Włosi szukają pomysłów na eksperymenty w sztucznej grawitacji

Włoska agencja kosmiczna ASI przygotowuje się do zbierania pomysłów na eksperymenty, które pomogłyby w planowaniu kolejnych wypraw na Księżyc, Marsa i inne ciała niebieskie. Chodzi o doświadczenia wymagające utrzymania określonego poziomu grawitacji przez dłuższy okres. Od 19 października ma ruszyć specjalny kwestionariusz, dzięki któremu instytucja zbierze opinie środowiska naukowego i technologicznego, a przy okazji oceni, na ile realny jest cały zamysł.

Badania warte zachodu

Wedle wstępnych założeń aparatura miałaby mieć budowę modułową, a pojedynczy eksperyment zmieściłby się w objętości kilku jednostek CubeSata - sześcianów o boku 10 centymetrów, które dobrze obrazują skalę logistyczną takiego przedsięwzięcia. Układy te działałyby samodzielnie, bez potrzeby ingerencji załogi. Twórcy projektu zakładają nawet możliwość testowania warunków od mikrograwitacji aż po poziomy zbliżone do tych panujących na Księżycu i Marsie. Dzięki temu naukowcy mogliby śledzić zjawiska, które wymagają stabilnego obciążenia utrzymywanego przez dłuższy czas.

Mechanizm przypomina rozwiązanie znane z filmu Kubricka - statek albo jego fragment wprawia się w ruch obrotowy. Powstająca wtedy siła odśrodkowa generuje pozorny, lecz odczuwalny ciężar, dociskający przedmioty do zewnętrznej ściany konstrukcji. Siła ta rośnie wraz z odległością od osi obrotu oraz prędkością wirowania, co pozwala precyzyjnie regulować poziom obciążenia działającego na próbkę.

Dla porównania: przyspieszenie grawitacyjne na powierzchni Księżyca stanowi około 16 proc. tego, które znamy z Ziemi, a na Marsie - około 38 proc. Warto jednak pamiętać, że stan nieważkości nie oznacza zniknięcia ziemskiego przyciągania. Statek wraz z całą zawartością znajduje się w swobodnym spadku wokół Ziemi, więc wrażenie unoszenia się też jest tylko pozorne - efekt liczony jest względem układu odniesienia, w którego centrum znajduje się sam statek. Dzięki rotacji można w takich warunkach wprowadzić dodatkowe, w pełni kontrolowane obciążenie.

Eu:CROPIS: połowiczny sukces

Wiele cennych wniosków dostarczyła misja Eu:CROPIS niemieckiej agencji DLR, wystrzelona na orbitę 3 grudnia 2018 roku. Satelita obracał się tam z różną prędkością, co pozwalało odtworzyć warunki odpowiadające grawitacji panującej na Księżycu i Marsie. Naukowców interesowało przede wszystkim, czy syntetyczny mocz da się przetworzyć w nawóz dla pomidorów. Niewielkie szklarnie miały posłużyć do sprawdzenia takiego obiegu w warunkach zbliżonych do tych, jakie panowałyby na hipotetycznych bazach poza Ziemią. Powodzenie całego przedsięwzięcia oznaczałoby stworzenie systemu zdolnego podtrzymywać życie poza naszą planetą.

Niestety jedna aktualizacja oprogramowania wystarczyła, by zniweczyć ten konkretny eksperyment - proces nawadniania nie został uruchomiony, przez co pomidory nigdy nie wzeszły. Pozostałe doświadczenia zakończyły się powodzeniem i przesłały komplet danych, a faza badawcza misji dobiegła końca w sylwestra 2019 roku. Wnioski są takie, że samo wytworzenie sztucznej grawitacji jest wykonalne, natomiast utrzymanie czegokolwiek żywego na orbicie okazuje się zadaniem znacznie trudniejszym, wymagającym bezbłędnego sterowania i dopięcia wielu innych elementów. Włosi zamierzają pójść o krok dalej, a pozostaje mieć nadzieję, że unikną problemów, które dotknęły wcześniej Niemców.