Aktualności Satori

687-dniowy spacer po „Czerwonej planecie”

30 lipca 2020

W czwartek (30
lipca br.) o godzinie 13:50 czasu polskiego z Przylądka Canaveral na Florydzie wystartował na „Czerwoną planetę” kolejny duży łazik marsjański
amerykańskiej agencji kosmicznej NASA.  Nazywa się Perseverance  (Wytrwałość). Zgodnie z planem ma wylądować 18 lutego 2021 roku. Swoje zadanie ma wykonywać przez przynajmniej
jeden rok marsjański (około 687 dni ziemskich).

Zadaniem Perseverance  jest poszukiwanie na Marsie oznak życia.
Przeprowadzone badania mają zidentyfikować zdolność środowiska do podtrzymania
życia drobnoustrojów, zebranie próbek skał i marsjańskiej gleby oraz
sprawdzenie możliwości produkowania tlenu z marsjańskiej atmosfery, bogatej w
dwutlenek węgla (96%). Łazik będzie monitorował pogodę i badał pył w atmosferze
Marsa – jest to ważne dla zrozumienia codziennych i sezonowych zmian na powierzchni
i pomoże przyszłym odkrywcom „Czerwonej planety” w lepszym przewidywaniu
marsjańskiej pogody.  

Projekt Perseverance  to rozwinięcie projektu inżynieryjnego łazika
marsjańskiego Curiosity. System mobilności dalekiego zasięgu
Perseverance  pozwala mu na podróżowanie po powierzchni Marsa na
odległość od 3 do 12 mil (5 do 20 kilometrów). Łazik ma nową, bardziej
wydajną konstrukcję kół, po raz pierwszy wyposażono go w wiertło do
rdzeniowania próbek marsjańskich skał i gleby. Łazik będzie zbierał i
przechowywał próbki tak, by mogły być przewiezione na Ziemię przez kolejną misję
NASA.

Amerykańska agencja kosmiczna chce przy okazji także
przetestować technologie dla przyszłej bezzałogowej i załogowej eksploracji
Marsa. “Łazik wykona eksperyment polegający na próbie wyprodukowania tlenu
z dwutlenku węgla, którego na tej planecie jest bardzo dużo, a byłby niezbędny
do życia dla astronautów. Tego typu technologia byłaby rewolucyjna dla
przyszłej obecności ludzi na Marsie” – powiedziała dr Natalia Zalewska geolog planetarny z Centrum
Badań Kosmicznych PAN, cytowana przez portal wirtualnemedia.pl.

Łazik wyląduje w kraterze Jezero. Miejsce
to wybrano po pięciu latach badań i analiz, spośród 60 potencjalnych
możliwości. Jak podaje portal „Urania, postępy astronomii” krater położony
jest na zachodniej krawędzi Isdis Planitia – basenu uderzeniowego na północ od
marsjańskiego równika. Krater liczący 45 km średnicy krater – niegdyś miejsce z
płynącą rzeką – mógł zachować w skałach cząsteczki organiczne i inne ślady
dawnego życia na planecie. To bogaty geologicznie teren, z formacjami terenu sięgającymi
3,6 mld lat wstecz. „Jezero oferuje wiele obiecujących miejsc dla zbierania
próbek. Naukowcy policzyli tam co najmniej 5 różnych rodzajów skał, które
będzie mógł badać łazik. Minerały zgromadzone w kraterze, będą mogły pochodzić
zarówno z wewnątrz jak i z zewnątrz krateru, przeniesione przez pradawną rzekę”
– czytamy na portalu „Urania”.

Perseverance  wyposażony jest w  siedem
instrumentów do prowadzenia badań naukowych i technologicznych dotyczących
eksploracji Marsa:

– Mastcam-Z ,
zaawansowany system kamer z możliwością obrazowania panoramicznego i
stereoskopowego oraz możliwością wykonywania zbliżeń. Instrument określi
również skłąd minaralny powierzchni Marsa i pomoże w operacjach łazika

– SuperCam,
instrument, który może zapewnić obrazowanie, analizę składu chemicznego i
mineralnego próbek. Instrument będzie również w stanie wykryć na odległość
obecność związków organicznych w skałach i regolicie

– Planetarny
instrument do litochemii rentgenowskiej (PIXL), rentgenowski
fluorescencyjny spektrometr, który będzie również zawierał urządzenie do
określania składu pierwiastkowego powierzchni  Marsa. PIXL zapewni możliwość  bardziej szczegółowego wykrywanie i analizy
pierwiastków chemicznych, niż kiedykolwiek wcześniej. 

Skanowanie
środowisk nadających się do zamieszkania wykorzystujących efekt  Ramana i luminescencję dla związków
organicznych i chemicznych (SHERLOC), spektrometr umożliwiający
obrazowanie w precyzyjnej skali i wykorzystujący laser ultrafioletowy (UV) do
określania mineralogii w dokładnej  skali
i wykrywania związków organicznych. SHERLOC będzie pierwszym spektrometrem
Ramana UV, który poleci na powierzchnię Marsa i zapewni pomiary uzupełniające
do innych danych, dostarczonych przez pozostałe instrumenty łazika. SHERLOC
zawiera kolorową kamerę o wysokiej rozdzielczości do mikroskopowego obrazowania
powierzchni Marsa. 

– Mars Oxygen
ISRU Experiment (MOXIE) , badanie technologii umożliwiającej
wytwarzanie tlenu z dwutlenku węgla
znajdującego się w marsjańskiej atmosferze. 

– Analizator
dynamiki środowiska Marsa (MEDA), zestaw czujników, które
zapewnią pomiary temperatury, prędkości i kierunku wiatru, ciśnienia,
wilgotności względnej oraz wielkości i kształtu pyłu marsjańskiego. 

– Radar Imager
for Mars ‘Subsurface Experiment (RIMFAX) , radarowy
przetwornik obrazu podczerwieni, umożliwiający penetrację stref
podpowierzchniowych z centymetrową rozdzielczością

Zwycięskie
imię dla pojazdu – jak podaje portal „Urania, postępy astronomii” – zaproponował
Alexander Mather, uczeń siódmej klasy z Burke w stanie Wirginia. Nazwę wybrano w kilkuetapowym konkursie, ja który wpłynęło ponad
28 000 propozycji. Perseverance to już piąty łazik nazwany w wyniku konkursu
dla uczniów amerykańskich szkół. Tradycja zaczęła się w 1997 roku przy okazji
misji Sojourner. Kolejne łaziki Spirit, Opportunity i Curiosity były również
nazywane przez dzieci.

Budowa Perseverance  trwała około 8 lat i kosztowała 2,5 mld dolarów

(raj)

Żródło: https://mars.nasa.gov/mars2020/

Montaż elewacji na budynku MCN

28 lipca 2020

Na powstającym przy nabrzeżu Odry w Szczecinie budynku Morskiego Centrum Nauki rozpoczęto montaż elewacji.

Piękny, odważny sen

28 lipca 2020

Te domy są zakotwiczone na dnie, ale zbudowano je w sposób umożliwiający oparcie
się skutkom morskich żywiołów. Przy silnym wietrze będą obracać się w taki
sposób, by podążać ścieżką najmniejszego oporu. Wraz z przypływem lub w przypadku
ogromnych fal poruszają się w górę i w dół i zawsze pozostają nad poziomem
morza  Wykorzystując ruchy wody i energię
słońca wytworzą taką ilość prądu, która nie tylko zaspokoi wszystkie potrzeby
energetyczne mieszkańców, ale też wytworzą nadwyżki, które można będzie
przekazać mieszkańcom osiedli znajdujących się na stałym lądzie. Zaprojektowane
zostały z myślą o mieszkańcach Filipin, ale ich modułowa konstrukcja, a także
zastosowanie powszechnie dostępnego materiału na jego główną ramę konstrukcyjną
(formowaną z tworzywa sztucznego), pozwalają na ich budowę w praktycznie każdym
nadmorskim regionie świata.  

– Społeczności przybrzeżne Filipin żyją w warunkach niedoboru ziemi i
zasobów naturalnych. Są zmuszone do życia w najbardziej niestabilnych warunkach
wywołanych morskimi przypływami i sztormami. Dlatego pilnie potrzebują
bezpiecznych, innowacyjnych rozwiązań łączących architekturę i morze – tłumaczy
architekt Deo Alam z Manili, założyciel – Deo Alrashid Alam Design Architecture
(DADA), autor głośnego projektu koncepcyjnego o nazwie „Currents for Currents”.

Zaprojektowane
przez młodego filipińskiego architekta domy są samodzielne energetycznie, nie wymagają
więc połączenia z infrastrukturą lądową. Energia morskich pływów pozyskiwana jest
za pomocą podwodnej turbiny, zainstalowanej w podwodnej, konstrukcyjnej części
obiektu. Nadwodna część budynków pokryta będzie siatką fotowoltaiczną, umożliwiającą
pozyskanie energii słonecznej. Współczesne domy na palach byłyby połączone
mostami, a każda jednostka miałaby własny ogród hydroponiczny (uprawa hydroponiczna polega na hodowli roślin
bez gleby przy użyciu mineralnych roztworów odżywczych w środowisku wodnym). Ogród był zasilany
odzyskaną „szarą wodą”. Każdy z domów wytwarzać ma tyle zielonej energii, aby
być samowystarczalnym – nadwyżki można przekazać innym domom morskiego osiedla,
lub odprowadzać do sieci energetycznej zasilającej miejscowości położone na
lądzie stałym, zapewniając mieszkańcom stały dochód. Dzięki temu osiedla
pływających domów mogłyby być jednocześnie farmami produkującymi czystą energię.

– Pływające domy mogłyby również rozwiązać problem braku
niezawodnej infrastruktury energetycznej w odległych regionach – zachwala  Deo Alam, twórca „Currents for Currents”.

To imponujący, efektowny i
nowatorski projekt, który jednak nadal pozostaje w sferze odważnych, futurystycznych
idei. Zyskał
na świecie spory rozgłos, uzyskał kilka nagród, w tym Grand Prix w konkursie
Jacques Rougerie Foundation Awards w Paryżu, ale nie pozyskał, jak dotąd,
inwestora gotowego na podjęcie ryzyka jego realizacji. Nie ma też żadnych
informacji na temat kosztu budowy takich instalacji – ponieważ projekt opracowano
z myślą o regionach często doświadczanych skutkami klęsk żywiołowych,
zamieszkałych przez społeczności o niskich dochodach, strona finansowa tej
koncepcji może w istotny sposób ograniczać możliwości jej praktycznej realizacji.
„To wciąż piękny i odważny sen” – jak napisano
w jednej z recenzji tego unikalnego projektu.

(raj)

Solarny Franek

24 lipca 2020

Chcą, by zbudowany przez nich bezzałogowy samolot przeleciał ciągłym,
nieprzerwanym lotem, w dzień i w nocy, z jednego końca Polski na drugi, bazując wyłącznie na
zasilaniu energią słoneczną. Pierwszy w Polsce samolot solarny skonstruowany
został przez studentów z Koła Naukowego AGH Solar Plane z Krakowa. Nadali mu
imię „Franek”.

Najpierw
powstał prototyp samolotu solarnego, nazwany żartobliwie „Maluchem”.
Nie bez powodu – wyposażony był w zaledwie  dwanaście paneli fotogalwanicznych o łącznej
mocy 40 W. Rozpiętość skrzydeł wynosiła ok. 1,6 m, waga – 700 g. Mimo
niewielkich rozmiarów uzyskał założone w projekcie parametry techniczne – testy
wykazały, że prędkość przelotowa „Malucha” wahała się między 30 a 40 km/h a
wykorzystane do jego skonstruowania systemy zapewniły bezpieczny i
bezproblemowy lot.

„Franek” to drugi model  AGH
Solar Plane. Jest znacznie większy: rozpiętość jego skrzydeł wynosi 3,8 metra,
waga 5 kg. Może osiągnąć prędkość ok. 50 km/h (w zależności od warunków
pogodowych). Samolot w ciągu dnia czerpie energię z 48 paneli fotowoltaicznych
umieszczonych na skrzydłach – ich moc wynosi, w zależności od natężenia światła
słonecznego, od 150 do 180 W, co pokrywa w pełni zapotrzebowanie „Franka” na
energię w czasie lotu. Jednocześnie panele magazynują energię w bateriach
litowo-jonowych, co umożliwia konstrukcji lot nocą lub przy zachmurzonym
niebie. Efekt pilotowania bezzałogowego statku powietrznego zespół osiąga
dzięki wykorzystaniu systemu First Person View. Na samolocie została
umieszczona kamera, która poprzez nadajnik transmituje obraz do operatora.
Pilot, który steruje i kontroluje lot z ziemi, jest w stanie zobaczyć wszystko,
co dzieje się przed maszyną, dzięki okularom VR (wirtualnej rzeczywistości).
Dodatkowo, przy wsparciu systemu, który przetwarza ruch głowy pilota z goglami
na ruch serwomechanizmów poruszających kamerą w samolocie, możliwe jest
zachowanie bezpieczeństwa i zapewnienie niezawodności lotu.

10 lipca 2019 r. odbył
się premierowy pokaz samolotu solarnego zbudowanego przez studentów Akademii
Górniczo-Hutniczej. Bezzałogowa konstrukcja zasilana wyłącznie energią
słoneczną została zaprezentowana na terenie Muzeum Lotnictwa Polskiego w
Krakowie. To pierwszy tego typu studencki projekt w Polsce.- To nie koniec
naszych marzeń i planów. Chcemy stworzyć bezzałogowy samolot napędzany energią
słoneczną, który będzie w stanie przelecieć z jednego krańca Polski do drugiego
– nieprzerwanie w dzień i w nocy – powiedziała Aleksandra Szeląg, koordynatorka
projektu AGH Solar Plane.

Dalszym
etapem ma być konstruowanie maszyn napędzanych energią słoneczną, które będzie
można wykorzystać np. do kontroli jakości powietrza, czyli emisji CO₂ nad
kominami, do monitorowania lasów czy kontroli granic. – Nasz samolot stanowi
przykład efektywnego połączenia najnowszych technologii z odnawialnymi źródłami
energii. Chcemy zainteresować tym tematem innych studentów, naukowców oraz pracowników
małych i dużych przedsiębiorstw – podkreśla Aleksandra Furgał, koordynator
marketingu w AGH Solar Plane, cytowana na stronie internetowej Ministerstwa
Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

(raj)

AGH
Solar Plane to studenckie koło naukowe działające przy Wydziale
Energetyki i Paliw Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Jego celem jest
rozpowszechnianie nowoczesnych technologii łączących elektromobilność z
odnawialnymi źródłami energii. Zespół założony w październiku 2017 r. obecnie
liczy ok. 50 osób i ma już na swoim koncie sukcesy na konferencjach naukowych w
Japonii i Stanach Zjednoczonych oraz na międzynarodowych zawodach statków
powietrznych w Turcji. 

Solar Impulse
2 – pierwszy w historii samolot
o napędzie słonecznym, który pomyślnie odbył lot dookoła świata startując i
lądując w Abu Dhabi. (9 marca 2015 – 26 lipca 2016). Bertrand Piccard i Andre
Borschberg ok. 40 tys. kilometrów.  Na skrzydłach i stateczniku pionowym zamontowano
11 628 monokrystalicznych ogniw słonecznych, których łączna masa wynosi 400 kg.. Akumulatory litowo-jonowe zasilały cztery silniki
elektryczne. Samolot zbudowany z włókna węglowego ważył 2,3 tony. Rozpiętość skrzydeł
samolotu wynosiła 80 metrów, dzięki kabinie ciśnieniowej maszyna mogła wykonywać
loty na wysokości nawet 12000 metrów
Trasę podzielono na kilkanaście etapów – przerwy w locie przeznaczone były na
odpoczynek pilotów, przegląd samolotu i kampanię na rzecz czystej energii.

Dwa obroty na minutę.

21 lipca 2020

Tunnel
Boring Machine (TBM), która wiosną 2021 roku ma rozpocząć drążenie tunelu
łączącego części Świnoujścia położone na wyspach Wolin i Uznam, ma największą
tarczę spośród wszystkich, jakie kiedykolwiek pracowały w Polsce. Jej średnica
wynosi 13,46 m – to mniej więcej wysokość pięciopiętrowego budynku. Ważyć
będzie około 2740 ton. „Z czym to porównać? Najłatwiej z wagonami
kolejowymi. Jeden – pasażerski – waży ok. 20 ton. Czyli TBM będzie ważył tyle,
co 137 wagonów” – podaje portal swinoujscie.pl . Cała świnoujska TBM to zespół
urządzeń o długości 101 metrów. To zaledwie o 3 metry mniej, niż wysokość
szczecińskiego wieżowca Hansa Tower (104 m) – wylicza świnoujski portal.

Maszyny TBM to bardzo skomplikowane, złożone
konstrukcje. Nie tylko drążą tunele, ale też zabezpieczają powstałą konstrukcję,
układają jego obudowę, usuwają powstały w wyniku wiercenia gruz – jest on transportowany taśmowo na drugi koniec kreta, skąd
wyjeżdża na powierzchnię, przeważnie wagonikami. „Czoło tarczy TBM można porównać
do ogromnej golarki – tarcza porusza się ruchem obrotowym, tnąc kolejne warstwy
ziemi.” – wyjaśnia portal tech.wp.pl. Przednia tarcza wyposażona jest w ostrza,
noże oraz dyski tnące, wykonane ze stali wysokiej wytrzymałości, potrafiące
poradzić sobie z każdym rodzajem podłoża. W przypadku napotkania w gruncie kamieni lub
głazików o wymiarach większych niż te, które można odprowadzić na powierzchnię,
w urządzeniu instalowana jest kruszarka rozdrabniająca materiał. Jeżeli
natomiast na drodze drążenia pojawią się większe głazy narzutowe – na głowicy
tarczy instalowane są odpowiednie noże urabiające skałę.

Tarcza
przesuwana jest za pomocą siłowników hydraulicznych.  Pomimo dużych rozmiarów porusza się dość energicznie
– tarcza TBM drążąca tunel II linii metra w Warszawie obracała się z prędkością
2 obrotów na minutą. W drugiej fazie TBM układa obudowę tunelu – po wydrążeniu fragmentu
o odpowiedniej długości zatrzymuje się i uruchamia hydrauliczny moduł układający
pierścień składający się z pięciu elementów i klina, uszczelniającego i usztywniającego
konstrukcję. Przestrzeń pomiędzy obudową tunelu a gruntem wypełniana jest
zaprawą wiążąco-uszczelniającą. Maszyna jest całkowicie zmechanizowana, pracuje
24 godziny na dobę. Za tarczą ma zamontowane niezbędne urządzenia towarzyszące,
m.in. agregaty prądotwórcze, pompy, systemy wentylacyjne, mierniki laserowe, pomieszczenia
magazynowe, a także urządzenia odpowiadające za dostarczanie elementów tunelu
oraz za transport urobku. Mieści się tam również mostek dowodzenia, gdzie
zbierane są i analizowane na bieżąco wszystkie parametry pracy tarczy. Każdy
ruch głowicy powoduje również przesuwanie się jej zaplecza technicznego. W
przypadku II linii warszawskiego metra szybkość drążenia tunelu wynosiła 10-20
metrów na dobę.

TBM
wykorzystywane są do drążenia tuneli drogowych, kolejowych, wodociągowych,
kanalizacyjnych, hydrotechnicznych. Jak podaje portal inzynieria.com za pomocą
technologii TBM wydrążono ponad 1900 km tuneli na całym świecie. Popularność
tej technologii wynika nie tylko z faktu, że nie powoduje ona utrudnień
komunikacyjnych w miastach, ale też z jej efektywności – w ciągu doby można
ułożyć tunel o długości trzykrotnie większej, niż przy wykorzystaniu
tradycyjnej metody.  Jest to również
technologia tańsza.

Pomimo
pandemii COVID-19 chińskiej firmie CREG (China Railway Engineering Group) udało
się przygotować do użytku maszynę zbudowaną dla Świnoujścia. Potwierdziły to przeprowadzone
w połowie czerwca br. kilkudniowe testy. Pod koniec wakacji TBM ma przypłynąć
do Polski – na potrzeby transportu rozłożono ją na 129 elementów o wadze około
3176 ton. Przewóz do naszego kraju zajmie około dwóch miesięcy, z czego sama
żegluga potrwa 45 dni – informuje specjalistyczny portal inzynieria.com.

Drążenie
tunelu pod Świną potrwa około 5 miesięcy. Ma być gotowy do września 2022
r. Buduje go konsorcjum firm, którego liderem jest PORR SA (w skład grupy
wchodzą: PORR
Bau GmbH, Gulermak Agir Sanayi Inşaat ve Taahhut A.S i Energopol Szczecin SA.).
Dla realizacji inwestycji firmy tworzące konsorcjum powołały spółkę Tunel
Świnoujście.

Całkowita długość inwestycji wyniesie około 3,4
kilometra, w tym 1,44 kilometra jednorurowego tunelu drążonego. Średnica
wewnętrzna tunelu będzie wynosić 12 metrów, zostanie w nim wykonana
dwukierunkowa jezdnia z pasami ruchu o szerokości po 3,5 metra, poniżej jezdni
powstanie również galeria ewakuacyjna. Będzie to drugi podwodny tunel drogowy w
Polsce – pierwszy w 2016 r. oddano do użytku pod Martwą Wisłą w Gdańsku.

Największe tunele na świecie
(za inzynieria.com)

1. Tunel bazowy Świętego Gotarda
       (Szwajcaria) – 57 km

Gotthard Base Tunnel  wydrążono pod przełęczą Świętego
Gotarda w Alpach Leopontyjskich (południowo-wschodnia Szwajcaria). W najwyższym
punkcie leży na wysokości 550 m n.p.m.
Otwarto go 11 grudnia 2016 r. po 17 latach budowy. Przejazd tunelem
zajmuje ok. 17 minut. Każdego dnia może nim przejechać 250 pociągów towarowych
(z maksymalną prędkością 100 km/h) i 63 pociągów pasażerskich (do 200 km/h).

1. Tunel Seikan (Japonia) – 54 km

Najdłuższy podmorski
tunel kolejowy na świecie, łączący wyspy Hokkaido i Honsiu. Przebiega pod
cieśniną Tsugaru, łączy Morze Japońskie i Ocean Spokojny. Część podmorska
stanowi 23,3 km całkowitej długości tunelu. Pierwsze pociągi przez Seikan
przejechały w 1988 r.
Jednym z najtrudniejszych jej etapów było przekroczenie skał wulkanicznych pod
cieśniną. Znaczna ich część została wysadzona za pomocą dynamitu –  do budowy tunelu zużyto około 1900 ton
materiałów wybuchowych.
Tunel skrócił czas podróży pomiędzy wyspami z 4,5 h do niespełna 2 godzin.

3. Eurotunel
(Wielka Brytania) – 50,45 km

Najdłuższy tunel
kolejowy w Europie. Pod kanałem Cieśniną Kaletańską, najwęższą częścią kanału
La Manche, łączy francuskie Calais oraz brytyjskie Folkestone. To właściwie trzy
pojedyncze tunele – po jednym dla każdego kierunku jazdy oraz nitki serwisowej;
każda z nich ma około 50 km. Samochody transportowane są na specjalnych, wahadłowych
pociągach, które pokonuję tę trasę z prędkością do 160 km/h w 35 minut.  
Budowę realizowało sześć maszyn TBM.

4. Tunel
Yulhyeon (Korea Południowa) – 50,3 km

Część koreańskiej
sieci kolei dużych prędkości. Tunel stanowi ponad 80% odcinka kolei
pomiędzy Seulem a skrzyżowaniem z linią kolejową w prowincji Gyeongngi-do, w
kierunku Busan (to drugie pod względem liczby ludności miasto w Korei
Południowej). Zbudowany
z wykorzystaniem metod tradycyjnych (m.in. NATM – Nowa Austriacka
Metoda Górnicza), a do użytku oddano go w 2016 r. Pociągi tunel pokonują ze
średnią prędkością 250 km/godz. w około 14 min.

5. Tunel bazowy Lötschberg
(Szwajcaria) – 34,6 km

Prowadzi przez Frutigen, Berne, Raron i Valais
w Alpach Berneńskich. Drążenie odbywało się na głębokości 2000 m, podczas
budowy wykorzystano głównie technologie wiertniczą oraz strzelniczą. Ponad
34-kilometrowy tunel otwarto po ośmiu latach od rozpoczęcia prac budowlanych.

(raj)

Żródła: inzynieria.pl, gospodarkamorska.pl, builder.com,
swinoujscie.pl, budowametra.pl