космос

Как красили марсоходы Spirit и Opportunity

Случайно посмотрел по телевизору документальный фильм про марсоходы Spirit и Opportunity, заинтересовался, как их красили для таких эксплуатационных условий и решил написать тред, как и чем красят марсоход. Поехали.

Для начала надо сказать, что предыдущие Spirit и Opportunity красились по схеме, схожей с ювелирным делом. Перед конструкторами стояла задача обеспечить работоспособность механизмов в условиях, когда температура ночью на Марсе может упасть до -94 градусов (здесь и далее везде - Цельсий). Дневной максимум может достигать 22 градусов. В общем, холодно.

Для уменьшения теплопотерь корпуса (Warm Electronic Box - WEB) марсоходов Spirit и Opportunity покрывали золотом. В первую очередь для того, чтобы тепло, вырабатываемое работающими приборами не рассеивалось в холодной атмосфере Марса.

В целом, где-то похоже на термос. В дополнение, для теплозащиты корпус покрывали так называемым Аэрогелем (еще именуемым «твёрдым дымом»). Очень лёгкий, очень прочный,
отличный теплоизолятор. В целом, судя по тому, что вместо расчетных 90 солнечных суток Spirit проработал 2210 суток, а Opportunity 5111 суток, инженеры NASA все рассчитали правильно.

Следующее поколение (написано третье, видимо американцы считают от Sojourner 1996 года - на фото) - ровер Curiosity, запущенный в 2011 году и работающий до сих пор (расчетное время работы было уже 688 солнечных суток).

И вот на Curiosity NASA применила уже краску. Краска гибридная керамическая калий-силикатная, утверждённая решением Главного инженера NASA, при этом что интересно, применили ее еще на Curiosity, а утвердили стандарт только в 2020 уже после запуска Perseverance.

При этом краску тестировали в условиях открытого космоса на МКС в течение ЧЕТЫРЁХ лет, перед тем как утвердить. Логика была такая - что переживет открытый космос - подойдёт и для Марса.

На фото контейнер на МКС, в котором в том числе и испытывалась указанная краска. Краску AZ-2100-IECW разработали AZ Technology из Алабамы. Краска пережила 4-х-летнее облучение и экстремальные температуры, и сохраняет свои свойства от -180 до 1000 градусов. Краска белая, для повышения отражения ультрафиолета.

Дальше немного подушню, извините, в части технических особенностей материала. Допустимая толщина покрытия (как обычно, у американцев все не в микронах, а в Mil - 1 Mil - 0.001 дюйма) - 5+-1 mil - это человеческим языком около 127 микрон.

На два-три слоя достаточно высокий сухой остаток. Время жизни замешанной банки с краской после замешивания - 24 часа (это много, авиационные полиуретаны в зависимости
от активатора могут и 2 часа жизни давать).

Самое интересное - в качестве растворителя используется деионизированная ВОДА )) Температура нанесения от 15 до 35 градусов, ничего особенного. А вот влажность - строго от 50 до 80% в процессе нанесения. Для изоляции разрешено использовать угадайте что (да, алюминиевый скотч, привет 3M) - 3М 1170 и бумажный 3М 232 и винил. Обезжиривается спиртом. Еще что интересно - краска наносится безвоздушным распылением с использованием высоко-очищенного азота вместо воздуха. После нанесения совершенно
адский процесс сушки с контролем влажности по дням с постепенным уменьшением - 7 ДНЕЙ СУШКИ по стандарту.

Вы же помните, что в качестве растворителя используется вода ) - воду надо аккуратно выпарить без вреда для покрытия. После сушки корпус ровера запекается в вакуумной печи на 110 градусах для удаления остатков воды, возможной пыли (правда, глянул стандарты NASA по чистоте - откуда там пыль) и земных микроорганизмов (чтобы на Марс ничего лишнего не привезти). Весь этот процесс делают в NASA Jet Propulsion Laboratory.

Помимо покраски самого корпуса марсохода, нанесли покрытия и на внутренние компоненты ровера. Для снижения трения применили специальную смазку “Microseal” производства Curtiss-Wright. Поскольку в космосе ничего просто не бывает (видимо), смазка наносилась специально разработанным покрасочным пистолетом, в котором при распылении производилось смешивание микро-частиц смазки, и скорость распыления достигала 182 метра в секунду (на обычной покраске - 1-3 метра в секунду), для заполнения мельчайших пор поверхности.

После чего смазку запекали два часа на 148 градусах для получения финального результата. После этого смазка пригодна для работы в условиях температур от -253 до 1093, радиации, вакуума и т.д.

И наконец, в 2020 запустили по сути 4 поколение марсохода - Perseverance, и процесс покраски, описанный выше, выложили на YouTube.

Ссылка вот, ролик небольшой, всего около 3 минут.

Перед покраской команда JPL заизолировала на корпусе более 600 зон при помощи скотча и винила. Все вручную и с максимальной тщательностью.

Изолировали, на минуту - 5 дней.

Интересный аспект процесса - перед покраской корпус марсохода надо было вышкурить для создания достаточной адгезии. Потом очистить от всех частиц пыли и обезжирить. При этом команде маляров JPL надо было успеть выполнить эту задачу за менее чем 6 часов, чтобы не допустить начала оксидации и возможной коррозии. Успели за 2 часа. Обратите внимание, шкурят самым банальным красным скотч-брайтом. Там, где алюминий не глянцевый - уже готовая поверхность.

Из-за размеров марсохода, он занял почти всю покрасочную камеру, поэтому глава команды маляров JPL John Campanella вынужден был работать всего с двумя помощниками (всего у них там 6 человек). Из-за этого красили по частям, один день верхнюю панель, один день боковые, и один день все остальное. Первый слой краски на весь корпус нанесли за 10 минут, и тут же нанесли второй и третий слои (техника покраски wet on wet). Вся работа заняла 5 часов непосредственного времени прикосновения.

После покраски и сушки в печи (3 дня запекали) корпус ровера завернули в два слоя изоляции - и передали на сборку. На фото - та самая вакуумная печь.

И потом еще 4 месяца собирали начинку. Но это уже совсем другая история, не про покраску ))

Если кто-то это дочитал - спасибо ☺️ Техническая документация на покрытия скачана с сайта NASA, хотя пришлось поискать ) Все фото @NASAPersevere @MarsCuriosity @NASAJPL и Википедия.

Сурс

На Землю над южной частью Тихого океана упал астероид (размером до одного метра) 2024 RW1, создавший мощную вспышку в небе над Филиппинами в 00:45 ночи по местному времени 5 сентября (в 19:45 мск 4 сентября). Он сгорел в атмосфере.

Скорость его падения составила около 17,6 километра в секунду, или 63 360 километров в час.

На Солнце появилось пятно в виде сердца

Подобные пятна — это области повышенного магнитного поля. Снимок принадлежит астроному из Саратова Юрию Кумакову. «По данным лаборатории солнечной астрономии ИКИ (Институт космический исследований) и ИСЗФ (Институт солнечно-земной физики), группа солнечных пятен с номером AR3792 была видна с Земли с 17 по 28 августа, однако за это время меняла форму, так что похожа на сердце была с 21 по 25 августа. Фотография была сделана в последний день этого периода».

Экипаж Boeing Starliner вернётся на Dragon SpaceX

Глава NASA Билл Нельсон сообщил, что экипаж первого пилотируемого полета Boeing Starliner вернется на Землю на борту SpaceX Crew Dragon миссии Crew-9 в феврале следующего года.  Корабль Боинг вернется в автоматическом режиме без экипажа.

Напомним, что эта миссия началась 5 июня этого года, и должна была закончиться через 8 дней, но из-за проблем с двигателями экипаж до сих пор находится на борту Международной космической станции.  В общей сложности Сунити Уильямс и Бутчу Уилмору придется провести на орбите 8 месяцев.

Космический аппарат «Юнона» вот уже 53 дня совершает круговое движение вокруг крупнейшей планеты Солнечной системы — Юпитера. Данное видео было смонтировано из 21 обработанного изображения, полученного камерой JunoCam.

На Марсе впервые нашли огромные запасы жидкой воды

Под поверхностью Марса находятся огромные объемы жидкой воды, теоретически способной поддерживать жизнь. К такому выводу пришли ученые НАСА, проанализировав данные, собранные американским зондом Mars Insight Lander. Результаты своих исследований они опубликовали в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Зонд Mars Insight Lander совершил посадку на поверхность Марса в 2018 году и работал до конца 2022 года. Все это время он находился на одном месте и собирал сейсмические данные, регистрируя сотрясения марсовой коры.

Аппарат измерял скорость движения сейсмических волн, а ученые на основании этих данных делали выводы о том, через какую среду они проходят. «Это на самом деле тот же способ, который применяется и на Земле для поиска подземных залежей воды, или же нефти, или газа», — объяснил Би-би-си участвовавший в проекте профессор Калифорнийского университета Майкл Манга. В результате ученые пришли к выводу, что на глубине от 10 до 20 километров под поверхностью Марса находятся большие объемы жидкой воды.

Профессор Манга напомнил, что воду в виде льда на полюсах и водяного пара в остатках атмосферы ученые находили на Марсе и раньше. Изучение поверхности красной планеты позволило обнаружить следы рек и озер, что говорит о том, что когда-то жидкая вода была и на поверхности Марса.

Однако последние три миллиарда лет поверхность четвертой планеты от Солнца представляет собой сплошную пустыню. Тем не менее теперь ученые убеждены, что вода осталась под поверхностью Марса.

Они говорят, что ее объемов достаточно, чтобы покрыть всю поверхность Марса слоем воды толщиной более полутора километров. Обнаружение жидкой воды также вновь делает актуальным вопрос о существовании на Марсе жизни. «Без жидкой воды нет жизни. Так что, если на Марсе и есть потенциально обитаемые места, то они могут быть глубоко под поверхностью», — отметил профессор Манга.

При этом он оговорился, что добраться до обнаруженных запасов воды будущим колонизаторам Марса будет очень непросто. «Она запрятана в коре на глубине 10-20 километров. Бурить скважину глубиной 10 километров на Марсе — это даже для [Илона] Маска будет сложновато», — сказал он, имея в виду основателя компании SpaceX и его амбициозные планы по колонизации красной планеты.

В NASA тайно обсуждают альтернативные способы возвращения экипажа корабля Boeing Starliner на Землю

Взвешенного решения по возвращению на Землю «застрявшего» на МКС экипажа корабля Boeing Starliner всё ещё нет. Астронавты летели на станцию на неделю, а находятся там уже почти два месяца. Возвращение людей на корабле Boeing сопряжено с определённым риском, но отказ от использования Starliner’а грозит закрытием программы и убытками для компании, а также репутационными потерями для NASA. В агентстве тянут с решением и изучают альтернативы.

Ресурс Arstechnica собрал ряд неофициальных данных по ситуации с обсуждением проблемы Starliner в NASA и получил их подтверждение из ряда сторонних, но надёжных источников. Во-первых, есть определённой риск полёта на корабле Boeing на Землю, и это создало в NASA своего рода лобби по отказу от использования пилотируемой капсулы Starliner.

Похоже, этот риск достаточно высок, чтобы в NASA без сопротивления решились пойти на такой вариант. Испытания маневровых двигателей корабля на орбите, проведённые в минувшие выходные, в целом были «хорошие», однако начатое во вторник обсуждение их результатов было решено продолжить на следующей неделе, а намеченное на 1 августа заседание по этому вопросу было отменено.

Всё это время в NASA предпочитали не говорить конкретно о возвращении экипажа Starliner альтернативным способом, например, на кораблях Crew Dragon компании SpaceX. В агентстве каждый раз подчёркивали, что изучают все способы возвращения экипажа на Землю. В то же время компания SpaceX ещё 14 июля получила от NASA $266 678 на программу «специального исследования по реагированию на чрезвычайные ситуации». В NASA заявили, что эта программа не имеет отношения к проблеме Starliner’а. Источники Arstechnica опровергли эту официальную позицию: имеет, да.

Предполагается, что SpaceX изучит вопрос размещения на кораблях Crew Dragon пяти или шести астронавтов. По крайней мере, скафандры для полёта в капсулах Crew Dragon для экипажа Starliner уже подобраны. Также известно, что 18 августа на корабле Crew Dragon планировалась очередная отправка дежурного экипажа (миссия Crew-9). Полететь могут два человека вместо четырёх (стандартная максимальная вместимость корабля). В компании SpaceX якобы работают над таким сценарием. Тогда Бутч Уилмор и Суни Уильямс смогут вернуться в штатной комплектации кораблей. Как вариант возможно возвращение экипажами по пять человек в корабле.

Неназванный источник сообщил ресурсу Arstechnica, что вероятность возвращения Уилмора и Уильямс на корабле Crew Dragon выше, чем 50 %. В NASA и Boeing стремятся избежать такого сценария. Если во время возвращения Starliner произойдёт непоправимое, то ответственность сторон взлетит до небес. Похоже, что именно на этом фронте сегодня идёт основная борьба: соотношение риска и вознаграждения за него.

Виды галактик и туманностей с телескопа, расположенного на земле, с космического телескопа Хаббл (Hubble Space Telescope) и с космического телескопа Джеймса Уэбба (James Webb Space Telescope)

Галактика Сомбреро (The Sombrero Galaxy), также известная как Messier Object 104 - расположена на границах созвездий Девы и Ворона. Она находится примерно в 9,55 мегапарсеках (31,1 миллиона световых лет) от нашей галактики Млечный Путь.

NGC 3132 (NGC 3132), известная как Южная кольцевая планетарная туманность (Southern ring planetary nebula), представляет собой яркую и широко изученную планетарную туманность в созвездии Вела. Ее расстояние от Земли оценивается примерно в 613 парсек или 2000 световых лет.

Столпы Творения (The Pillars of Creation) - это колонны холодного межзвездного водорода и пыли, которые служат инкубаторами для новых звезд. Они являются частью туманности Орла, области звездообразования в созвездии Змеи, расположенной на расстоянии 7000 световых лет от нас.

Туманность Тарантул (The Tarantula Nebula), также известная как 30 Дораду (30 Doradus), представляет собой обширную область H II в Большом Магеллановом Облаке. Расстояние до нее около 49 килопарсеков (160 000 световых лет) делает ее чрезвычайно ярким незвездным объектом. Фактически, если бы туманность Тарантул находилась так близко к Земле, как туманность Ориона, она отбрасывала бы видимые тени.

Южная галактика Вертушка (The Southern Pinwheel Galaxy), также известная как Messier 83 (M83), представляет собой спиральную галактику с перемычкой, расположенную примерно в 15 миллионах световых лет от нас на границе созвездий Гидры и Центавра.

Туманность Киля (The Carina Nebula), также известная как Туманность Эта Киля (Eta Carinae Nebula), представляет собой обширную и сложную область ярких и темных туманностей, расположенную в созвездии Киля. Туманность находится в рукаве Киля-Стрельца нашей галактики Млечный Путь, примерно в 8500 световых годах от Земли.

НАСА впервые обнаружило кристаллы серы на Марсе

Ученые НАСА обнаружили кристаллы серы на Марсе, когда аппарат Curiosity случайно расколол камень. Марсоход случайно заехал на целое поле таких камней, сообщает Лаборатория реактивного движения НАСА.

Хотя сульфаты достаточно распространены на Марсе, это первый случай, когда сера была найдена на Марсе в чистом элементарном виде. Еще более захватывающим является то, что канал Гедиз Валлис, где Curiosity сделал свое открытие, покрыт большим количеством похожих камней. Это означает, что каким-то образом элементарная сера в некоторых местах на планете может быть в избытке.