211service.com
Jak zabránit katastrofám raketoplánů podobným Kolumbii
Když a jestli se Velký hadronový urychlovač konečně rozběhne, vytvoří ohnivou stříkačku dat, jakou fyzikové nikdy neviděli. Tato data se budou skládat ze stop z trosek ze zhruba miliardy srážek za sekundu, jak bylo měřeno detektory částic seskupenými kolem míst srážky.
To je příliš mnoho dat na podrobnou analýzu, takže většina z nich bude jednoduše vyřazena pomocí jednoduchého filtrovacího systému, který hledá trajektorie zájmu a ukládá je. Tento proces by měl skončit filtrováním zhruba stovky událostí za sekundu pro pozdější podrobnou analýzu. A to vše musí být provedeno v reálném čase, protože jakékoli zpoždění by rychle přemohlo vyrovnávací zařízení, které má akcelerátor.
Co to má všechno společného s raketoplánem? Ukazuje se, že skupina inženýrů z NASA chce použít podobný mechanismus k analýze trajektorie úlomků kolem raketoplánu při startu. Jejich cílem je využít trajektorii těchto částic ke zjištění jejich hmotnosti a hustoty a také ke sledování jejich původu. Se správným druhem analýzy by mělo být možné označit potenciálně škodlivé trajektorie, jakmile k nim dojde.
Není třeba vysvětlovat, proč je to důležité, ale jde to. V roce 2003 náraz trosek s raketoplánem Columbia během startu poškodil vozidlo natolik, že nebylo schopno přežít opětovný vstup. Lepší analýza tohoto incidentu mohla identifikovat rozsah poškození a zabránit tak ztrátě toho raketoplánu.
Philip Metzger z Kennedyho vesmírného střediska a jeho kamarádi postavili první stupeň filtračního systému, který by mohl tuto práci provádět v reálném čase pomocí dvojice kamer, které snímají vysoké rozlišení startu z různých úhlů. Tyto záběry společně poskytují 3D pohled na start, který umožňuje počítači rekonstruovat trajektorii jakýchkoli úlomků. To není žádná raketová věda, ale kupodivu to nikdy nebylo použito k analýze startů.
Metzger a spol. provedli svůj nápad analýzou kousku trosek vyhozených během startu STS-124 v květnu 2008. V té době se inženýři NASA obávali, že tyto trosky byly cihlou z plamenného příkopu pod raketoplánem. . Cihla, která zasáhla raketoplán během startu, mohla způsobit značné škody.
Nová technika však ukazuje, že částice trosek je pěna s nízkou hustotou, téměř jistě z hrdla pevné rakety. To by pro raketoplán představovalo jen malou hrozbu.
Samozřejmě, když dojdeme k tomuto závěru, rok poté je pro posádku raketoplánu málo užitečný, protože potřebuje téměř okamžitě a jistě posoudit stav svého vozidla, než se pustí do opětovného vstupu.
Zde přichází na scénu filtrační mechanismus podobný LHC. Metzger vůbec tvrdí, že data lze snadno shromažďovat pomocí jejich dvou kamer, ale problém je prohrabat se jimi a získat zajímavé a užitečné poznatky. Filtrační systém podobný LHC by ji během startu jednoduše pročesal a odfiltroval pouze ty stopy trosek, které jsou dostatečně husté a masivní, aby představovaly hrozbu.
To by mohlo zachránit životy, a přestože má být raketoplán vyřazen do této doby příštího roku, tento proces by se dal snadno aplikovat na budoucí starty raket kdekoli na světě.
Ref: arxiv.org/abs/0910.4357 : Fotogrammetrie a balistická analýza vysoko letícího projektilu při startu raketoplánu STS-124