabídne astronautům lepší výkon a spojení     Autor: Stanislav Mihulka (04.11.2018)
Ruský Progres zkrátil cestu na ISS ze dnů na hodiny     Autor: Josef Pazdera (10.07.2018)
Na ISS se bude číst DNA     Autor: Dušan Majer (20.07.2016)
Lunární vesnička jako nástupce ISS     Autor: Tomáš Kohout (19.05.2016)
Obytný nafukovací modul v roce 2020     Autor: Dušan Majer (15.04.2016)



Diskuze:

Mělo by jít o kosmickou obdobu tohoto

Tomáš Kohout,2013-11-12 18:05:56

Bezdrátové napájení, které vyvíjí Intel
http://software.intel.com/en-us/videos/wireless-resonant-energy-link-wrel-demo

Odpovědět

Milan Štětina,2013-11-12 07:20:14

Přenos síly tímto způsobem na vzdálenost několika set metrů mi přijde hodně optimistické (alespoň pro nějaký zajímavý poměr síla - spotřeba energie), ale se supravodivými cívkami by to mohlo jít, když uvážím, že stačí malá síla. Navíc se mi ty vzdálenosti zdají malé, když uvážíme rozměry vesmíru (ve smyslu prostoru, kde létají naše satelity).
Škoda, že podobný trik nejde provézt i s většími "koulemi" - Zeměkouli a ISS. Země "cívku" má (resp. má to magnetické pole, které cívka generuje), na ISS by se dala přivézt, ale problém vidím v nevhodné orientaci magnetického pole Země vzhledem k dráze ISS.

Odpovědět

Mne sa to zdá skelá myšlienka!

Anton Matejov,2013-11-11 17:02:13

Viem si predstaviť veľa variácii využitia.Ku kozmickým výťahom máme asi ešte veľmi ďaleko. Ale prečo neurobiť niečo na spôsob kozmického výťahu na dráhach blízkych k ISS a iných moduloch, ktoré často zásobujeme. Niečo na spôsob predlženej ruky. Veď zásobovacích lodí napríklad na ISS pošleme ešte veľa. Vo formácii by sa mohli pohybovať takzvané servisne moduly na rôzne spôsoby programovateľne roboty a tie preposielať k napríklad oprave alebo dodávaniu určitých materiálov, k blízkym satelitom a tak riadne zvýšiť ich životnosť, respektívne ich modernizovať. Predstavte si že teoreticky je aj možná zrážka neakeho smetia s ISS. Proste proti tomu smetiu pošleme niečo s toho prstenca, aby odklonilo dráhu smetia z koliznej dráhy a podobne.

Odpovědět

Hmostnost nebo vaha, baba nebo snih

Pavel Pelc,2013-11-10 13:52:42

"a na Zemi by měla hmotnost 3,5 kg" Hmotnost je mira setrvacnych/gravitacnich ucinku. Na Zemi by na podložku tlacila cca 35 N. V mikrogravitaci cca 0 N. Ale hmotnost je vsude stejna.

Odpovědět

Stále potřebuje palivo.

Zdeněk Procházka,2013-11-09 20:00:21

"případně družici od stanice odpoutat, aniž by přitom spotřebovali gram paliva." Vzájemná síla vytvořená elektromagnety působí i na stanici, takže pokud postrčí družici nahoru, stlačí stanici dolů. Pokles rychlosti-oběžné dráhy musí kompenzovat motorem spotřebovávajícím palivo...

Odpovědět


Ano, to je pravda

Tomáš Kohout,2013-11-09 21:59:36

Ovšem ke stanici míří neustále zásobovací lodě. Zatímco, ke družici žádná servisní mise, která by její palivo doplnila zřejmě nepoletí. Takže jakékoliv ušetřené palivo, prodlužuje misi družice. Navíc, například u zásobovacích lodí při vhodně zvolené trajektorii si při příletu tu energii potřebnou pro odlet nejprve "odebere".

Ono to klidně může být i naopak, že družice část své rychlosti stanici při odletu odevzdá. Záleží, na jakou dráhu se má družice dostat. V tom případě by se tedy stanice odrazila od družice.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni
















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace