CDR.cz - Vybráno z IT

Diskuse k Smutné zprávy: Modul Philae je na kometě bez energie! Co bude dál?

S titulkem "Smutné zprávy" nesouhlasím, Philae stihl provést a odeslat 90% experimentů, ke kterým byl vytvořen, to není žádná smutná zpráva, ale velký úspěch. A oživení přijde - kometa je na cestě ke Slunci a v budoucnu bude výkon na panelech větší. K bootu je potřeba 5W, už konfigurace před optimalizací polohy dávala myslím 2,7W, blíže ke slunci se to k těm 5W určitě dostane - momentálně je kometa asi 3AU od slunce, v srpnu příštího roku bude 1,25AU, tj. na třetině vzdálěnosti, musela by být extrémní smůla, kdyby se kometa otočila tak, že by světla dvakrát nepřibylo.

Navíc Philae umí po bootu nahodit zase setrvačník a podvozek je ovladatelný, takže by mělo jít "skočit" na nějaké další místo.

+1
+48
-1
Je komentář přínosný?

Je otázka, na jak nízkou teplotu se dostane jeho konstrukce, a co to s ní udělá (mj. třeba s elektronikou).

+1
+13
-1
Je komentář přínosný?

Ta sonda přežila 12 let v vesmíru. Teplota ji nerozhodí. Jen ty roznětky, nebo co mělo vystřelit ty harpuny prostě nezvládlo 12 let ve vermíru :( A to vypadaly ty harpuny tak hezky!
http://postimg.org/image/jewghdt1f/

Velký optimismus ohledně výkonu solárních článků ale nemám. Vzdálenost ve vesmíru (ve vzduchoprázdnu) nehraje tak velkou roli. Útlum Sluneční energie je, ale že by byl tak velký, aby chudák Philae modul zvládl i něco víc, než nabootovat, to považuji za neprvděpodobné.
Rád bych se mýlil.

+1
-48
-1
Je komentář přínosný?

10 let ve vesmíru, ale s aktivním řízením teploty. Teď je v podstatě na měsíce trvale zahrabaná ve stínu. To prostě není totéž.

+1
-32
-1
Je komentář přínosný?

Vzdálenost od zdroje světla hraje dost podstatnou roli. Hustota záření klesá se čtvercem vzdálenosti od jeho zdroje. V periheliu bude na kometu dopadat skoro 6x víc (3AU/1,24 AU)^2 sluneční energie než teď. Otázkou samozřejmě je, kolik z toho dopadne i na ten nešťastný modul (který může zůstat někde v hlubokém stínu)

+1
+37
-1
Je komentář přínosný?

Vzdálenost hraje zásadní roli a o útlum vůbec nejde. Intenzita klesá se čtvercem vzdálenosti. Záření vychází ze Slunce a jeho celková suma je stejná na kouli na povrchu Slunce stejně jako na kouli o mnohem větším poloměru o stovky tisíce kilometrů dál. Na 1m^2 pak zbyde suma záření dělená povrchem té koule.

+1
-23
-1
Je komentář přínosný?

Jenže pro tok energie v kosmickém prostoru jednoduchý vzoreček, který jsem na jednom příkladu Stouru naučil - a sice že intenzita záření klesá s 2 mocninou vzdálenosti od zdroje - neplatí. Lze si to jednoduše demonstrovat:

Mars - průměrná teplota -56°C
Země - průměrná teplota 14°C
(Google)

Mars - vzdálenost od Slunce - 149 600 000 km
Země - vzdálenost od Slunce - 227 900 000 km
(Google)

Mars je tedy o 78 300 000 km dál od Slunce než Země a jeho průměrná teplota je o 70°C nižší.

Pokud použijeme Stouruv vzorecek (227 900 000/149 600 000)^2 tak dostaneme že na Zemi dopadá 2,320x více Slunečního záření (energie) než na Mars. Tedy rozdíl teplot by měl být 2,320 násobný, pokud onen příklad s "intenzitou klesající se čtvercem vzdálenosti" platí.

Země má 14°C průměrně, tady 14 x 2,320 = rozdíl teploty, že? Tedy rozdíl teploty má být 32,48°C a je více jak DVOUNÁSOBNÝ (70°C).

...

Pokud neználkové netuší, čím je to způsobeno, tak se jim na vědomí dává, že tok energie ze Slunce není ale rozhodně kontinuální a ani náhodou stejnorodý.
VELMI zjednodušeně se dá říci, že vlastně skoro ke každé planetě směřuje jako spírálové "chapadlo" výrazný tok energie a v žádném případě se nejedná o nějaké snadné určení, co a jak má být. Např. magnetosféra planety hraje podstatně větší roli nez vzdálenost, to jen tak na okraj.
Kometa má v podstatě zanedbatelnou magnetosféru plus podle všeho opačný náboj, než proud částic ze Slunce (proto ukazují komety ten ohon... jde o jejich interakci se Slunečním větrem, vytváří to vodu...).

Vizuelně jsou proudy energií ze Slunce pro rovinu ekliptiky jen Země (tok energie je trojrozměrný, potvora) ukazován např. od NASA zde:
http://youtu.be/Rv5MYM_OKGM?t=1m5s

Proboha neučte se něco, alespoň základy, než se pustíte do diskuze :-/ Člověk si pak připadá jak s malými...

+1
+13
-1
Je komentář přínosný?

To jsou zase moudra... Takže Trodas kromě celé řady již demonstrovaných věcí, které nezná, nezná ani:

1) termodynamickou teplotní stupnici,

2) Stefan-Boltzmanův zákon.

A stejně bude rád ostatní poučovat o fyzice. To je tedy komedie...

"Země má 14°C průměrně, tady 14 x 2,320 = rozdíl teploty, že? Tedy rozdíl teploty má být 32,48°C"

Absolutně netuším, co má tohle znamenat. Teplota Země ve stupních Celsia (!) krát poměr radiačních toků (!!)? Rozdíl teploty oproti čemu? Ale hlavně že u toho nesmyslného výsledku máte čtyři významné číslice, to je u hausnumer děsně užitečné... :-p

Říká vám něco radiační rovnováha?

"Pokud neználkové netuší, čím je to způsobeno, tak se jim na vědomí dává, že tok energie ze Slunce není ale rozhodně kontinuální a ani náhodou stejnorodý. VELMI zjednodušeně se dá říci, že vlastně skoro ke každé planetě směřuje jako spírálové "chapadlo" výrazný tok energie"

Nad touhle demencí zůstává člověku rozum stát. Jaká "spirálovitá chapadla"? Slunce se chová jako absolutně černé těleso o teplotě kolem 5700K. Jeho zářivý výkon je velmi stálý. Nejedná se ani o cefeidu, ani o miridu, ani o hvězdu typu RR Lyrae, ani o nic podobného, co by mělo výrazně nestálý výkon.

+1
+23
-1
Je komentář přínosný?

Naučte se něco vy, aspoň počítat. Tolik nesmyslů najednou, to snad ani není možné. Když už nic jiného, teplotu je třeba počítat v Kelvinech, ne stupních Celsia a pak porovnávat jejich podíl, nikoliv rozdíl. Matematika snad platí i pro konspirátory... To, že teplotu výrazně ovlivňuje atmosféra (viz Venuše), vám taky zjevně uniklo. Jaká síla to vaše spirálové chapadlo k planetám směruje, to říct nechcete?

+1
+13
-1
Je komentář přínosný?

Mám silné podezření, že je trodas troll, takže to chce klidné krátké věcné komentáře, jako je tady tento.

+1
-41
-1
Je komentář přínosný?

Energie, dopadající na těleso, určuje jeho teplotu jinak.

Teplota kosmických těles je přibližně úměrná čtvrté odmocnině energie, která se na jejich povrchu mění v teplo podle Stefan-Bolzmanova zákona.

Přesně je to
T=(E(1-B)/4 /R)^(1/4) ,
kde E je dopadající energie,
B je Bondovo albedo,
4 je poměr mezi plochou kruhu a koule (ta čtyřka simuluje dobrou distribuci tepla po tělese, kdyby se jednalo o dlouho osvětlovaný rovný povrch vypouští se),
R je stefan-bolzmanova konstanta.

To ale platí jen pro tělesa bez atmosféry. U těles s atmosférou vstupuje do hry ještě skleníkový efekt.
Ten může povrchovou teplotu zvýšit (u Země o více než 30 stupňů, u Venuše o půl tisícovky K, u Marsu jen asi 5-6°C), ve zvláštních případech (Pluto) i snížit.

Pokud oba vzorce (pohles energie se druhou mocninou vzdálenosti, pokles teploty se čtvrtou odmocninou energie) dáme dohromady, dostaneme, že teplota planet klesá přibližně s druhou odmocninou jejich vzdálenosti od Slunce. To teď ale dělat nebudu a budu počítat přímo z energie.

Připomínám, že teplota musí být samozřejmě počítána od absolutní nuly - tedy v Kelvinech.

Takže se podívejme na správný výpočet:

pro Zemi
T=(1366 (1-0,306)/4 /5,67e-8 )^(1/4)=254 K
To je asi -19°C.
Když přičteme 30-35K skleníkového efektu, dostaneme se na celkem příjemnou teplotu, v níž žijeme.

Pro Mars :
T=(590 (1-0,25)/4 /5,67e-8 )^(1/4)= 210 K což je -63°C. Několik stupňů přidá skleníkový efekt řídké attmosféry.

Jinak: tok energie ze Slunce je velmi stejnorodý. Co se mění, je tok plazmatu slunečního větru. To je ale v poměru k energii, nesené forony, naprosto zanedbatelné (o několik řádů menší energie).

+1
-31
-1
Je komentář přínosný?

Co je pravdy na tom, ze tato vymakana europska sonda neobsahuje obvyklu nuklearnu bateriu `z bezpectnostnych a politickych pricin`???

Takyto nezavisly zdroj energie by sa veru teraz velmi hodil....

+1
-29
-1
Je komentář přínosný?

Je to pravda, i když jen částečně. Předpokládalo se, že solární energie dostupná bude, tudíž nebyl důvod. RTG generátory na plutonium jsou poté často mnohem větší, než je Philae samotný. A do třetice všeho je na evropském území z politických důvodů problém vůbec získat plutonium. Je to takový mix všech těchto faktorů...

http://klik.am/velikost-generatoru
http://klik.am/velikost-philae

+1
-32
-1
Je komentář přínosný?

On to nemusí být jen generátor elektřiny. Na některých zařízeních, jako byl třeba Sojourner, Spirit a Opportunity, se radioizotopové zdroje tepla používaly (nebo používají) čistě k udržení provozní teploty. Taková zařízení jsou pochopitelně mnohem menší, a pravděpodobně myslitelná pro podobnou sondu. Bohužel asi jde o ten problém, že tak za cenu velkých administrativních, finančních a technických potíží získáte řešení pro okrajovou situaci (která sice bohužel tentokrát nastala, ale to nikdy nevíte předem).

+1
+25
-1
Je komentář přínosný?

Minimálně ve Francii a Británii by plutonium mělo být dostupné :-)

+1
-37
-1
Je komentář přínosný?

Hypotetická reakce ředitele projektu: "Gratuluji, inženýre Jirko1, právě jste nám nakoupil nesprávné plutonium..." :-p

+1
+12
-1
Je komentář přínosný?

Plutonium prece prodavaji Lybijci :-)

Akorat neni jiste kolik dzigavatu energie z toho bude.

+1
+15
-1
Je komentář přínosný?

Plutonium 238 se sice v radioaktivním odpadu z jaderných elektráren nachází, nicméně v koncentraci do 1%. Separace tohoto izotopu z toho svinstva by byla tak náročná, že nemá cenu o ní vůbec přemýšlet. Pokud ho člověk potřebuje, musí si ho vyrobit. V USA s tím přestali v roce 1988 a od roku 1993 ho kupovali v Rusku, kde už se taky nedělá a zásoby se tenčí.

+1
-37
-1
Je komentář přínosný?

Malá jaderná "kamínka" měl na přečkání měsíční noci i ruský Lunochod.

Generátor nemusí být ani zdaleka tak velký, jako na obrázku se slečnou. Vizte generátory, které používaly měřící aparatury na Měsíci v programu Apollo (necelé 4 kg plutonia, pracovaly dalších asi 6 let po vyložení, stále dávaly desítky wattů):

http://www.hq.nasa.gov/alsj/a12/AS12-46-6790HR.jpg

Generátor (prázdný) je ten nízký černý předmět v popředí, astronaut sudává z modulu bezpečnostní schránku s vlastním plutoniem.

+1
-45
-1
Je komentář přínosný?

Je mi jasné, že wiki není neomylná, ale když se tam člověk podívá, tak najde rtg řádově menší, než co jsi dával link (od cca 2kg):
http://en.wikipedia.org/wiki/Radioisotope_thermoelectric_generator

Stejně tak se mi ale nezdá , že by se jednalo o politické rozhodnutí. Technnické věci se rozhodovaly cca 15 let nazpět - tedy dlouho před nynější módní vlnou, která vznikla po Fukušimě.
Spíše bych to tipoval na technické rozhodnutí - RTG je dobré, pokud se počítá s opravdu dlouhou misí (Philae měla po dvou dnech skoro všechno odpracováno).

+1
+28
-1
Je komentář přínosný?

!"Je mi jasné, že wiki není neomylná, ale když se tam člověk podívá, tak najde rtg řádově menší, než co jsi dával link (od cca 2kg):"

otázkou je kolik energie modul potřebuje a jaké jsou rozměry zdroje. Pu238 dává cca 0,5W/g a z toho je třeba odečíst ztráty. termoelektrický článek není zrovna vrchol účinnosti a dosahuje tak max. 10% obvykle spíše kolem 5%.... rosetta má zdroj ze solárních panelů o výkonu 870W tj. cca 17,4kg Pu238 při 5% účinnosti. Naložíte spíš cca 20kg... resp. nejspíš by musely bt zdroje 2 (2x10kg)

Philae má spotřebu cca 32W tj. cca 0,64kg Pu238 a jelikož zdroj degraduje časem a ve vesmíru strávil 10let dáte odhadem tak 1kg ale nejmenší RTG budou kolem 2,8kg

taky 3kg při ceně 4000USD/g vám taky docela provětrá peněženku (nemluvě o ceně za cca 25kg v případě že i Rosetta by měla mít RTG) a navíc ESA nemá potřebnou technologii a musela by jí vyvinout.

Pak taky váha samotného zdroje RTG, není to jen palivo ale taky kovové šasi, termoelektrické články a samotné oddělení jednotlivých Pu destiček (každá má vlastní pouzdro z odolného kovu)... můžeme se se vším bavit třeba o 10kg navíc a to je hodně

+1
-33
-1
Je komentář přínosný?

Jen k váze:
Otázkou je, kolik činí hmotnost slunečních článků spolu s hmotností baterií, jimiž je sonda vybavena teď. Možná by 10-15 kg, které by vážil RTG, netvořilo zase o tolik větší zátěž.

+1
-36
-1
Je komentář přínosný?

Spacecraft component Mass
Structure 18.0 kg (39.7 lb)
Thermal control system 3.9 kg (8.6 lb)
Power system 12.2 kg (27 lb)
Active descent system 4.1 kg (9.0 lb)
Reaction wheel 2.9 kg (6.4 lb)
Landing gear 10.0 kg (22 lb)
Anchoring system 1.4 kg (3.1 lb)
Central data management system 2.9 kg (6.4 lb)
Telecommunications system 2.4 kg (5.3 lb)
Common electronics box 9.8 kg (22 lb)
Mechanical support system, harness, balancing mass 3.6 kg (7.9 lb)
Scientific payload 26.7 kg (59 lb)
Sum 97.9 kg (216 lb)

jak vidíte celý power system váží 12,2kg... tzn. články, regulátor a baterie... baterie alespon jedna tam zůstat musí (vyrovnává špičkové nárůsty spotřeby při použití nástrojů atd). řekněme že z 12kg jsou cca 8kg baterie... jednu vyjmeme a máme 4kg+13,6RTG a jsme na cca 18kg... +6kg

rozměry RTG (SNAP-19 elektrický výkon 40W, 1,23kg Pu238) 15x30cm+radiátory
rozměry Philae 1x1x0,8m

+1
-34
-1
Je komentář přínosný?

Dík za uvedení dat o hmotnostech.

K tomu odhadu +6 kg: podle mne by možná vhodně umístěný generátor zajistil i ohřev systémů. Takže "thermal control system" by možná také o něco zhubnul. I když to jen spekuluji.
Obecně si myslím, že by to asi váhově vyšlo +- prakticky stejně.

+1
-29
-1
Je komentář přínosný?

ano možné to je... regulace teploty je ale stale nutná, protože něco musí to odpadní teplo usměrňovat jinak by se sonda upekla. při elekrickém výkonu 40W mluvíme o tepelném na úrovni cca 600-800W a to je hodně....

V praxi je RTG mimo hlavní část sondy(satelitu) a je zde nějaká distribuce potřebného tepla do vnitřní části, zbytek tepla se pak vyzáří do okolí bez užitku.

+1
+12
-1
Je komentář přínosný?

V tom máte samozřejmě pravdu. Přesně tohle jsem měl na mysli "vhodným umístěním".
Navíc: ta sonda musí řešit distribuci tepla i bez RTG - v přísluní na ni může dopadat kolem kilowattu ze Slunce.

+1
-31
-1
Je komentář přínosný?

To "z bezpečnostních a politických důvodů" opravdu řekl Stephan jako vedoucí mise Philae, takže to není žádná fáma. Nicméně Philae je udělaný tak, aby fungoval i v současné situaci. Jakmile bude dostatečný výkon solárního generátoru, měl by Philae postupně nabootovat, dát o sobě vědět Rosettě, rozhřát baterie a zkusit je použít, přitom baterie by měly být pro tento postup připravené. Osobně si myslím, že elektronika je na takto nízké teploty stavěná (protože proč ne?), problémem jsou baterie, ale Philae by měl při probouzení primárně použít energii ze solárního generátoru a teprve sekundárně použije baterie.

+1
+22
-1
Je komentář přínosný?

pravdy na tom moc není... důvodem proč Philae nemá RTG jsou 2 fakty

1) ESA nedisponuje technologií RTG, musela by jí vyvinout
2) Evropa nemá zdroj Pu238 který je potřeba, nyní jej přestalo vyrábět i Rusko a USA omezilo výrobu na cca 2kg/rok....

takže pokud neměli palivo bylo lepší vyvinout řešení postavené na solárních panelech, které je mimochodem značně vyspělé...

+1
+19
-1
Je komentář přínosný?

Se divím, že nikdo nepřišel s nějakou konspirační teorií...třeba, že tam objevili kostru mimozemšťana a krycí historka je, že modul nefunguje :)

A když stihl 90% všech experimentů, tak to je velmi dobré. Myslím, že o neúspěchu se v tuto chvíli hovořit nedá.

+1
+30
-1
Je komentář přínosný?

Naopak, kryci historka je ze nasli kostru mimozemstana :-)

+1
-43
-1
Je komentář přínosný?

Spíše bych řekl, že to je škoda a smůla, jako neúspěch mi to nepřijde. Osobně považuji za neuvěřitelné se vůbec dostat na orbitu nějakého dosti vzdáleného šutráku se zanedbatelnou gravitací. Natož na něm přistát, i když třeba ne nejhladčeji.

+1
-20
-1
Je komentář přínosný?

Dalsi faze je dotahnout to na Zemi a bud strelit na Ebay nebo ve sberne, podle toho kde daji vic.

+1
+24
-1
Je komentář přínosný?

Však s tím souhlasím, je to smutná zpráva. Nikde se v článku nepíše o neúspěchu, to bych si vzhledem k dokončeným pokusům ani netroufl tvrdit. Už jen to, že k přistání úspěšně došlo, je obrovský úspěch. :-)

+1
-33
-1
Je komentář přínosný?

Jsem to také nemyslel jako kritiku čkánku, ale jen jako obecné shrnutí mých dojmů z výsledků projektu. :-)

+1
+15
-1
Je komentář přínosný?

Netroufl bych si tvrdit, že přistání nebylo hladké - právě naopak, hladké bylo až moc :) Sondu to odpérovalo a skákala po povrchu jak gumový míček :)

ESA to předpokládala, proto harpuny a dokonce proti nim působicí malý motorek na vrcholu sondy... ale ty selhaly :( Proto Philae skákal jak žabka až doskákal do stínu...

+1
+17
-1
Je komentář přínosný?

Mna by zaujimalo, ci nemoze obiehanie Rosetty ovplyvnit trajektoriu komety...

+1
+14
-1
Je komentář přínosný?

Tak samozřejmě že kometu ovlivňuje. Nicméně rozdíl jejich hmot je gigantický. A kometu obíhá, takže obíhá i moment působící síly.

+1
-32
-1
Je komentář přínosný?

Jop,presne tak. Myslim ze aj keby Roseta priamo vrazila do tej komety tak vlyp na drahu komety bude v ramci chyby merania...

+1
-36
-1
Je komentář přínosný?

Prakticky nemůže. Sonda bez paliva "hmotní" řádově miliardkrát méně než kometa. Takže ve stejném nepatrném poměru ovlivňuje tu kometu. Při oběhu se navíc i ten nepatý vliv prakticky vynuluje (integrál gravitačního působení za jeden oběh je nulový)

+1
-34
-1
Je komentář přínosný?

Pro psaní komentářů se, prosím, přihlaste nebo registrujte.