Showing posts with label avaruuslento. Show all posts
Showing posts with label avaruuslento. Show all posts

Sunday, November 20, 2016

Boeing X-37B on uuden sukupolven ajattelua edustava avaruussukkula, joka voi toimia monissa sodan ja rauhan tehtävissä

Boeing X-37B Atlas-raketin kärkikartioon
sijoitettuna

Avaruusalusten suunnittelussa pitää tietenkin ottaa huomioon sellainen asia, kuin aluksen energian tuotanto. Se on äärimmäisen tärkeä osa tehtävän suorittamista, ja ilman sähköä avaruusalus ei voi käyttää mitenkään sen laitteistoja kuten kaukoputkia, tutkia sekä muita mittalaitteita. Tuon takia suunnittelijoiden täytyy miettiä sitä, millä tavalla avaruusalus tuottaa energiaa. Jos alus toteutetaan kuten esimerkiksi Apollo-alus toteuttettiin 1960-luvulla, eli sen energian tuotanto lepää vain polttokennojen varassa, niin tuo tietenkin aiheuttaa sellaisen asian, että aluksen hapetinta sekä polttoainetta kuluu enemmän, ja se tietenkin lyhentää lentoaikaa.

 Kun ajatellaan tilannetta, missä esimerkiksi sukkulan polttokenno räjähtää, niin silloin saattaa hapetinta sekä polttoainetta päästä avaruuteen niin paljon, että koko tehtävä vaarantuu. Tämän takia olen aina ihmetellyt, miksi avaruussukkulan lastitilan luukkuihin ei olla asennettu aurinkopaneelia, niin että paneelit olisivat olleet kiinni luukun sisäpinnassa? Tuolloin sukkulan tehtävä-aika pitenisi todella paljon, koska polttoainetta ei silloin kuluisi normaalin sähkövirran tuotantoon. Miehitetty sukkula tietenkin tarvitsee sähköä enemmän kuin miehittämätön väline, koska sen elossapitojärjestelmä kuluttaa paljon virtaa

X-37B lentonsa jälkeen
Kun mietitään noita polttokennoja, niin silloin tulee tietenkin mieleen Apollo-13, joka melkein päättyi katastrofiin. Kun tuon aluksen komentomoduulin happisäiliö räjähti, niin silloin koko lento meinasi päättyä katastrofiin, koska alus ei saanut sähkövirtaa. Jos Apollossa olisi ollut polttokennojen lisäksi aurinkopaneelit, niin silloin tuo lento ei olisi ollut aivan niin pahassa pulassa, kuin mitä se oli silloin, kun happisäiliö räjähti aluksessa, missä oli käytössä vain polttokennot.

Boeing X-37B on NASA:n ja USAF:in uusin avaruussukkula, joka on mitoitettu lentämään esimerkiksi Atlas-raketin kuoren sisällä, ja sitä pidetään maailman mullistavimpana avaruusaluksena, joka milloinkaan on lähetetty kiertämään maata. Tuo mitoitus takaa sen, että sukkula voidaan huomaamattomasti ampua esimerkiksi jonkun satelliitin kanssa, jolloin vastapuoli ei huomaa sen lähtöä.  Tuo pieni sukkula voidaan lähettää huomaamattomasti maata kiertävälle radalle, ja se voi toimia esimerkiksi laboratoriona, joka sitten palautetaan Maan pinnalle, kun sen tieteelliset kokeet on suoritettu. Se on varustettu sälekaihdinta muistuttavalla sisäänvedettävällä aurinkopaneelilla, minkä ansiosta se saavuttaa erittäin pitkän lento-ajan.

Tai sitten tuo miehittämätön  alus voi toimia vakoilualuksena, ja suorittaa jopa vuosia kestäviä tehtäviä, koska sen energian tuotanto perustuu aurinkopaneeleihin. Jos tuo alus sijoitetaan riittävän korkealle maapallosta, niin se ei silloin tarvitse ollenkaan polttoainetta, vaan voi operoida pelkästää aurinkopaneelien avulla. Mutta X-37 B voi olla myös paljon muutakin kuin vain vakoilu tai tieteellistä toimintaa harjoittava väline. Se voidaan varustaa täsmäpommeilla, joihin on asennettu lämpökilpi. Noita pommeja  tuo alus voi pudottaa kiertoradalta kohteisiin, tai sitten se voidaan itse varustaa ydinaseella.
X-37B halkileikkaus

Tuo melko halpa sukkula voi toimia kiertoradan kautta laukaistavana "antipodi-ohjuksena"(termi tarkoittaa lentokonetta, joka lentäessään käy maapallon ilmakehän ulkopuolella) , jonka nopeus on aivan toista luokkaa kuin perinteisten risteilyohjusten.Tai sitten sitä voidaan käyttää myös avaruushävittäjänä, jolla esimerkiksi vastapuolen tietoliikenne, tidustelu sekä paikannussatelliitteja voidaan pudottaa taivaalta.  Tuollainen pieni runko sopii hyvin moniin tehtäviin, joista vain pieni osa on ihmisten tiedossa. Tuo pieni avaruussukkula sopii lähes kaikkiin tehtäviin, mitä miehitetyt sukkulat suorittavat, mutta tuon välineen lento maksaa vain murto-osan siitä, mitä miehitetty lento maksaa, ja sen lastitilaa voidaan käyttää moniin tehtäviin, eli sinne voidaan kuormata automaattisia laboratorioita, pommeja tai vakoiluvälineitä.

 Ja se miten esimerkiksi teleskooppi näkee aurinkopaneelin ohi tapahtuu ilmeisesti liittämällä tuon paneelin alustaan nivel, jolla se saadaan käännettyä pois edestä.  X-37B on alus mistä olen paljon kirjoittanut ennenkin, ja tulen tästä välineestä ehkä vielä kirjoittamaan lisää. Se oli aluksi erittäin salainen projekti, mutta nykyään aluksesta saa tietoja monista lähteistä, joten kannattaa kokeilla vain google-hakua "X-37B", ja eteen tulee paljon tietoja tuosta avaruuslentokoneesta, joka voi olla mullistavin tekninen  laite mitä milloinkaan on rakennettu avaruustekniikan saralla.


https://fi.wikipedia.org/wiki/Boeing_X-37

espoonmetsa.blogspot.fi

Sunday, November 13, 2016

Arthur C. Clarken viimeisen teoksen "Kaukaisen Maan laulut" arviointia


Viimeisessä romaanissaan "Kaukaisen Maan laulut" (Songs of distant Earth) Arthur C. Clarke esitteli hiukan tavallista realistisemman tavan matkustaa tähtiin. Tuo matka olisi tapahtunut aluksella, jonka huippunopeus on vain muutaman prosentin valon nopeudesta, mikä olisi ihan realistinen nopeus, joka voidaan saavuttaa esimerkiksi ioni- tai fuusiomoottoreilla. Tuo alus kykenisi matkaamaan tähtiin, mutta matka sinne kestäisi todella pitkään, mutta niin se kestäisi myös aluksella, mikä kykenisi matkaamaan valon nopeudella, ja tietenkin täytyy muistaa se, että valon nopeudella matka johonkin tähteen kestäisi niin pitkään suuntaansa, kuin mitä tähden etäisyys Maahan on.

Clarken esittelemä alus kuitenkin olisi hiukan enemmän kapasiteettia omaava laite, koska sen pinnalle ajettavaa jäätä on helppo korjata. Eli alus tai sen robotti vain kaappaa asteroidin, joka koostuu jäästä, ja sulattaa sen, sekä suihkuttaa tuon veden sen kuorelle. Ja se voi olla tietenkin myös erittäin painava, koska sen moottorien ei tarvitse kiihdyttää sitä valtavan suureen nopeuteen.

Tähtienvälinen matkustaminen on jokaisen maailman tieteiskirjan rutiinitehtävä, johon ei muuten valmistauduta kuin niin, että aluksen kapteeni sitten istuu tuoliin, ja lähtee kohti tähtiä. Kun puhutaan noista todellisista avaruuslennoista sekä tieteiskirjojen maailmasta, niin mieleeni on noussut sellainen ajatus, että mitä jos vaikka tulevaisuudessa käytetään tavallisia linja-laivoja tai avaruusaluksia, ja noita tähtien väliseen matkaan kykeneviä aluksia, joissa miehistö sitten jäädytetään nestemäisellä heliumilla lähes absoluuttiseen nollapisteeseen, jotta heidän kemialliset prosessinsa loppuisivat, ja he voisivat tuossa tilassa elää lähes ikuisesti.

Jos nuo ruumiin jäädyttämiseen käytettävät kojeet laskisivat lämpötilan tasan absoluuttiseen nollapisteeseen, niin silloin myös helium jäätyisi. Kauhuskenaario noista asioista olisi se, että joku henkilö menisi väärään alukseen, ja sitten aloittaisi matkan kohti vierasta planeettaa. Silloin hän varmasti kokisi hyvin ikävän kuoleman, jos tuo henkilö ei pääsisi syväjäädytykseen, koska hän vain vanhenisi aluksen matkatessa kohti tuota virasta tähteä tai tähtisumua.

Kyseinen matka voisi tapahtua niin, että aluksen ulkopuolella vuosituhannet kuluisivat, ja sen sisällä oleva syväjäädytetty miehistö uinuisi vaikka ikuisesti, jos alus vain kestäisi tuota matkaa. Tuo alus olisi sellainen, että sen nopeus olisi vain muutamia prosentteja valon nopeudesta, ja sen pinnalle olisi varmasti tehty jäästä lisäpanssari, jotta tuo alus selviäisi tehtävästään paremmin. Kun puhutaan huippunopean aluksen lähettämisestä kohti tähtiä, niin edessä on sellainen ongelma, että tuon aluksen olisi osuttava saman tien oikeaan aurinkokuntaan, jos sen miehistö haluaa oikeasti nähdä elävän planeetan, ja tuolloin huteihin ei ole sijaa. Valon nopeudella matka Alfa Centauriin kestäisi vähän yli neljä vuotta suuntaansa, ja toki se olisi oikeassa elämässä paljon pidempi, koska aluksen pitää aloittaa jarrutus hyvissä ajoin ennen matkaa tuohon tähteen.

Ja muualle sillä sitten ei ole juuri asiaa, koska avaruuden suunnattomat etäisyydet tekevät tuosta matkasta kannattamattoman. Mutta jos käytetään alusta, joka lentää vaikka 20% valon nopeudesta, niin vaikka asia kuulostaa hiukan oudolta, niin tuolla aluksella olisi erittäin paljon kapasiteettia tuota tehtävää ajatellen. Tuo hidas alus voisi olla valtavan kokoinen, ja sillä voisi olla paljon erilaisia välineitä, joilla tehtävän suorittaminen olisi mahdollista. Se kykenisi sitten myös muuttamaan suuntaa kesken lennon, ja sen tietokoneilla olisi aikaa tutkia aurinkokuntia, ennen kuin se lähestyy niitä, jolloin tehtävään sisältyvä riski pienenee.

Mutta ongelma on siinä, että kestäisi satoja tai jopa tuhansia vuosia saavuttaa haluttu kohde. Tietenkin myös tuolla valon nopeudella kulkevalla aluksella on omat ongelmansa, ja koska kenelläkään Maapallolla ei ole kokemusta lennosta valon nopeudella, niin fysiikan lakien mukaan tuollainen alus kohtaa erään tilan, mihin ei kukaan ehkä ole milloinkaan ollut varautunut, nimittäin aika aluksen sisällä alkaa hidastua, ja valon nopeudella liikkuvassa aluksessa aika itseasiassa pysähtyy, mutta kuitenkin eräs asia on jäänyt huomiotta.

Kyseessä on sellainen asia, että tuo alus muuttuisi itse mustaksi aukoksi, ja tuon ilmiön takia tuo lento voisi mennä hiukan liian pitkäksi, jolloin alus sitten lentää ehkä jonnekin miljoonien vuosien päähän tulevaisuuteen sekä miljoonien valovuosien päähän, vaikka tarkoitus olisi ehkä vain käväistä Alfa Centaurissa. Kun puhutaan syväjäädytetyn miehistön lähettämisestä kohti vieraita tähtiä, niin silloin tullaan siihen tilanteeseen, että tuo tarvittava kylmätekniikka on jo meidän hallussamme, eli astronautit vain jäädytetään nestemäisellä heliumilla niin, että heidän elimistönsä kemialliset prosessit pysähtyvät, ja sitten heidät vain lähetetään kohti tähtiä. Sulattaminen olisi pitkä prosessi, jossa noiden astronauttien ruumiinlämpö nostettaisiin hitaasti normaaliksi, eli nostaminen tapahtuisi noin 0,5 asteen nopeudella tunnissa tai jopa vuorokaudessa. Ja kun se on noussut tarpeeksi, niin heidän sydämensä käynnistetään sähköshokilla.

Tämän jälkeen myös hengityskone sitten käynnistää hengityksen, jonka jälkeen astronautti heräisi unestaan kuten hypotermiastakin herätään. Ja jos oikein vekkuleita  teorioita haluan esittää, niin nuo miehet sekä naiset valitaan silloin varmasti naimattomien miesten sekä naisten joukosta, ja ehkä heidät sitten poistetaan myös Maapallon väestörekisteristä. Eli heistä tehdään kuolleita tavallisten ihmisten silmissä, jotta noita henkilöitä ei osata kaivata, kun heidät lähetetään tuolle lennolle. Toki tuon lennon ongelmana on sen vaatimat kustannukset, kuten noiden miesten ja naisten elämän. Mutta kuitenkin se on sekä hinnaltaan niin kova, sekä moraalisesti arveluttava, että tuo lento toteutetaan ehkä vasta viimeisellä hetkellä, kun ihmiskunta on tullut sellaisen paikan eteen, että sillä ei mitään muuta vaihtoehtoa ole, kuin matkustaa tähtiin.

New self-assembly nanotubes turn the impossible possible.

 New self-assembly nanotubes turn the impossible possible.  "The crystal structure of a carbon bilayer. The purple outer layer and blue...