Droni – arī kosmosa izpētē!

Pagājušo ceturtdien (27.06.) NASA paziņoja, ka tālā kosmosa izpētes programmas NewFrontiers ietvaros ir dota zaļā gaisma Dragonfly projektam – uz Saturna pavadoni Titānu 2026. gadā tiks nosūtīts un 2036. gadā līdz tam aizkļūs kosmiskais aparāts, kuram – uzminējāt – ir daudz kas kopīgs ar dronu!

---

Titāns ir Saules sistēmā otrais lielākais planētu pavadonis – tā diametrs ir 5149 km. Jupitera pavadonis Ganimeds ir izmēros mazliet (par 2%) lielāks, un abi šie pavadoņi-milži ir pat lielāki par mazāko "īsto" planētu – Merkuru. 

Starp citu, visai ilgu laiku Titāns tika uzskatīts par lielāko planētu pavadoni Saules sistēmā, taču izrādījās, ka diametra noteikšanu kļūmīgi ietekmējusi blīvā Titāna atmosfēra.

Jautāsit – kāpēc tieši kosmiskā zonde-drons? 

-To nosaka Titāna īpatnības: pavadonim ir ievērojami blīvāka atmosfēra un mazāka gravitācija, nekā uz Zemes – ideāls salikums, lai izpētes zonde ar četriem propelleriem varētu lidot bez liela enerģijas patēriņa. 

Par laimi, arī Titāna atmosfēra ir izteikti mierīga, un arī lēni krītošais un metāna upēs un ezeros satekošais lietus nav nepārvarams šķērslis.

Ja cilvēks gribētu pacelties spārnos ar pie rokām piestiprināmiem spārniem, tad Titāns būtu īstā vieta, kur to darīt – no fizikas viedokļa, ar muskuļu spēku pietiktu, lai piepildītu šo sesneno cilvēka sapni.

Dragonfly misijas galvenais uzdevums ir pētīt potenciālās dzīvības pazīmes uz pavadoņa – ja neskaita tur valdošo stindzinošo aukstumu (-170° C), kopējais prebiotisko ķīmisko procesu kopums ir pielīdzināms tam, kāds tas bija uz Zemes tās agrajās attīstības stadijās.

Plānots, ka Spāre (Dragonfly) ievāks un analizēs virsmas un atmosfēras paraugus, veicot īsus pārlidojumus, kuri mīsies ar garākiem – līdz 8 km tāliem lidojumiem. 

Tādējādi, kopējais 175 km lidojumu maršruts ļaus izpētīt visai daudzveidīgas ģeogrāfiskās vides – no Šangri-La smilšu kāpām, kurām ir līdzība ar Namībijas tuksnešu ainavu uz Zemes, līdz Selka krāterim, kurā ir atrastas šķidra ūdens pēdas un kompleksas, oglekli, ūdeņradi, skābekli un slāpekli saturošas molekulas, kuras, koplektā ar no pavadoņa dzīļēm nākošo siltumenerģiju ir labs pirmais solis, lai rastos dzīvība.

-Un kā būtu iejusties šī drona pilota ādā? 

-No drona pilota viedokļa skatoties, drona pilotēšana uz Titāna, pašam paliekot uz Zemes, būtu īsts murgs – lai arī blīvā atmosfēra (spiediens virsmas līmenī ir pa 50% lielāks par atmosfēras spiedienu uz Zemes) un 1.352 m/s^2 brīvās krišanas paātrinājums ļoti atvieglo lidošanu, galvenais izaicinājums ir milzu attālums līdz Zemei: gaisma (tātad, arī radio signāls) līdz Titānam nonāk 75 minūtēs, kas nozīmē, ka viss, ko redzam savā pilota ekrānā, patiesībā ir jau noticis pirms gandrīz pusotras stundas un, lai veiktu, piemēram, izvairīšanās manevru, mūsu dotajai komandai ir nepieciešams vēl tikpat daudz laika, līdz tā nonāktu līdz dronam un tiktu izpildīta. 

Uz šī fona tas, ka uz Titāna, saprotams, nav nekādas pozicionēšanās sistēmas (GPS/GLONASS) un valda no mums ierasto drona bateriju viedokļa absolūti nāvējošs -170°C aukstums, ir tikai tādi ziediņi. Visa informācija par Titānu un apstākļiem uz tā ir iegūta Cassini misijas laikā, kad tika iegūtas ne vien augstas izšķirtspējas virsmas fotogrāfijas, bet arī nosēdināta Titāna atklājēja, holandiešu fiziķa un astronoma Kristiāna Heigensa vārdā nosauktā un Eiropas Kosmosa Aģentūras (ESA) izstrādātā zonde, kurai izdevās veiksmīgi piezemēties (ok, pietitānoties) un iegūt ievērojamu daudzumu tādas informācijas, bez kuras Dragonfly projekts nemaz nebūtu iespējams.

Ja Marsa lēni braucošos robotus patiešām reizēm vadīja no Zemes, tad reāllaika uz Titāna lidojoša drona pilotēšana no Zemes, būsim godīgi, ir neiespējama. Ņemsim vērā ne vien to, ka Marss ir daudz tuvāk – signāls uz vienu pusi iet no 4 līdz 24 minūtēm, atkarībā no Zemes un Marsa pozīcijas savās orbītās, bet arī to, ka robots uz riteņiem, gaidot komandu, enerģiju nepatērē, kamēr dronam trīs stundu ilga karāšanās gaisā, gaidot nākamo pilota komandu, ir pilnīgi nederīgs risinājums pat Titāna lidošanai tik piemērotajos apstākļos.

Šo iemeslu dēļ katrs Dragonfly pārlidojums tiks izplānots uz Zemes, un tad dronam nosūtīta jau gatava misija. Protams, talkā var nākt arī AI un jums no sava DJI drona pazīstamie šķēršļu noteikšanas sensori.

Redzēsim – gan jau, Dragonfly projektam nonākot tālākās gatavības stadijās, NASA pastāstīs arī sīkākas detaļas lidojumu vadības aspektā!

Nav komentāru

Komentēt