NASA chce by jej sondy unosiły się niczym nasiona dmuchawca

Specjaliści NASA prześcigają się w wymyślaniu nowych konstrukcji zdolnych do eksploracji innych planet, czy niedostępnych regionów Ziemi. Ostatni pomysł to sondy unoszone przez podmuchy wiatru.

NASA chce by jej sondy unosiły się niczym nasiona dmuchawca
NASA chce by jej sondy unosiły się niczym nasiona dmuchawca

Zespół z laboratoriów NASA w kalifornijskiej Pasadenie pracuje nad możliwym zastosowaniem podobnie pasywnej technologii do eksploracji Jowisza. Kosztujące 100 tysięcy dolarów badania finansowane przez program NASA’s Innovative Advanced Concepts (NIAC) mają na celu opracowanie nowego rodzaju zautomatyzowanej sondy, która mogłaby utrzymywać się w atmosferze planety przez długi czas, bez wykorzystania skrzydeł, czy balonów na gorące powietrze. Głównym zagadnieniem projektu jest znalezienie odpowiedniego źródła energii. Maszyna tego typu nazywana jest roboczo „windbotem”.

Windbot
Windbot

Główny problem z badaniem gazowych gigantów to brak stałej powierzchni, na której można byłoby umieścić urządzenie badawcze. W 1995 ze słynnego Galileo zrzucono sondę, która opadała w atmosferę Jowisza na spadochronie – zasilane bateriami urządzenie wytrzymało jedynie godzinę, nim poddało się olbrzymiemu ciśnieniu i temperaturze głębokiej atmosfery.

Galileo

Windbot miałby zamontowane odpowiednie śmigła, które mogłyby pozwolić na zmianę kierunku lotu albo uniesienie maszyny. Adrian Stoica, główny badacz zaangażowany w projekt twierdzi, że inspiracją było nasiono dmuchawca, które wykazuje niesamowite właściwości lotne. Gdy spada, obraca się, co pozwala mu wytworzyć pewną siłę nośną. Jak jednak zasilać tak skonstruowany próbnik, który – jakby nie patrzeć – musi być bardziej przewidywalny niż unoszone na wietrze nasiono? Z początku nasuwa się energia słoneczna – nie jest to jednak najlepsza opcja, ze względu na zmienne warunki atmosferyczne, większą odległość od Słońca i brak możliwości dostarczenia odpowiedniej energii w nocy. Energia jądrowa również ma pewną istotną wadę: duży ciężar podzespołu prądotwórczego. Rozważane źródła energii są znacznie ciekawsze – chodzi tu o wahania pola magnetycznego, temperatury i oczywiście gwałtowne podmuchy wiatru nawiedzające atmosfery gazowych olbrzymów.

Jowisz

Wysoka prędkość osiągana przez wiatr nie wystarczy. Jak wykorzystać ich energię w sytuacji, gdy nie ma możliwości „przymocowania” urządzenia do nieporuszającej się powierzchni? Odpowiedzią jest turbulencja – częste zmiany kierunku i intensywności powiewu. Sonda byłaby w stanie wykorzystać swoją bezwładność do zebrania energii szybkich zmian makroskopowego ruchu i innych parametrów gazowego czynnika. Urządzenie posiadałoby również odpowiednie sensory, pozwalające mu poznać i wykorzystać naturę burzliwego pola prędkości. Na podobnej zasadzie oparte jest działanie niektórych zegarków ręcznych – które są w stanie „nakręcać się” dzięki losowym wstrząsom.

Chwilowo projekt jest w fazie koncepcyjnej – nie wiadomo jak dokładnie miałoby wyglądać to urządzenie, ani nawet czy wykorzystanie technologii jest opłacalne. Aerodynamiczny model zagadnienia jest szczególnie trudny i to na tym skupia się obecnie zespół naukowców.

Jowisz - wizja artystyczna

Oczywiście idea nie jest pozbawiona pewnych wad – przelot do interesującego naukowców miejsca musiałby trwałby znacznie dłużej niż w wypadku konwencjonalnych technologii – urządzenie musiałoby być przez pewien czas losowo targane wiatrem, nim zdobyłoby energię pozwalającą na bardziej bezpośredni lot.

Nie zmienia to faktu, że technologia windbotów stanowi obiecujące i świeże podejście do eksploracji środowisk zdominowanych przez turbulentny przepływ gazu. Jeśli projekt spełni pokładane w nim oczekiwania, może pozwolić na badania o niespotykanej wcześniej naturze – sieć pojazdów trwale utrzymujących się w atmosferze Jowisza czy Saturna wyszłaby poza granice fantastyki naukowej. Technologię można byłoby zastosować również na Ziemi, na przykład do badania huraganów i innych burzliwych zjawisk atmosferycznych.

Tomek Prokop

Share

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *