Odkryto przyczynę awarii komputera w Mars Science Laboratory

10 lutego 2012, 14:43 | Astronomia/fizyka

Mars Science Laboratory · awaria · NASA

Inżynierom z NASA udało się ustalić przyczynę niespodziewanego resetu komputera Mars Science Laboratory. Do awarii doszło trzy dni po starcie misji, gdy włączono urządzenie skanujące gwiazdy.

Okazało się, że przyczyną awarii jest nieznana dotychczas wrażliwość wykorzystanego procesora na pewne specyficzne zadania, które spełnia. Cały zespół okoliczności związanych z nietypowym wykorzystaniem procesora doprowadził do pojawieniu się błędu w dostępie do pamięci cache, w wyniku czego instrukcje nie były poprawnie wykonywane.

Eksperci od ponad 2 miesięcy szukali przyczyny awarii i w końcu ją znaleźli. Wiedzą też, co zrobić, by błąd się nie powtórzył. Skaner gwiazd ponownie uruchomiono na krótko 26 stycznia. Wykrył on Marsa, pojazd zatem ma cel swojej misji w polu widzenia.

NASA uruchomiła też witrynę, na której można śledzić trasę Mars Science Laboratory. Codziennie publikowane są na niej nowe grafiki, na których zobaczymy zdjęcia Marsa i Ziemi zrobione przez pojazd kosmiczny oraz jego położenie względem Ziemi czy Marsa. Z grafik można dowiedzieć się np., że pojazd przeleciał już 203 miliony kilometrów. Od Ziemi dzieli go w linii prostej 29,5 miliona kilometrów, a od Marsa - 95,7 miliona km.

Autor: Mariusz Błoński

Wyjątkowo wytrzymały łazik marsjański

26 stycznia 2012, 09:02 | Astronomia/fizyka

Opportunity · Mars · łazik · NASA

Marsjański łazik Mars Exploration Rover Opportunity właśnie obchodzi 8. rocznicę pobytu na Czerwonej Planecie. Misję Opportunity zaplanowano na... trzy miesiące, tymczasem w sierpniu ubiegłego roku pojazd rozpoczął nowy, najpoważniejszy w swej historii program badawczy.

Opportunity wylądował 25 stycznia 2004 roku w liczącym zaledwie 22 metry średnicy kraterze Eagle. Tam znalazł dowody, że niegdyś na Marsie istniała woda. W ciągu trzech miesięcy łazik wykonał wszystkie zaplanowane zadania i... pracował nadal. NASA dobrze wykorzystała okazję i przez kolejne cztery lata pojazd badał kolejne coraz większe i głębsze kratery. W końcu w połowie 2008 roku wysłano go w najdłuższą podróż. Opportunity opuścił 800-metrowy krater Victoria i został skierowany do krateru Endeavour, który ma 22 kilometry średnicy i 300 metrów głębokości. Po trzech latach podróży i pokonaniu ponad 34 kilometrów łazik dotarł do krateru. Endeavour to okno pozwalające zajrzeć jeszcze głębiej w przeszłość Marsa - powiedział John Callas, odpowiedzialny w NASA Jet Propulsion Laboratory za misję łazika.

Od sierpnia Opportunity bada tzw. „Przylądek York“ na obrzeżach krateru i już teraz wiadomo, że wysłanie go w to miejsce było dobrym pomysłem. Badania można zakwalifikować jako nową misję, gdyż w kraterze znaleziono ślady, na jakie nie natrafiono nigdzie indziej. Najpierw odkryto dużą koncentrację cynku, sugerującą wcześniejszą obecność wody, później znaleziono uwodniony siarczan wapnia. Na wieść o tym Steve Squyers z Cornell University, główny naukowiec projektu Opportunity stwierdził, że jest to najmocniejszy dowód na obecność wody na Marsie, jaki znaleźliśmy podczas całej ośmioletniej misji.

Opportunity rozpoczął dziewiąty (ziemski) rok pobytu na Czerwonej Planecie, a obecnie rozpoczyna się jego piąta marsjańska zima. Pojazd pozostanie na nasłonecznionych stokach krateru, gdyż na panelach słonecznych zebrało się więcej kurzu niż podczas poprzednich zim. Musi więc ciągle czerpać energię ze Słońca w oczekiwaniu na wiatr, który oczyści jego baterie. Dotychczas taka strategia nie była wykorzystywana w przypadku Opportunity, chociaż używano jej w odniesieniu do Spirita, który znajdował się dalej od marsjańskiego równika. Spirit przetrwał trzy zimy, jednak podczas czwartej silniki w dwóch z jego sześciu kół przestały pracować, co uniemożliwiło jego ustawienie w stronę Słońca. Spirit przestał nadawać sygnały w marcu 2010 roku.

Opportunity pozostanie na nasłonecznionych stokach do połowy bieżącego roku. Gdy zima się skończy lub też gdy wiatr oczyści panele słoneczne łazik zostanie wysłany na poszukiwanie materiałów ilastych, które najprawdopodobniej występują na obrzeżach krateru.

Łazik nie będzie jednak bezczynnie czekał na koniec zimy. Pozostanie w jednym miejscu, ale naukowcy wykorzystają go do badań nad nieregularnościami występującymi podczas obrotów planety wokół własnej osi. Badania będą polegały na wielotygodniowym śledzeniu sygnałów radiowych z pojazdu. Pomiary nieregularności pozwolą stwierdzić, czy jądro Marsa jest płynne. Ponadto automatyczne ramię Opportunity będzie zbierało próbki materiałów, które trafią do analizy. Powtarzane będą też obserwacje wiatru występującego na Marsie.

Autor: Mariusz Błoński

Metal i izolator z wody

17 stycznia 2012, 12:02 | Astronomia/fizyka

woda · ciśnienie · metal · izolator

W odpowiednich warunkach woda może stać się metalem, a następnie izolatorem, stwierdzili uczeni z Cornell University. W PNAS ukazał się artykuł, w którym Neil Ashcroft, Roald Hoffmann i Andreas Hermann opisują wyniki swoich teoretycznych obliczeń.

Wynika z nich, że przy ciśnieniu rzędu 1-5 terapaskali woda tworzy stabilne struktury. Mimo, że ciśnienie takie jest dziesiątki milionów razy większe od ciśnienia ziemskiego, istnienie wody w takim stanie nie jest wykluczone. Wręcz przeciwnie, może ona powszechnie występować nawet w naszym Układzie Słonecznym. Tak olbrzymie ciśnienie może panować wewnątrz Urana.

Z wyliczeń uczonych wynika, że powyżej 1 terapaskala poszczególne molekuły wody przestają istnieć, a H₂O zostaje ściśnięta tworząc siatkę połączeń tlenu i wodoru, która przyjmuje najróżniejsze kształty. Już wcześniej obliczano, że przy ciśnieniu 1,55 TPa woda staje się metalem i ma najbardziej stabilną strukturę. Naukowcy z Cornell poszli dalej i udało im się wyliczyć, że najbardziej stabilna jest woda przy ciśnieniu wyższym od 4,8 TPa. Wówczas jednak traci ona właściwości metalu i staje się izolatorem.

Jak zauważa profesor Ashcroft, najbardziej niezwykłym wnioskiem wypływającym z obliczeń jest odkrycie, że olbrzymie ciśnienie powoduje, iż woda przestaje być ciałem stałym i w pewnym momencie zamienia się w kwantową ciecz. Trudno jest to sobie wyobrazić - topienie lodu pod wpływem podwyższonego ciśnienia - stwierdził naukowiec.

Autor: Mariusz Błoński

Źródło: Cornell University

Rozwiązano zagadkę znikających elektronów

31 stycznia 2012, 19:26 | Astronomia/fizyka

pasy Van Allena · elektrony · aktywność słoneczna

Astronomowie z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA) rozwiązali zagadkę wysokoenergetycznych elektronów znikających z pasów Van Allena. W latach 60. zauważono, że z niedawno odkrytych pasów Van Allena, czyli otaczających Ziemię obszarów intensywnego promieniowania, co jakiś czas znikają niemal wszystkie wysokoenergetyczne elektrony. Co dziwne, elektrony „ginęły“ w czasie zwiększonej aktywności słonecznej, gdy należało spodziewać się raczej, że zwiększone promieniowanie gwiazdy będzie powodowało wzrost liczby wysokoenergetycznych cząsteczek w okolicach Ziemi.

Gdy mamy do czynienia z burzą geomagnetyczną, spowodowaną np. koronalnym wyrzutem masy, z pasów Van Allena na kilka godzin znikają niemal wysokoenergetyczne elektrony.

Jedna z teorii mówiła, że elektrony są wystrzeliwane wówczas w przestrzeń międzyplanetarną. Badania zjawisk zachodzących w pobliżu Ziemi oraz wpływu pogody kosmicznej na okolice naszej planety odgrywają istotną rolę. Jesteśmy coraz bardziej uzależnieni od techniki kosmicznej, a tymczasem intensywne promieniowanie może uszkodzić satelity, skracając o całe lata ich przewidywany czas pracy. Ponadto może ono stanowić zagrożenie dla osób przebywających w przestrzeni kosmicznej.

Dlatego też Drew Turner i jego zespół postanowili wykorzystać sieć satelitów THEMIS (Time History of Events and Macroscale Interactions durign Substorms) umieszczonych w różnych odległościach od Ziemi, by zbadać zagadkę znikających elektronów. Dodatkowe dane uzyskano z satelitów POES (Polar Operational Environmental Satellite) oraz GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite).

Badania wykazały, że o ile część wysokoenergetycznych elektronów jest kierowanych przez wiatr słoneczny w stronę Ziemi, to większość, wybita z pasów Van Allena przez oddziaływanie naszej gwiazdy, ucieka w przestrzeń międzyplanetarną.

To jednak nie koniec badań. UCLA nawiązała współpracę z Uniwersytetem Moskiewskim, dzięki czemu wspólnie będą korzystali z danych satelity Łomonosow, który wiosną bieżącego roku zostanie wysłany na niską orbitę okołoziemską, by badać znajdujące się tam wysokoenergetyczne cząsteczki.

To, co obecnie badamy, było pierwszym odkryciem epoki podboju kosmosu [pasy Van Allena odkrył w 1958 roku pierwszy amerykański satelita i jednocześnie pierwszy satelita naukowy, Explorer I - red.]. Wtedy to właśnie ludzie przekonali się, że wystrzeliwanie satelitów niesie nie tylko korzyści propagandowe, ale również naukowe - mówi Yuri Shprits, współautor badań.

Autor: Mariusz Błoński

Źródło: University of California, Los Angeles