holdautó

Hogy tankolnak az űrautók, és mit csinálnak a robotfalkák?

2024.05.15.

Tartós holdi életre és járművek energiaellátására is felkészülnek a tudós űrhajósok, akiket robotkutyák is segítenek.

Az elsők még drágán üzemeltek, bár a technológia rohamosan javul. A vízben rejlő lehetőségeket Jules Vernénél is korábban felismerte Sir William Grove, aki 1830-ban leírta a tüzelőanyag-cella működési elvét. Utópiák és tervek után a XX. század hatvanas éveiben az Apollo és Gemini űrhajók energiaforrásaként szolgált, nem volt olcsó, de használhatónak bizonyult az űrben, ahol a terhelésnél minden gramm számít.

Az akkumulátorok térfogatának huszadát és tömegének negyedét elfoglaló üzemanyagcella bevált, bár a villanyszámla horribilis lett, mert százezer dollárért termelt egy kilowattnyi villamos áramot.

Az űrjárművek energiaellátásának rendszere egyre hatékonyabb, sőt, némelyiket már nem is kell a kabinban cipelni.

A Hold-felszín legkevésbé napsütötte részein 14 naponta váltja egymást a nappal és az éjszaka. Amikor süt a nap, szolárcellákkal megoldható az elektromosság előállítása, a sötét időszakokban viszont másként kell biztosítani az áramellátást. Akkumulátorokban tárolható lenne a napenergia, ez azonban nem jöhet szóba, ugyanis a telepek átszállítása a Holdra rendkívül energiaigényes és drága. A tudósok nemzetközi együttműködés keretében dolgoznak a megoldáson.

A NASA amerikai űrügynökség áprilisban sikeresen juttatta Föld körüli pályára a napszél kiaknázására szánt vitorla tesztpéldányát. Az ötlet és a technológia nem új, de űrbéli felhasználása forradalmasíthatja égi utazást, holdi letelepedést és az ott élők energiaellátását.

A NASA így ismerteti a napvitorla működését: a Napból kiáramló részecskék energiája egyesével igen kicsi, ám ha azokat nagy felületen fogjuk be, ugyanúgy használhatók hajtásra, mint a Földön a szél.

A januárban zárult földi kísérleteknél a vitorla nyitási-csukási rendszerét tesztelték, majd új-zélandi kilövőállomásáról április 23-án az Advanced Composite Solar Sail Syestem (ACS3) Rocket Lab Electron rakétáján útnak indították az űrbe.

A sikeres föld körüli pályára jutás után 950 km magasságban nyitják ki az ACS3 négy polimerből készült vitorláját, ami egyenként 9 méter oldalhosszúságú és 2,5 mikron vastagságú. A kísérlet fontos része a könnyű kompozit vázszerkezet tesztelése különböző hőmérsékleti viszonyok között.

A vitorlák a sikeres nyitás után kezdhetik a napszél befogását, hogy lendületbe jöjjön az űreszköz.

Az amerikaiak és kínaiak mellett egyre aktívabbak az űrben a japánok. Kutatásra és fejlesztésre vonatkozó együttműködés keretében a Honda és a Japán Űrügynökség (Japan Aerospace Exploration Agency, JAXA) olyan körforgásos, megújuló energiákon alapuló rendszeren dolgozik, ami képes elektromossággal ellátni az emberi tartózkodásra szánt tereket, holdjáró közlekedési eszközöket.

A körforgásos, megújuló energiákon alapuló rendszer része a nagy nyomáskülönbséget kihasználó elektrolizáló berendezés, valamint egy üzemanyagcella, melynek feladata a folyamatos oxigén-, hidrogén- és áramellátást biztosítása napenergia és víz felhasználásával.

Az Egyesült Államok által vezetett Artemis űrkutatási program keretében a japán szakemberek feladata a holdjárók mozgatásához szükséges áram előállítása és a holdjárók kabinjának emberi tartózkodásra alkalmas kialakítása.

A Hold-felszínének kevésbé napsütötte részein kéthetente váltja egymást a nappal és az éjszaka, így a napelemek nem mindig termelnek elektromos energiát, az áramo tároló akkumulátorok űrutazása viszont költséges, ezért más megoldást kellett keresni.

A problémára a Honda kisebb és könnyebb rendszere a megoldás. A körforgásos, megújuló energiákon alapuló rendszere nagy nyomáskülönbséget kihasználó elektrolizáló berendezésre, illetve a hozzá kapcsolódó üzemanyagcellára épül, mely a nappali időszakokban - napenergia segítségével - oxigénre és hidrogénre bontja a vizet, éjszaka pedig megfordítja a folyamatot, azaz elektrolízis történek. Ez azt jelenti, hogy a tartályokban tárolt oxigén és hidrogén vízzé áll össze, s közben elektromosság keletkezik, amit az űrben élők hasznosíthatnak.

A nagy nyomáskülönbséget kihasználó vízbontó a Honda saját fejlesztése, legfőbb előnye, hogy kompakt, ugyanis – a hagyományos berendezésekkel szemben – nem szükséges kompresszor a hidrogén sűrítéséhez. Ráadásul nagyobb fajlagos energiával (egységnyi tömegre jutó energia) működik az akkumulátoroknál, tehát kisebb tömegből kinyerhető ugyanannyi energia.

A rendszer nemcsak elektromos áram előállítására alkalmas, hanem oxigén és hidrogén termelésére is. A rendszer földi körülmények között is alkalmazható, hiszen napenergia és víz felhasználásával, karbonsemleges erőműként fejleszt áramot. A Honda jelenleg a rendszer űrbe szánt változatán dolgozik.

Fumio Kishida A japán miniszterelnök washingtoni látogatásakor megállapodott Joe Biden amerikai elnökkel, hogy japán űrhajós is részt vesz az Artemis programban, melyhez Japán biztosít lakóbuszt.

A Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) több éve dolgozik együtt a Toyotával és a Mitsubishi Heavy Industries-szel egy túlnyomásos holdjárón, amely mínusz 170 és plusz 200 Celsius-fok között hőmérsékleten is biztonságos járműként, lakóbuszként szolgál. A tervezést nehezíti, hogy a Hold gravitációja mindössze egyhatoda a földiének, ráadásul folyamatos kozmikus sugárzást is bírnia kell, miközben a járműnek el kell viselnie az égitest felszínét borító port: a regolit helyenként több tízméter mély lehet.

A 6 méter hosszú, 5,2 méter széles és 3,8 méter magas holdjáró kabinja kényelmes szállást biztosít kettő-négy személynek. A járműben az asztronauták akár egy hónapot is eltölthetnek a Holdon szkafander nélkül, normál ruházatban.

Amikor nincsenek a fedélzeten, akkor az űrhajóról, vagy akár a Földről is távirányíthatják a hidrogénhajtással tízezer kilométeres hatótávolságú Luna-Rovert, mely kihajtható napelemeivel képes a szennyvizet hidrogénre és oxigénre visszabontani, abból üzemanyagot készíteni.

A tervek szerint a lakóbuszt 2031-ben, az Artemis-7 küldetés keretében szállítja a NASA a Holdra.

A NASA kollekciójában ember nélküli járművek, sőt robotkutyák is szerepelnek. Mert a négy láb úgy képes a talajjal kapcsolatot tartani, ahogyan a kerek nem. a lábbal járó robotok, pontosan úgy derítik fel maguk előtt a talajt, mint ahogyan az emberek, amikor tapogatózó lépésekkel meg akarnak győződni róla, nem süppednek sárba, porba.

A LASSIE (Legged Autonomous Surface Science In Analogue Environments) projekt a NASA és öt amerikai egyetem programja. A tervek szerint a Spirit (Szellem) nevű robotkutyák egymással is kommunikálva térképezhetik fel a Holdat, így biztosítva a többi jármű közlekedésének biztonságát.

2028 júniusában indulhat a Szitakötő-küldetés a Szaturnusz-holdra. A 3,35 milliárd dolláros projekt része a rotorcraft, mely nyolc vízszintesen forgó rotorral repül majd 2034-ben a Titánon, ahol a Földön is előforduló anyagokat keres. A drónszerű Dragonfly (Szitakötő) a Johns Hopkins Alkalmazott Fizikai Laboratóriumban készült a NASA irányításával.

A Naprendszer több mint 150 holdja közül a Titan a második legnagyobb és Földön kívül az egyetlen sűrű légkörrel rendelkező hold, melyen tavak, folyók találhatók. A NASA ismertetése szerint földihez hasonló légköre 95 százalékban tartalmaz nitrogént, öt százalékban metánt, melyben lehetnek felhők, esők, és a felszín jege alatt 55-80 kilométerrel vízóceán is van, hőmérséklete mínusz 179 Celsius fok. A Nap fénye nyolcvan perc alatt ér el a Titánra, így sok meleget nem sugároz.

A NASA Cassini és ESA Huygens szondái szerint a fagyott felszín alatt folyékony óceán sót és ammóniát is tartalmaz, ami azt jelenti, hogy a Titánon megvannak életfeltételek.

További autós tartalmakért kövess minket Facebookon is!

 

Az oldal fő támogatója

 

2024.05.27
Verőce térségében találták meg hétfőn a település közelében több mint egy hete történt hajóbaleset....
2024.05.27
Egy olcsónak tűnő C-osztály valódi arca ..
2024.05.27
Emberek közé hajtott egy terepjáró szombaton délután Červená voda községben, a Sabinovi járásban,....
2024.05.27
A Hyundai és a hozzá minden szállal kötődő Kia töretlenül tartja az előkelő helyet a leggyakrabban....
2024.05.27
Május utolsó hétvégéjén, a japán motorsport legnagyobb jelentőségű versenyén debütált a megújult....
2024.05.27
A Volkswagen és a Német Labdarúgó Szövetség (DFB) még négy évig folytatja sikeres együttműködését.....
2024.05.27
A Széchenyi Egyetemi Csoporthoz tartozó HUMDA Magyar Mobilitás-fejlesztési Ügynökség Zrt. Zöld....
2024.05.27
Életében először versenyzett esőben; újabb két dobogós helyezést szerzett az újoncok között;....
2024.05.27
Autós üldözésre és lövöldözésre került sor szombaton éjszaka Liptószentmiklós belvárosában, miután....
2024.05.27
Ankara előrehaladott tárgyalásokat folytat a kínai BYD és a Chery vállalattal elektromos járművek....