Tervek szerint magyar Puli fogja kiszimatolni a vizet a Hold felszínén


Luca (16éves) - 3 hete

Természetesen nem a magyar kutyabarátok nagy kedvencéről beszélünk, hanem egy NASA pályázat keretében tervezett, Puli Lunar Water Snooper (Puli Holdi Vízszimatoló) nevű detektorról. Az eszköz feladata, ahogy neve is mutatja, hogy vizet keressen a Holdon, azaz azonosítsa és feltérképezze a holdkőzet felszín alatti hidrogén-tartalmát egy kisméretű holdjáró hasára szerelve. Ezen eszközről kérdeztük a Pulit fejlesztő csapat két tagját, Juhász Koppányt és Brezovcsik Dánielt.

Tulajdonképpen ez az eszköz ez jeget keres- vízjég volt talán írva, az egyik cikkben az oldalatokon, ez a klasszikus jég, amit a Földön ismerünk, vagy ez esetleg egy teljesen más dolog?

Koppány: Vízről van szó valóban, de nem közvetlenül a vizet detektálja, hanem ez egy speciális neutrondetektor (neutron: az atommag egyik alkotója – a szerk.).

Tulajdonképpen több szenzor is van rajta, neutront detektálunk elsődlegesen, és azoknak az energiájából, illetve azoknak a mennyiségéből lehet következtetni arra, hogy a felszín alatt hol van víz – kémiai értelemben vett víz, tehát H2O.

Dániel: Hozzátenném, hogy pontosabban a hidrogén koncentrációt tudjuk mérni a holdi talajból, tehát a regolitból jövő neutronok detektálása által, és itt az az erős és már sok helyen alátámasztott feltételezés, hogy a hidrogén a Holdon vízjégből származik.

És akkor ezt üzemanyagnak használnák föl az űrhajók?

D: Több szempontból is nagyon fontos a hidrogén, az egyik azt jól mondod, ugye, ha a H2O-t szétválasztod lesz belőle oxigén és hidrogén, és így igen, üzemanyagot tudunk belőle csinálni, de nyilván az is fontos lehet például, hogy magát a vizet sem kell egy holdbázis építésekor odavinni. Úgyhogy sok szempontból izgi a vízjég megkeresése .

Ilyen projektekben a mérnökök (csapatok) feladatai általában nagyon apró részekre vannak bontva, egy másik csapat munkáira és faladataira csak kis rálátással bírnak. Arról esetleg tudtok valamit, hogy ezt pontosan hogyan lehetne kinyerni, tehát hogy esetleg magát a vizet is feldolgozni vagy hidrogénné átalakítani?

D: Én  annyira nem ismerem ennek az eljárásnak a menetét , , de erre vannak már kiforrott vagy félig kiforrott technológiák. Például elmennek a NASA tudósok Hawaii vulkánokhoz és a helyi talajból ők ki tudják nyerni a vizet, meg az egyéb ásványi anyagokat, ami épp nekik kell, tehát  ennek már megvan a kémiai és fizikai háttere, de a pontos működését nem tudom.

K: Hát igazából csak tippjeim vannak, hogyan érdemes próbálkozni. Hogyha már értékelhető mennyiségű vizet sikerült összeszedni, akkor azt szerintem elektrolizálni (áram segítségével szétválasztani – a szerk.) a legkönnyebb és akkor szét lehet választani hidrogénre és oxigénre, csak hát odáig el kell jutni. Ennek megvannak a különböző technológiái meg a technológiai folyamatai, de ez már igazából egy másik téma, a Vízszimatoló az nem erről szól.

Ha meghibásodik az eszköz, mit lehet tenni a Földről? Meg kell menteni az eszközt, vagy tudunk írni egy kódot rá vagy egy algoritmust, hogy megjavítsa magát?

K: Alapvetően a redundancia (biztonsági ráhagyás– a szerk.) az a fegyver, amit ilyenkor használunk, tehát hogyha kritikus eszközt kell használnunk, ami meghibásodhat, vagy aminek a meghibásodása a küldetés szempontjából kritikus, akkor általában többet is beleépítünk ebből az eszközből, annyit amennyit a lehetőségek megengednek, meg a vonatkozó kritériumok és szabványok.

Tehát, most egy példát mondok; ha egy szenzorral kell mérni, akkor mondjuk legalább kettőt vagy hármat próbálunk egy helyett beépíteni, mert számolunk azzal hogyha mondjuk egy vagy több tönkremegy akkor még mindig legyen redundáns módon olyan, amivel lehet mérni.

Ez mindenre alkalmazható, tehát nemcsak szenzorokra, és nemcsak fizikailag megfogható dolgokra, hanem szoftveresen is vannak ilyen módszerek , de ezeket a NASA-nál meg az ESA-nál már  szabályozni szokták, hogy hogyan érdemes ilyen típusú tervezésekhez hozzáfogni, úgyhogy hál’ istennek nem vagyunk elveszve ilyen területen. Tehát ennek mi is utána tudunk ilyenkor járni, utánakérdezünk, hogy hogyan érdemes, és akkor kapunk érdemi segítséget a NASA-tól.

D: Ami itt még talán fontos az egyrészt az, hogy úgy tervezünk ezközt, mondjuk a payload (hasznos teher – a szerk.) esetében tudok erről többet, hogy mivel a holdfelszíni környezet egy elég extrém környezet a földihez képest, így az eszköznek nyilván van egy élettartama, amire tervezzük,  hogy addig legalább jó eséllyel működőképes legyen. Ugye

nem tudunk kiküldeni egy szervizes kollégát, hogy ott meghegessze, ha valami elromlik, éppen ezért olyan elektronikákat kell tervezni,  amiknél ha esetleg valamelyik áramköri rész meghal, kisül stb. akkor ahogy Koppány mondta ez ne jelentsen feltétlenül végleges problémát.

Illetve, ugye a Vízszimatolót egy bizonyos élettartamra tervezzük tehát olyan egyszerűséggel próbáljuk ezt megcsinálni, hogy minél kevesebb hibafaktor legyen benne.

És holdfelszíni körülményekre hogyan tudtok tervezni, vagy azt imitálni? Gondolom többségében szimulációkkal.

D: Igen, én pontosan ilyen holdfelszíni sugárzási szimulációkat írok a payloadunk kapcsán. Ugye itt a szimulációk arról szólnak, hogy mi elterveztük azt, hogy ez a payload majd így meg úgy fog neutront detektálni és abból ilyen meg olyan következtetést levonunk, de ezt nyilván nagyon erősen alá kell támasztani, hogy a NASA is elhiggye nekünk, hogy ez így működőképes.

Azért tudunk ilyen dolgokat szimulálni, mert egyrészt szerencsére vannak holdi kőzetmintáink pl. az Apollótól, vagy a szovjetLuna misszióktól, és azoknak az összetétele ismert, és ily módon már van egy elég erős becslésünk arra vonatkozóan, hogy ahova majd a mi payloadunk kerül, a Hold déli féltekéjén, ott milyen kőzetekkel találkozhat és azok milyen nehézségeket okoznak majd;

illetve folyamatosan a mostani holdjárók pl. a kínai holdjáró és egyéb Hold körül keringő űrszondák is segítenek ebben, hogy minél jobban ismerjük a holdi regolit összetételét.

Ily módon tudjuk azt, hogy a kozmikus háttérsugárzás (Ősrobbanásból visszamaradt sugárzás – a szerk.) milyen reakciókat tud kiváltani a regolitból és így tudni fogjuk azt is, hogy mennyi és milyen energiájú neutron hagyja el a holdfelszínt amikor majd detektálni szeretnénk. Nyilván a kozmikus háttérsugárzás  egy elég erős dolog a holdon, mivel nincs mágneses tere, úgyhogy ott ezerrel bombázza a háttérsugárzás protonokkal és részecskékkel a Holdat.

Nyilván erre is tervezni kell a Vízszimatolót, hogy ezt elbírja, és ezek váltják ki a mindenféle magreakciókat a holdi felszínben.

Ugye volt szó arról, hogy egy bizonyos élettartamig bebiztosítjátok, és mi az a pont, amitől már nem megoldható vagy nem is cél biztosítani a tökéletes működését?

D: Pontos szám nincs a fejemben, de nem feltétel, hogy az éjszakát túléljük, tehát ez egyáltalán nem egy ilyen agyon védett cucc. Ugye

a holdi éjszakában az a probléma, hogy olyan extrém hideget kell kibírni, ami sokkal nagyobb befektetést és mérnöki munkát igényel, tehát ez is inkább néhány napra van tervezve, és minden további idő az már csak ráadás lenne.

Nyilván a megadott időtartam az a legkisebb minimum, amit ez elvisel, általában és reményeink szerint azért tovább bírják az eszközök, meg tovább bírja majd az a holdjáró amin lesz a Vízszimatoló, de igen, itt néhány napról beszélünk. De lehet, hogy akár egyetlen napról…

Reméljük ez a magyar puli is hasonlóan kiemelkedő teljesítményt nyújt majd, mint névadói, és azt is reméljük, hogy lesz alkalmunk ismét beszélgetni a holdi tapasztalatokról jövőre.

Kövesd az oldalunkat a Facebook-on és az Instagram-on! Elérsz minket a  Twitter-en és most már a YouTube-on is.



Forrás:

Képek: pulispace

2017 Kidsnews | All rights reserved