sobota, 23 marca 2024

Lunar Roving Vehicle (LRV)

Lunar Roving Vehicle (LRV), pierwszy pojazd, którym przemieszczali się ludzie na Księżycu.

Skafandry kosmiczne są dość sztywne, krępują ruchy i ze względu na ryzyko uszkodzenia systemu podtrzymywania życia astronauci nie mogli się zbytnio oddalać od miejsca lądowania. Podczas misji Apollo 11, pierwszego lądowania na Księżycu, Neil Armstrong i Buzz Aldrin spędzili na Księżycu 21 godzin, zebrali łącznie 20 kg próbek skał, nie odchodzili jednak dalej niż 60 m od lądownika. Bez wykorzystania pojazdu szerzej zakrojone badania naukowe powierzchni byłyby niemożliwe.

Pojazdy LRV wykorzystano w trzech ostatnich misjach księżycowych: Apollo 15, Apollo 16, Apollo 17. W każdej z nich astronauci spędzili na Księżycu po trzy ziemskie doby, sypiając w lądowniku. Dzięki łazikowi kołowemu codziennie eksplorowali teren, fotografowali i pobierali próbki skał w odległości aż 7 km od lądownika. Każdy z łazików przejechał 25-35 km.

Zaprojektowany samochód księżycowy miał masę zaledwie 210 kg. Każde z czterech kół napędzał osobny silnik, zaś energii dostarczały dwa ogniwa srebrowo-cynkowe (są bardzo lekkie w stosunku do wydajności, chociaż jednorazowe). W przedniej części zamontowano antenę kierunkową oraz kamerę telewizyjną, dzięki którym z pojazdu można było transmitować obraz telewizyjny na Ziemię. Zespołem przekaźników telekomunikacyjnych można było sterować także z naziemnego centrum kontroli lotów, co wykorzystano do pierwszej w historii telewizyjnej transmisji startu lądownika z Księżyca.

LRV

Charakterystyczne błotniki, a raczej pylniki, spełniały ważną rolę. Bez nich ciemny księżycowy pył, wzbijany przez poruszający się pojazd, osadzałby się na podsystemach pojazdu, grożąc zatarciami i sprawiając kłopoty z odprowadzaniem ciepła.

Tak stało się podczas misji Apollo 16, kiedy jeden z astronautów, chcąc pomóc koledze, zaczepił o tylny błotnik i urwał go. Pył wyrzucany przez koła podczas późniejszej jazdy pokrył załogę, konsolę i sprzęt komunikacyjny, wskutek czego znacznie wzrosło zużycie energii.

W misji Apollo 17 astronauta przypadkowo uderzył trzonkiem młotka w błotnik, który pękł. Prowizorycznie przykleili go taśmą, ale na zapylonej powierzchni nie trzymała dobrze. Po godzinie jazdy błotnik gdzieś odpadł i astronautów pokrył pył. Przed kolejnym przejazdem wykonali prowizoryczny zamiennik. Wzięli cztery laminowane mapy terenu i we wnętrzu lądownika — żeby przed sklejeniem nie przylgnął do nich pył — połączyli taśmą klejącą i parą zacisków, używanych do górnego oświetlenia. Przed odlotem zamiennik zdemontowali, a mapy ze śladami pyłu można obecnie oglądać w muzeum NASA.

wtorek, 19 marca 2024

Najpiękniejszy eksperyment

Naturalną granicę Egiptu i Nubii stanowiła od dawien dawna pierwsza katarakta na Nilu, miejsce, gdzie koryto rzeki przegradzają ogromne, szare głazy, wystające z wody niczym grzbiety słoni. W pobliżu znajduje się duża, mierząca mniej więcej kilometr na pół kilometra, wyspa nilowa: Elefantyna. Egipcjanie nazywali ją Abu, co oznacza kość słoniową lub słonia, podobnie jak greckie elephas. Tak się składa, że Elefantyna (24,09° N) oraz pobliskie miasto Asuan (24,08° N) na wschodnim brzegu Nilu, starożytne Syene, położone są bardzo blisko Zwrotnika Raka (23,44° N).

W roku 245 p.n.e. na zaproszenie króla Ptolemeusza III do egipskiej Aleksandrii przybył trzydziestoletni Eratostenes, uczony o rozległych zainteresowaniach. W Muzejonie, instytucie naukowym, którego częścią była Biblioteka Aleksandryjska, mieszcząca największy zbiór ksiąg starożytnego świata, pracowali badacze z różnych krajów, utrzymywani przez państwo. Uczeni mieli do dyspozycji ogród botaniczny i zoologiczny oraz setki tysięcy zwojów papirusowych z tekstami z przeróżnych dziedzin — pierwszy katalog biblioteczny liczył 120 woluminów. Eratostenes znalazł i powiązał ze sobą dwie kluczowe informacje.

W Syene raz do roku, w dniu letniego przesilenia, można było zaobserwować niecodzienne zjawisko. W południe, kiedy słońce stało najwyżej na niebie, pionowa tyczka nie rzucała cienia. Światło padało prosto do głębokiej studni i oświetlało tylko wodę na dnie, bez żadnego cienia ani światła na ścianach, jak w inne dni. Promienie słoneczne padały na ziemię pionowo. Eratostenes dowiedział się też, że Syene i Aleksandria, leżące, jak ustalił, na mniej więcej tym samym południku (siatka południków i równoleżników to jego pomysł), są oddalone od siebie o 5000 stadiów. (Wg dzisiejszych pomiarów odległość ta wynosi 843 km). Do oszacowania wielkości kuli ziemskiej potrzebował jeszcze tylko długiej, prostej tyczki i jakiegoś przyrządu do pomiaru kąta lub długości.

Eksperyment Eratostenesa

Dzieło „O pomiarze Ziemi”, w którym opisał, jak otrzymał swój wynik, zaginęło. Znamy tylko uproszczoną wersję, podaną w pracy żyjącego setki lat później Kleomedesa. Nie wiemy, czy Eratostenes pomierzył wielkość cienia rzucanego w południe w dniu przesilenia letniego przez pionowo wbitą tyczkę, a następnie z proporcji do wysokości tyczki określił miarę kąta padania promieni słonecznych, czy też może zmierzył ten kąt bezpośrednio. Tak czy owak, ustalił, że kąt wynosi 1/50 część kąta pełnego (w obecnej mierze: 360°/50=7,2°). Przy założeniu, że Ziemia jest idealnie kulista, a Słońce tak odległe, że jego promienie docierające do różnych punktów Ziemi są praktycznie równoległe, tak pomierzony kąt padania promieni słonecznych jest równy kątowi łuku południka kuli ziemskiej zawartego pomiędzy Aleksandrią a Syene. A zatem na cały obwód kuli składa się 50 takich łuków. Mierzy więc ona 50×5000 = 250 000 stadiów obwodu.

wtorek, 5 marca 2024

Przedwojenny samochód wyścigowy

Początki regularnych wyścigów samochodowych o Wielką Nagrodę (Grand Prix) sięgają roku 1906. Zorganizowane przez francuski klub automobilowy zawody trwały dwa dni, podczas których uczestnicy mieli wykonać po sześć okrążeń po zamkniętej, liczącej 103 km trasie. Torem wyścigów były zwykłe drogi publiczne, kamieniste, pokryte pyłem. Na czas imprezy nawierzchnie pokryto smołą, a w celu uniknięcia przejazdów przez miasteczka wytyczono tymczasowe objazdy, pokryte deskami. W wyścigu wzięły udział samochody dziesięciu producentów francuskich, dwóch włoskich i jednego z Niemiec. W tych trudnych warunkach z 33 pojazdów, które rozpoczęły wyścig, zakończyło go tylko 11, pozostałe uległy awariom i wypadkom. Zwycięzca uzyskał łączny czas 12 godzin 14 minut.

Po pierwszej wojnie światowej na czołowego wytwórcę samochodów sportowych i wyścigowych wyrosła firma założona w Alzacji przez włoskiego projektanta i konstruktora Ettore Bugatti. Samochód Bugatti Type 35, począwszy od zwycięstwa w pierwszym wyścigu o Grand Prix Rzymu w roku 1925, odniósł fenomenalny sukces, osiągnął w swojej klasie pozycję i renomę podobną jak Ford model T wśród samochodów dla przeciętnego użytkownika. Produkowany przez zaledwie kilka lat, wygrywał co roku prestiżowe wyścigi samochodowe, w tym o Grand Prix Francji, Włoch, Monako, Hiszpanii, Niemiec, Belgii, Czechosłowacji… Kierowcy wyścigowi ścigający się samochodami Bugatti wygrali łącznie w kilkuset imprezach sportowych.

Wśród nich była Eliška Junková. Pracowała w banku, w którym poznała swojego przyszłego męża, młodego bankiera, fascynata wyścigów samochodowych. Chcąc dzielić jego pasję, potajemnie poszła na kurs i zrobiła prawo jazdy. Zaraz po ślubie zaczęli kupować szybkie samochody: najpierw Bugatti T30, potem nowsze Bugatti T32, a wreszcie T35. Eliška początkowo towarzyszyła mężowi w zawodach jako mechanik jadący z kierowcą, a kiedy podczas jednego z nich doznał urazu dłoni i zmuszony był kierować jedną ręką, przejęła obsługę pedałów i dźwigni. Pierwszy zawodowy wyścig Eliški, z mężem u boku, odbył się w 1923 roku, a już w 1925 za kierownicą Bugatti T30 odniosła swoje pierwsze zwycięstwo, startując w kategorii samochodów sportowych, do 2 litrów pojemności. Miała wówczas 25 lat. W tych samych zawodach jej mąż, prowadząc Bugatti T35C, wygrał w kategorii samochodów wyścigowych. Rok później przejęła od męża ten samochód i w dorocznym wyścigu czechosłowackim osiągnęła najkrótszy czas absolutny, pokonując nawet męża, który jechał mocniejszym Bugatti T35B. Wkrótce potem Eliška startowała również poza krajem, zyskała sławę w całej Europie i przydomek królowej kierownicy. Po tragicznej śmierci męża w wypadku podczas Grand Prix Niemiec w roku 1928 zaprzestała udziału w wyścigach samochodowych.