Вчені придумали дивну ідею виробляти кисень на Марсі

Бактерії, що живуть у пустелі, які живляться сонячним світлом, поглинають вуглекислий газ і виділяють кисень, можуть бути включені у фарбу, яка доповнює повітря в середовищі існування на Марсі. Він називається Chroococcidiopsis cubana, і вчені розробили біопокриття, яке щодня виділяє вимірювану кількість кисню, одночасно зменшуючи кількість вуглекислого газу в повітрі навколо нього. Це має наслідки не тільки для космічних подорожей, але й тут, на Землі, згідно з командою під керівництвом мікробіолога Симони Крингс з Університету Суррея у Великобританії.

«Зі збільшенням кількості парникових газів, зокрема CO2, в атмосфері та занепокоєнням щодо нестачі води через підвищення глобальної температури нам потрібні інноваційні, екологічно чисті та стійкі матеріали», — каже бактеріолог Сьюзі Хінглі-Вілсон з Університету Суррея.

«Механічно міцні, готові до використання біопокриття, або «живі фарби», можуть допомогти вирішити ці виклики, зменшивши споживання води у зазвичай водоємних процесах на основі біореакторів».

Chroococcidiopsis — це дивний маленький рід звірів. Якщо на Землі є місце, де, на вашу думку, неможливо знайти життя, ви, швидше за все, знайдете там різновид цієї бактерії. Він використовує дивний вид фотосинтезу, який може максимально використовувати умови надзвичайно слабкого освітлення, з резервним механізмом виживання для навіть темніших місць. Його знайшли в непроглядній темряві надглибоких печер і в нижній частині земної кори під дном океану.

Chroococcidiopsis cubana іноді живе в пустелях, в умовах, не схожих на марсіанські. І, як і інші ціанобактерії, його метаболізм має деякі бажані властивості. Бактерія поглинає CO 2 , який вона фіксує для перетворення за допомогою фотосинтезу в органічні сполуки, вивільняючи кисень як частину процесу.

Крінгс та її команда хотіли розробити біопокриття, яке використовує ці властивості. Це покриття, подібно до фарби, в які шарами включені живі бактерії. Вони повинні бути довговічними, не містити інгредієнтів, які можуть завдати шкоди бактеріям, що знаходяться в них.

Схема виробництва біофарби. (Krings et al., Microbiol. Spectr, 2023)

Це складніше, ніж може здатися: матриця біопокриття має бути пористою, щоб забезпечити гідратацію та транспортування клітин, але механічно міцною та жорсткою. Команда розробила метод змішування латексу з частинками наноглини, який досяг цих властивостей, безпечно інкапсулюючи їхні бактерії.

Наступним кроком було переконатися, що фарба працює належним чином і що крихітні мікроби всередині неї продовжують жити щасливим крихітним життям. Команда спостерігала за їх покриттям протягом 30 днів, виконуючи вимірювання виходу кисню та надходження CO 2 .

Вони виявили, що фарба постійно виділяє кисень зі швидкістю до 0,4 грама кисню на грам біомаси на день, і що цей показник залишався стабільним протягом усього місяця. Це до 400 грамів (14 унцій) кисню на кожен кілограм (35 унцій) фарби. Крім того, фарба поглинала CO 2 . Дослідники назвали свій винахід Green Living Paint.

Цього результату, ймовірно, буде недостатньо для середовища існування на Марсі; групі астронавтів, яка живе на Марсі протягом року, знадобиться приблизно 500 метричних тонн кисню; але будь-яка маленька частинка кисню, яку можна отримати на місці на Червоній планеті, зменшить кількість кисню, який знадобиться космічним місіям для відправлення туди на космічному кораблі.

«Фотосинтезуючий Chroococcidiopsis має надзвичайну здатність виживати в екстремальних умовах, таких як посуха та після високого рівня ультрафіолетового випромінювання», — каже Крингс. «Це робить їх потенційними кандидатами на колонізацію Марса».

НАСА починає переоцінку архітектури повернення зразків з Марса

НАСА розпочало роботу з перегляду свого підходу до повернення зразків із Марса після того, як незалежна перевірка дійшла висновку, що поточна архітектура повернення зразків із Марса (MSR) має «нереалістичний» бюджет та графік.

Сандра Коннеллі, заступник заступника адміністратора НАСА з науки, заявила 20 жовтня на засіданні консультативного комітету Аналітичної групи програми дослідження Марса (MEPAG), що агентство зібрало команду для виконання рекомендацій незалежної наглядової ради. IRB) у вересні.

Цей незалежний огляд виявив «майже нульову» ймовірність того, що наступні основні елементи MSR, посадковий модуль для пошуку зразків і орбітальний корабель, що повертається на Землю, будуть готові до запуску, як заплановано, у 2027 і 2028 роках. За оцінками, витрати на MSR знаходяться в діапазоні від 8 до 11 мільярдів доларів, що набагато перевищує попередні прогнози НАСА.

«Ми хочемо переконатися, що ми беремо до уваги висновки та рекомендації, щоб ми могли структурувати цю програму так, щоб вона була успішною і зробити це в рамках збалансованого бюджету», — сказав Коннеллі.

Вона очолює групу під назвою MSR IRB Response Team (MIRT), яка розробить переглянуту архітектуру повернення зразків із Марса. До цієї групи, яка провела стартове засідання 19 жовтня, входять п’ять підкомітетів, що займаються різними технічними, науковими, програмними та бюджетними питаннями, пов’язаними з програмою.

За її словами, MIRT завершить свою роботу до кінця березня, запропонувавши оновлену архітектуру MSR. Частина цієї роботи розпочалася ще до початку роботи команди: Джефф Гремлінг, директор MSR у штаб-квартирі НАСА, сказав, що одна група аналізувала архітектуру протягом останніх трьох-чотирьох тижнів.

План, який він виклав, передбачав вибір двох чи трьох альтернативних архітектур цієї осені для подальшого вивчення, яке може включати незалежну оцінку витрат. З приводу того, що агентство обирає нову архітектуру, він сказав, що мета полягає в тому, щоб до кінця 2024 року пройти перевірку підтвердження, на якій НАСА прийме офіційні зобов’язання щодо вартості та графіка програми. Раніше НАСА планувало провести перевірку підтвердження MSR цієї осені.

Ще однією проблемою для цих зусиль є невизначеність щодо того, який обсяг фінансування буде доступний для MSR у 2024 та 2025 фінансових роках під час цих зусиль, що є частиною ширших дебатів щодо фінансування агентства. «Ми поки не знаємо, що буде виділено на 24-й рік, тому нам доведеться трохи зменшити оберти, щоб вписатися у 24-й рік, поки ми зупинимося і відступимо», — сказав він.

Він не уточнив аналізовані альтернативні підходи до MSR. У звіті IRB перераховані деякі з них, які відкладуть запуски апарата, що спускається, і орбітального апарату на 2030-і роки, одночасно включаючи перевірені в польотах технології, такі як підхід до посадки «небесного крана» і марсохід на базі марсохода Mars Exploration Rover, який витягуватиме зразки, кешовані Perseverance. всюдихід.

За словами представників агентства, планів створення MSR з чистого аркуша, який починався б з абсолютно нового дизайну, не планується. «Ми прагнемо максимально використати ту роботу, яку ми проробили на сьогодні, але також робимо крок назад і шукаємо способи зниження витрат і підвищення стійкості», — сказав Гремлінг.

Огляд альтернативних архітектур буде зосереджено на кількох показниках переваг, включаючи загальні та річні витрати, технічні питання та наукову цінність переглянутої місії. Один із прикладів, який він навів, стосується скорочення кількості зразків, що повертаються, дозволяючи використовувати менший Орбітальний зразок (ОС), контейнер, в якому вони будуть зберігатися. Він зазначив, що операційна система меншого розміру може знизити вартість та складність загальної архітектури.

Раніше на зустрічі Орландо Фігероа, який очолював IRB, назвав незрілість конструкції операційної системи ключовою проблемою для MSR. ОС буде запущена на орбіту ракетою Mars Ascent Vehicle і захоплена орбітальним апаратом, що повертається на Землю, що вплине на конструкцію обох. «Це елемент, який поєднує між собою всі компоненти архітектури», — сказав він.

Представники НАСА заявили, що працюватимуть із Європейським космічним агентством, яке відповідає за орбітальний апарат повернення на Землю та роботизовану руку для передачі зразків. «Наші партнери з ЄКА тісно залучені до всього цього і також діляться своїми думками та ідеями», — сказав Гремлінг. Джерело

Індія успішно запустила ракету з макетом пілотованої капсули

Сьогодні о 10:00 за місцевим часом (08:00 за київським часом) Індійська організація космічних досліджень (ISRO) здійснила успішний запуск ракети з макетом пілотованого корабля «Гаганьян» (Gaganyaan). Запуск відбувся з першого стартового майданчика космодрому в Шріхарікоті. Метою випробування стала перевірка автоматичної системи аварійного переривання польоту та порятунку екіпажу на початковому відрізку траєкторії. Поставлені цілі успішно виконані.

Очікується, що Індія самостійно відправить трьох космонавтів на низьку навколоземну орбіту наступного року. Сьогоднішні випробування командного модуля, захисного кожуха, адаптера для встановлення капсули на ракету-носій та системи аварійного порятунку екіпажу стали найважливішим етапом на шляху до цієї мети.

Одноступенева ракета TV-D1 підняла капсулу на висоту 17 км і розігнала до швидкості 1,2 Маха. Потім спрацювала твердопаливна система відділення капсули із системою порятунку. Капсула була відведена на безпечну відстань і викинула парашути, після чого благополучно опустилася у води Бенгальської затоки на відстані 10 км від берега, де була виловлена ​​рятувальним судном.

Хоча сам політ та всі наступні етапи пройшли успішно, організаторам події та глядачам довелося похвилюватися. Спочатку запуску заважала погода. Потім старт довелося двічі скасовувати через виникнення деяких технічних неполадок. І все-таки через дві години після наміченого часу ракета стартувала і виконала всі поставлені перед тестовою місією завдання. Індійська космонавтика стала на крок ближче до пілотованих польотів.

NASA виявило жахливу прогалину в наших знаннях про загрози астероїдів

Всім подобається крута інфографіка, правда? Чи справедливе це твердження, навіть якщо інфографіка вказує на прогалину в наших знаннях, яка може вбити мільйони людей? Тому що саме це робить інфографіка НАСА, випущена 16 жовтня.

Одне з найбільш практичних завдань НАСА широко відоме як «Планетарний захист» — по суті, воно стежить за астероїдами, які потенційно можуть зіткнутися із Землею та спричинити широкомасштабні руйнування. Більшість людей чули, що сталося з динозаврами. Сторона планетарного захисту НАСА хоче гарантувати, що з нами цього не станеться.

Це легше сказати, аніж зробити. Астероїди не випромінюють власного світла, тому зазвичай єдиний спосіб їх виявити — це коли сонячне світло відбивається від їхньої поверхні і потрапляє в один із різних телескопів, що спостерігають за нічним небом. Останнім часом їх стає все більше і більше, спеціально створених для полювання на астероїди.

Ці нові телескопи працюють – інфографіка вказує, що станом на кінець серпня 2023 року відомо про 32 000 навколоземних астероїдів. Зусилля, спрямовані на їх пошук і відстеження, були ще більш вражаючими: понад 405 мільйонів спостережень астрономів-любителів і професійних астрономів було надіслано до Центру малих планет, одного з центральних центрів планетарної оборонної стратегії НАСА та центрального центру обміну інформацією для мисливців за астероїдами. по всій земній кулі.

Тепер щодо тривожних частин: з цих 32 000 навколоземних астероїдів понад 10 000 мають діаметр понад 140 м. За найпоширенішими підрахунками, якщо один із них вдариться об Землю, він зможе знищити ціле місто.

Для порівняння – астероїд, який впав на Челябінську область Росії ще у 2013 році, розбивши вікна та поранивши майже 1500 людей, оцінювався не більше ніж у 20 метрів.

Астероїд у сім разів більший за розміром був би набагато руйнівнішим і, ймовірно, врізався в землю. Навпаки, Челябінський метеор розпався під час повітряного вибуху, перш ніж потрапити туди. Розташований у правильному місці, такий астероїд міг би легко знищити місто і, залежно від того, куди він впав, потенційно міг би вбити мільйони людей.

На цей час ми не знаємо про жоден із цих 10 000 астероїдів шириною 140 метрів, які знаходяться на шляху зіткнення із Землею. Але інша цифра в інфографіці, ймовірно, найжахливіша: експерти NASA з планетного захисту вважають, що ми навіть не знайшли половини навколоземних астероїдів такого розміру.

За їхніми оцінками, існує понад 14 000 астероїдів діаметром 140 метрів, які нам ще належить знайти. І один із них цілком міг опинитися на шляху зіткнення. Що ще більш вражаюче, вони підрахували, що існує близько 50 астероїдів діаметром 1 км, які ми ще не знайшли, плаваючих у космосі.

Астероїд такого розміру може бути катастрофічним для цивілізації в масштабі, набагато більшому, ніж окреме місто, хоча все ще не в такому масштабі, як удар, який завдали динозаврам, діаметр яких оцінюється приблизно в 10 кілометрів.

Спільнота планетарного захисту, яка включає в себе безліч інших організацій, а не тільки NASA, має ще багато працювати, щоб забезпечити безпеку людства, якщо ці оцінки правильні. Але кожна дрібниця допомагає – навіть інфографіка, яка просто передає інформацію, потенційно може надихнути когось приєднатися до полювання. Нам потрібна допомога, яку ми можемо отримати.

Вчені припускають, що існує 14 000 потенційно небезпечних астероїдів

Всім подобається крута інфографіка, правда? Чи справедливе це твердження, навіть якщо інфографіка вказує на прогалину в наших знаннях, яка може вбити мільйони людей? Тому що саме це робить класна інфографіка НАСА, випущена 16 жовтня.

Одне з найбільш практичних завдань НАСА широко відоме як «Планетарний захист» — по суті, воно стежить за астероїдами, які потенційно можуть зіткнутися із Землею та спричинити широкомасштабні руйнування. Більшість людей чули, що сталося з динозаврами. Сторона планетарного захисту НАСА хоче гарантувати, що з нами цього не станеться.

Це легше сказати, аніж зробити. Астероїди не випромінюють власного світла, тому зазвичай єдиний спосіб їх виявити — це коли сонячне світло відбивається від їхньої поверхні і потрапляє в один із різних телескопів, що спостерігають за нічним небом. Останнім часом їх стає все більше і більше, спеціально створених для полювання на астероїди.

Ці нові телескопи працюють — інфографіка показує, що на кінець серпня 2023 року відомо 32 000 навколоземних астероїдів. Зусилля щодо їх пошуку та відстеження виявилися ще більш вражаючими: понад 405 мільйонів спостережень від астрономів-аматорів та професійних астрономів було відправлено до Центру малих планет, одного з центральних центрів стратегії планетарного захисту НАСА та центрального інформаційного центру для мисливців за астероїдами по всьому світу.

Тепер щодо тривожних частин: із цих 32 000 навколоземних астероїдів понад 10 000 мають діаметр понад 140 м. За найпоширенішими оцінками, якби один із них впав на Землю, він був би здатний стерти з лиця землі ціле місто. Для порівняння: астероїд, що впав на Челябінську область ще у 2013 році, розбив вікна і поранив майже 1500 осіб, оцінювався у висоту не більше 20 метрів.

Астероїд у сім разів більшого розміру буде набагато руйнівнішим і, швидше за все, впаде на землю. Навпаки, Челябінський метеор розпався внаслідок повітряного вибуху ще до того, як досяг мети. Поміщений у правильне місце, такий астероїд може легко стерти з землі місто і, залежно від того, де він впав, потенційно може вбити мільйони людей.

На цей час нам невідомо про жодне з цих 10 000 астероїдів шириною 140 метрів, які знаходяться на шляху зіткнення із Землею. Але ще одна цифра в інфографіці, ймовірно, найстрашніше: експерти НАСА з планетарної оборони вважають, що ми не знайшли навіть половини навколоземних астероїдів такого розміру.

За їх оцінками, існує понад 14 000 астероїдів діаметром 140 метрів, які нам ще належить знайти. І один із них цілком може опинитися на шляху зіткнення. Ще більш вражає те, що, за їхніми оцінками, в космосі ще потрібно знайти близько 50 астероїдів діаметром 1 км, які нам доведеться знайти. Астероїд такого розміру може стати катастрофою для цивілізації в масштабах, які набагато перевищують розмір одного міста, хоча все ж таки не зовсім у таких масштабах, як удар, нанесений динозаврам, діаметр яких оцінюється приблизно в 10 кілометрів.

Спільноті планетарної оборони, в яку входить безліч інших організацій, а не тільки НАСА, доведеться зробити набагато більше роботи, щоб забезпечити безпеку людства, якщо ці оцінки вірні. Але допомагає кожна дрібниця — навіть інфографіка, яка просто передає інформацію, потенційно може надихнути когось приєднатися до полювання. Нам потрібна вся допомога. Джерело

Нове ракетне сопло NASA відкриває шлях для польотів у глибокий космос

NASA нещодавно створило та випробувало алюмінієве сопло ракетного двигуна, виготовлене за допомогою добавок або надруковане на 3D-принтері, що зробило його легшим, ніж звичайні сопла, та проклало курс для польотів у далекий космос, які можуть нести більше корисного навантаження.

Згідно з повідомленням агентства про можливість співпраці, інженери з Центру космічних польотів імені Маршалла НАСА в Хантсвіллі, штат Алабама, співпрацювали з Elementum 3D в Ері, штат Колорадо, щоб створити зварювальний тип алюмінію, який є достатньо термостійким для використання в ракетних двигунах. Порівняно з іншими металами, алюміній має нижчу щільність і дозволяє створювати високоміцні та легкі компоненти.

Однак через низьку стійкість до екстремальних температур і схильність до розтріскування під час зварювання алюміній зазвичай не використовується для адитивного виробництва деталей ракетних двигунів — досі.

Зустрічайте останню розробку НАСА в рамках проекту «Реактивне адитивне виробництво для четвертої промислової революції» або RAMFIRE. RAMFIRE зосереджується на вдосконаленні легких алюмінієвих ракетних сопел, виготовлених із застосуванням добавок. Насадки розроблені з невеликими внутрішніми каналами, які зберігають насадку достатньо прохолодною, щоб запобігти плавленню.

За звичайних методів виробництва насадка може вимагати до тисячі окремо з’єднаних частин. Насадка RAMFIRE виготовлена ​​як єдине ціле, що вимагає набагато менше з’єднань і значно скорочений час виготовлення.

NASA та Elementum 3D вперше розробили новий алюмінієвий варіант, відомий як A6061-RAM2, для створення сопла та модифікації порошку, який використовується за допомогою технології лазерного порошкового спрямованого осадження енергії (LP-DED). Інший комерційний партнер, RPM Innovations (RPMI) у Рапід-Сіті, штат Південна Дакота, використовував нещодавно винайдений алюміній і спеціалізований порошок для виготовлення форсунок RAMFIRE за допомогою процесу LP-DED.

«Промислове партнерство з постачальниками спеціалізованого виробництва допомагає розширити базу постачання та зробити адитивне виробництво більш доступним для місій NASA та ширшої комерційної та аерокосмічної промисловості», — сказав Пол Градл, головний дослідник RAMFIRE в NASA Marshall.

Цілі НАСА від Місяця до Марса вимагають можливості відправляти більше вантажів у дальній космос. Новий сплав може зіграти в цьому важливу роль, дозволяючи виготовляти легкі компоненти ракет, здатні витримувати високі структурні навантаження. Джерело

Exit mobile version