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Marte 2020, la NASA pubblica il video del nuovo paracadute supersonico



La prossima missione di sbarco su Marte con un rover si terrà nel 2020, la NASA nel frattempo sta testando una serie di nuove tecnologie in grado di migliorare la futura esperienza di esplorazione. Lo scorso 4 ottobre si è svolto il test sul nuovo paracadute supersonico (ASPIRE), ossia quello che consentirà l'atterraggio in sicurezza sulla superficie marziana.
Il video ufficiale sul test è stato caricato solamente ieri nel canale Youtube di ">NASA Jet Propulsion Laboratory, grazie ad esso è possibile vedere il lancio del razzo dalla Virginia, la separazione del payload e il dispiegamento del paracadute.
Qualche dato prima dell'impressionante video, il paracadute comincia ad aprirsi ad un'altezza di 42 chilometri quando la velocità è di circa 1,8 volte superiore a quella del suono. Senza il rallenty capiremmo davvero poco delle dinamiche, perchè l'apertura del paracadute è avvenuta in circa mezzo secondo.
In realtà, la visione al rallenty ha uno scopo ben preciso e verrà analizzata frame per frame, con l'obiettivo di controllare i potenziali punti di stress del paracadute in fase di apertura e migliorare il tutto evitando eventuali danni alle cuciture nella missione su Marte del 2020.
Sappiamo quanto la storia dell'esplorazione di Marte sia ricca di fallimenti, nel 2016 ad esempio, la sonda Schiapparelli si schiantò sulla superficie del pianeta rosso per colpa di un errore software. La NASA vuole essere il più possibile sicura che l'atterraggio avvenga nel modo più morbido, ed il paracadute protagonista della clip potrebbe essere la soluzione.

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La NASA sta testando un reattore nucleare da inviare su Marte



Al fine di garantire un sostegno energetico adeguato ai primi astronauti che sbarcheranno su Marte, la NASA sta testando un nuovo prototipo di reattore nucleare chiamato “Kilopower” da inviare eventualmente sul pianeta rosso.
La colonizzazione di Marte è un qualcosa che si discute ormai da decenni ma solo negli ultimi anni sono stati fatti dei piani effettivi per raggiungere il pianeta rosso. Oltre però alle difficoltà nel viaggio, la missione per colonizzare Marte ha anche un problema di energia legata alla sopravvivenza pura e semplice.
Considerando che il trasferimento di combustibile dalla Terra a Marte è eccessivamente costoso e non proprio semplice, il progetto della NASA potrebbe rappresentare un’alternativa tutt’altro che cattiva.
A capo del progetto Kilopower presso il Los Alamos National Laboratory del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti vi è Patrick McClure insieme a David Poston (capo progettista di reattori a Los Alamos).
Le caratteristiche del nuovo reattore nucleare Kilopower traggono origine da tecnologie sviluppate a Los Alamos addirittura negli anni 60?. Esso è costituito da poche parti mobili, e per alimentare il motore Stirling sfrutta una tecnologia a heat-pipe sviluppata a Los Alamos nel lontano 1963.




Il funzionamento è semplice (in teoria) e si affida sempre a un generatore elettrico tradizionale. In un tubo sigillato circola un fluido attorno al reattore che raccoglie il calore prodotto e lo porta al motore Stirling il quale, ruotando, genera energia elettrica.
Stando ai dati, si possono costruire reattori Kilopower da 1 kW a 10 kW. Per gestire efficacemente un habitat su Marte sarebbero necessari circa 40 kW, per questo la NASA ipotizza di inviarne quattro o cinque sul Pianeta Rosso.

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NASA sviluppa nuove "ali pieghevoli", successo nei primi test



L'idea di realizzare aerei di nuova generazione caratterizzati da un sistema di ali pieghevoli non è propriamente una novità, tuttavia i problemi tecnici hanno reso quasi impraticabile questa evoluzione per un utilizzo su larga scala. LA NASA sembra aver fatto progressi in questo campo, creando una tecnologia semplice e funzionale, che secondo i primi test di volo risulta molto promettente.
Se fino ad oggi implementare una soluzione simile richiedeva l'utilizzo di sistemi idraulici pesanti che in parte ne vanificavano i benefici, il nuovo progetto della NASA risulta più evoluto e molto meno impattante sul peso del velivolo, si basa infatti sulle proprietà di un materiale in grado di modificare la sua forma in seguito ad un aumento della temperatura.
L'attivazione avviene tramite riscaldamento, come conseguenza viene alimentato un movimento rotatorio della meccanica interna che si comporta come un attuatore per le ali. Il sistema consente di muovere la porzione finale delle ali fino a 70 gradi verso l'alto o verso il basso, come evidenziato nella clip ufficiale caricata dalla NASA.




I vantaggi derivanti dall'utilizzo di un sistema di ali pieghevoli sono molteplici, in primis in termini di controllo e di efficienza sui consumi, soprattutto in relazione alle condizioni meteorologiche di volo, inoltre gli aerei progettati per i voli supersonici sono tra quelli a trarre maggiori benefici in termini prestazionali.
Il limite attuale di questa tecnologia è di consentire il piegamento delle ali solo in un senso durante il volo, tuttavia l'obbiettivo è riuscire ad effettuare un upgrade dell'hardware entro l'anno per consentire anche il movimento in direzione opposta.

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La NASA si prepara a creare la prima base lunare orbitale a partire dal 2020

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Un elicottero drone per Mars 2020

La Nasa pensa a un elicottero drone che aiuterebbe il rover Mars 2020 negli spostamenti, ma volare nella rarefatta atmosfera marziana non è una passeggiata.


Illustrazione: il Mars Helicopter Scout ricarica le batterie sulla superficie marziana; in lontananza si vede il rover Mars 2020.

In questi giorni la Nasa deciderà se a bordo della missione Mars 2020 troverà posto anche un drone elicottero provvisto di fotocamera. Il suo scopo potrebbe essere quello di fare da scout, fotografando gli ostacoli sul percorso del rover per aiutare i piloti a Terra a scegliere la strada migliore.

Sotto (poca) pressione. Il piccolo Mars Helicopter Scout (nome provvisorio) sarà provvisto di due pale sovrapposte, del diametro di più di un metro l'una, per spingere la flebile aria marziana. La sfida più grande di questo progetto è proprio quella di far sollevare il drone spingendo verso il basso aria molto rarefatta.


Illustrazione: il Mars 2020 con il drone elicottero.

La pressione dell'atmosfera marziana è infatti appena l'1% di quella terrestre. Poco aiuta la scarsa gravità del Pianeta Rosso che rende il drone più leggero (680 grammi al posto di 1,8 kg sulla Terra), ma dai laboratori Nasa annunciano di aver fatto volare un prototipo di questo drone in una camera a vuoto. Negli scorsi mesi hanno l'hanno infatti testato per 86 minuti in un ambiente che replica le condizioni marziane.

Cibernetico. Un'altra sfida è quella del sistema di navigazione autonomo. Vista la distanza, un segnale inviato dalla Terra arriverebbe dopo diversi minuti e questo rende impossibile telecomandare il drone dal controllo missione. Il sistema di navigazione automatico stabilirà quindi quali aree fotografare e dove atterrare. Non avendo Marte un campo magnetico, il sistema di orientamento non può usare bussole: il drone dovrà dunque affidarsi alla posizione del Sole nel cielo marziano.


Illustrazione: il nuovo rover della NASA, Mars 2020.

Sempre grazie al Sole sarà possibile ricaricare le batterie che alimentano l'elicottero. Dato però l'alto dispendio di energia, la durata di ogni volo non dovrebbe superare i 2 minuti: considerando i tempi di ricarica, gli ingegneri non prevedono più di 3 voli per giorno marziano.


Illustrazione: la discesa del rover Mars 2020 sulla superficie del Pianeta Rosso. Il metodo sarà lo stesso utilizzato per Curiosity.

Da vicino è meglio. Il rover Mars 2020 è progettato sulla base di Curiosity: uno dei problemi delle manovre sulla superficie di Marte è la mancanza di indizi dettagliati su ciò li circonda. Le immagini satellitari possono dare degli indizi che vengono poi confrontati con le fotocamere di bordo, ma un drone restituirebbe immagini ben 10 volte più dettagliate.

Se la Nasa abbraccerà anche il progetto dell'elicottero vedremo drone e rover partire assieme nel luglio 2020 a bordo di un razzo Atlas V della compagnia United Launch Alliance.

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Mars Helicopter: un elicottero su Marte



Un po' più grande di una palla da baseball, ecco l'elicottero che la Nasa ha deciso di fare arrivare sul Pianeta Rosso con la prossima missione, Mars 2020.

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NASA vicina allo zero assoluto per studiare il condensato di Bose-Einstein sulla ISS



La NASA ha dato il via ad una missione di grande importanza a livello scientifico, un razzo Antares è partito dalla Virginia alla volta della Stazione Spaziale internazionale (ISS) con un carico da quasi 3.400 kg formato da attrezzature utili per lo svolgimento di alcune operazioni che si protrarranno nei prossimi anni. Il principale payload è rappresentato da un laboratorio, che si spera possa dare nuove risposte ad alcuni fenomeni della meccanica quantistica non sperimentabili con facilità sul nostro pianeta.
Definito con il nome di Cold Atom Laboratory (CAL), ossia laboratorio del freddo atomico, si occuperà di studiare come mai prima d'oggi è stato possibile fare le proprietà dei condensati di Bose-Einstein, sfruttando alcune potenzialità offerte dalla microgravità.
Molte testate hanno focalizzato l'attenzione sulla temperatura obiettivo che il laboratorio punta a raggiungere, si tratterà infatti della più bassa che l'uomo sia mai riuscito a sperimentare e, a tutti gli effetti, la più bassa conosciuta all'interno dell'universo. Se il limite fisico noto ed irraggiungibile è lo zero assoluto, ossia 0 Kelvin/ -459,67 Fahrenheit, l'obiettivo è arrivare al sorprendente risultato di 0,000000001 gradi Kelvin, ossia -459,6699999982 gradi Fahrenheit (-273,149999999 °C), sarebbe la prima volta in cui l'uomo raggiunge tale traguardo. Per avere un'idea di quanto stiamo per fare ed un confronto concreto, la temperatura di fondo dello spazio cosmico è di -455 gradi Fahrenheit (-270,556 °C), dunque l'obiettivo è raggiungere un punto addirittura inferiore.
Qual è lo scopo di questo esperimento? Riuscire a studiare come mai prima d'ora i condensati di Bose-Einstein e le proprietà quantistiche, approfittando proprio delle condizioni offerte dalla lontananza della gravità esercitata dal nostro pianeta. Per capire meglio il perchè di tutto ciò, proviamo a dare una spiegazione basilare dei condensati Bose-Einstein e delle importanti implicazioni scientifiche di questi studi.



Tutti conosciamo o sperimentiamo gli stati della materia (aggregazione delle molecole) in relazione alle proprietà meccaniche che si manifestano, sappiamo ad esempio che l'acqua può passare allo stato gassoso se riscaldata, ed allo stato solido se raffreddata. Ciò che cambia è l'interazione tra le molecole, molto forte nello stato solido e praticamente assente nello stato aeriforme, dove la materia non solo non è in grado di mantenere una forma, ma va ad occupare tutto lo spazio disponibile.
Per quanto riguarda le particelle elementari, focus specifico della meccanica quantistica, sappiamo che si dividono in due gruppi principali, fermioni e bosoni. I primi potremmo definirli come i costituenti veri e propri della materia, i secondi come una sorta di collante tra le altre particelle. Avrete sentito sicuramente parlare del Bosone di Higgs, una particella teorizzata per la prima volta nel 1964 e rilevata nel 2012 grazie agli esperimenti svolti con l'acceleratore LHC al CERN di Ginevra. Secondo le teorie attuali, questo bosone è strettamente associato al campo di Higgs, permea l'universo ed è il responsabile della massa della particelle elementari.
I condensati di Bose-Einstein rappresentano uno stato della materia ottenibile quando si porta un insieme di bosoni a temperature estremamente vicine allo zero assoluto (0 K), ossia -273,15 °C. E' interessante il comportamento che assumono i bosoni con temperature prossime al limite minimo assoluto.
Immaginiamo di avere un composto gassoso di bosoni, ognuno di essi caratterizzato da una sua velocità ed una posizione variabile, caratteristiche che peraltro non possiamo calcolare con precisione ma prevedere tramite una funzione probabilistica chiamata Funzione d'onda.
All'abbassarsi della temperatura, diminuisce velocità ed energia di ogni singolo bosone, ma nell'avvicinarsi alla temperatura dello zero assoluto avviene un fenomeno inaspettato: una parte di questi bosoni raggiunge uno stato definito di "bassa energia", cominciando a comportarsi come fosse un bosone unico con una sua funzione d'onda specifica. Ecco una rappresentazione chiara e semplice del fenomeno sopra descritto.



Otteniamo quindi una sorta di superparticella i cui effetti quantistici che normalmente possono essere studiati nell'infinitamente piccolo diventano osservabili a livello quasi macroscopico, consentendo così una maggiore comprensione del fenomeno.
Nel 1995 fu creato il primo condensato gassoso, ci riuscirono i ricercatori Eric Cornell e Carl Wieman al laboratorio NIST-JILA dell'Università del Colorado. Sfrutando tecniche di raffreddamento al laser ed usando un gas di rubidio, hanno permesso di portare degli atomi di gas di rubidio a circa 6×10?8K, aggiudicandosi per questo il Premio Nobel per la fisica nel 2001.
Qualcuno si starà chiedendo il perchè dell'importanza di questo esperimento da parte della NASA in condizioni di microgravità, proviamo a dare una risposta che tutti possano comprendere.



L'immagine superiore ci mostra una rappresentazione del Cold Atom Laboratory trasportato sulla ISS, il laboratorio sarà gestito a Terra da un team di fisici che lavoreranno per 6 ore e mezza giornaliere nei prossimi 3 anni, o forse più nel caso si ritenga necessaria una dilatazione delle tempistiche in relazione ai risultati ottenuti. Dunque gli astronauti a bordo della ISS non avranno alcuna responsabilità, facendo solamente da supporto al personale di terra.
Ma ritorniamo alla domanda fondamentale, perchè sono così importanti le condizioni di microgravità per questo esperimento svolto dal CAL?
Sulla Terra abbiamo già provato ad ottenere i condensati di Bose-Einstein, tuttavia non riusciamo ad aumentarne la persistenza per più di qualche frazione di secondo, il responsabile unico di questo fenomeno è proprio la forza di gravità, che agendo sulle particelle abbatte il gas ed interrompe l'esperienza non appena i laser che si occupano del raffreddamento smettono di operare. Secondo le previsioni, le condizioni di microgravità sperimentabili sulla ISS consentiranno di protrarre i tempi di osservazione del cambiamento di stato, dalle poche frazioni di secondi normalmente sperimentati fino ad un massimo di 10 secondi.
Le implicazioni a livello quantistico potrebbero essere notevoli ed al momento non completamente note, poichè questo cambiamento di stato amplifica gli effetti della meccanica quantistica su scale maggiori e mai osservate per molto tempo. Potremmo ad esempio essere in grado di creare nuovi stati della materia o, addirittura, ottenere maggiori informazioni sulla natura dell'energia oscura, ossia quella forza misteriosa e non dimostrata che si pensa sia responsabile dell'espansione dell'universo.
Si tratta di un esperimento scientifico di grande importanza, i cui risvolti sono tuttora di difficile previsione ma che rappresenteranno il risultato di anni ed anni di studi sui fenomeni quantistici, un'opportunità per osservare i comportamenti dei bosoni come mai prima d'oggi è stato possibile fare.

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NASA fotografa un cratere provocato da un meteorite su Marte



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Una tempesta di sabbia ha bloccato il rover marziano Opportunity


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NASA: primo volo nello spazio aereo pubblico senza pilota



La NASA ha portato a termine con successo la sua prima missione nel National Airspace System dopo aver effettuato il primo volo nello spazio aereo pubblico senza pilota. L'agenzia governativa civile responsabile del programma spaziale e della ricerca aerospaziale degli Stati Uniti ha raggiunto un'altra pietra miliare con l'aeromobile Ikhana pilotato da remoto, aprendo alla normalizzazione delle operazioni con un velivolo sprovvisto del pilota.
Uno dei vantaggi dei velivoli pilotati a distanza è senza dubbio legato alle attività di presidio del territorio, dagli incendi boschivi alle operazioni di soccorso, e non si esclude che la tecnologia possa essere standardizzata su tutti gli aeromobili in futuro. La NASA ha ottenuto un permesso speciale dalla Federal Aviation Administration per condurre il volo di prova, comandato a distanza da un pilota a terra tramite una serie di sistemi tecnologici.



Le tecnologie includono un radar di sorveglianza per il controllo del traffico aereo e un sistema di posizionamento satellitare che ha trasmesso la posizione di Ikhana. Quest'ultimo è decollato dalla base aeronautica di Edwards, in California, e ha viaggiato a un'altitudine di 6.100 metri attraverso lo spazio aereo condiviso con i voli commerciali. Terminata l'operazione, l'aereo è uscito dallo spazio aereo pubblico ed è tornato alla base di Armstrong.

Questa è una pietra miliare per la nostra integrazione di sistemi di aeromobili senza pilota nel team di progetto del Sistema Nazionale di Spazio Aereo. Abbiamo lavorato a stretto contatto con i nostri colleghi dell'Amministrazione dell'aviazione federale per diversi mesi per garantire che avremmo soddisfatto tutte le loro esigenze per rendere possibile questo volo iniziale,

afferma Ed Wagoner, Direttore del programma di sistemi di aviazione integrati della NASA

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10 giorni sulla ISS, offertissima da 55 milioni di dollari



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NASA, aerei silenziosi grazie a nuove tecnologie



Le nuove tecnologie testate dalla NASA hanno contribuito a ridurre significativamente il rumore generato dagli aerei. Nel corso dei voli svoltisi a maggio presso l'Armstrong Flight Research Center, in California, l'agenzia governativa civile responsabile del programma spaziale e della ricerca aerospaziale degli Stati Uniti ha ridotto di oltre 70% il rumore della cellula.
La NASA ha sperimentato diverse componenti non propulsive su un jet Gulfstream III tra cui carenatura e Adaptive Compiling Trailing Edge (ACTE) per studiare l'efficienza aerodinamica. Il carrello è stato carenato lungo la parte anteriore con piccoli fori che in parte hanno consentito all'aria di fluire attraverso la carenatura.
In attesa di ulteriori prove, si tratta di un risultato significativo dopo simulazioni computerizzate altamente dettagliate, che potrebbe portare ad aerei più silenziosi a beneficio delle città situate a pochi passi dagli aeroporti e a favore delle operazioni aeroportuali estese.
Pochi giorni fa la NASA ha portato a termine con successo la sua prima missione nel National Airspace System dopo aver effettuato il primo volo nello spazio aereo pubblico senza pilota. Un'altra pietra miliare raggiunta con l'aeromobile Ikhana pilotato da remoto, aprendo alla normalizzazione delle operazioni con un velivolo sprovvisto del pilota.

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NASA: a novembre iniziano i test per il volo supersonico "silenzioso"



La NASA è al lavoro per ridurre notevolmente la rumorosità degli aerei e non solo di quelli civili. L'agenzia statunitense, infatti, ha dato il via ad un programma che punta a rendere molto più silenzioso anche il volo supersonico attraverso l'utilizzo di nuove tecnologie in grado di ridurre il rumore prodotto nel momento in cui viene infranto il muro del suono.
Gli esperimenti inizieranno a novembre nella città costiera di Galveston, nella quale verrà impiegato un F/A-18 Hornet per eseguire manovre di volo davanti a 500 volontari che giudicheranno il grado di rumorosità prodotto dal bang supersonico. Lo scopo finale è quello di raggiungere livelli considerati accettabili dalla popolazione e integrare le tecnologia adottate all'interno del prossimo jet X-59 della NASA, il quale entrerà in fase di test solo nel 2021.
Ovviamente i volontari saranno affiancati da strumentazioni in grado di fornire dati oggettivi sul suono prodotto dall'Hornet durante i primi test. Se volete ascoltare in anteprima la differenza tra un bang supersonico tradizionale e uno ridotto, potete dare uno sguardo al filmato proposto qui sotto. Il primo avviene a 0:43, mentre il secondo a 2:34; notate un suono diverso? Fatecelo spaere nei commenti.