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La NASA et le RIT développent des solutions pour les engins spatiaux de longue durée destinés aux missions extrêmes
La NASA et le RIT développent des solutions pour les engins spatiaux de longue durée destinés aux missions extrêmes
Par Molly Radzinski pour le Rochester News
Rochester NY (SPX) 11 mars 2024
Le RIT Detector Center a été sélectionné par la NASA pour deux programmes de recherche : Early Stage Innovation (ESI) et Strategic Astrophysics Technology (SAT), dans l'espoir d'aider les futurs vaisseaux spatiaux à faire de nouvelles découvertes dans le vaste univers.
Sous la direction du directeur du Detector Center, Don Fieger, l'équipe développera et caractérisera des capteurs d'image CMOS à détection de photons uniques afin de déterminer s'ils peuvent survivre aux environnements de rayonnement difficiles des missions de la NASA. L'intention est de lancer ce type de détecteurs lors de futures missions visant à détecter la vie sur les lunes de Jupiter et dans tout l'univers.
ESI est un programme cible de la Direction des missions de technologie spatiale (STMD) de la NASA, tandis que SAT fait partie de la Direction des missions scientifiques (SMD) et s'appuie sur les subventions SAT que le centre a reçues au cours des années précédentes. Au total, le Detector Center reçoit environ 1,4 million de dollars de la NASA pour la recherche.
Les détecteurs ou capteurs numériques sont utilisés dans tous les types d’applications spatiales et sont essentiels à l’instrumentation spatiale, permettant les découvertes scientifiques. Les missions spatiales durent plus longtemps grâce aux technologies avancées. Il est donc nécessaire de disposer de détecteurs capables de résister à des environnements plus difficiles pendant de plus longues périodes.
« Si vous transportez des détecteurs dans l'espace, ils seront endommagés par les radiations », a expliqué Fieger. « Nous les exposons à des rayonnements de haute énergie qui simuleraient une mission spatiale pouvant durer plusieurs années. C'est sur cela que nous travaillons dans ces deux projets. »
Les étudiants du RIT ont toujours été au cœur du travail du centre. L'ingénieur du Centre de détection Justin Gallagher '20 (physique), '20 MS (astrophysique et technologie) a travaillé sur une précédente bourse SAT en tant qu'étudiant et est ravi de continuer à travailler dans ce domaine et d'exposer les nouveaux étudiants à ce travail.
« Un projet examine les performances du capteur, et l'autre cherche comment augmenter efficacement les performances », a déclaré Gallagher. « Travailler sur des projets est très complexe et c'est formidable pour les étudiants de travailler sur le terrain. J'étais étudiant en train de m'apprendre comment le faire, et maintenant je peux donner au suivant. »
L'un des étudiants impliqués dans la recherche est Nathan Hohn, étudiant en quatrième année en génie mécanique à Claremont, en Californie. Après avoir suivi un cours dispensé par Fieger pour sa mineure en astronomie, Hone s'est intéressé au Detector Center et se retrouve désormais à travailler sur ces grands projets de la NASA.
«Je travaille principalement avec des installations mécaniques», a déclaré Hohn. « Mon objectif est de m'assurer que le détecteur dispose d'un endroit physique où je peux l'installer et le tester. C'est amusant de voir le début de ce projet car il y a beaucoup de planification et de préparation. »
L'équipe exposera les détecteurs à un rayonnement de haute énergie pour simuler une mission spatiale se dirigeant vers les lunes de Jupiter.
« C'est un endroit spécial car c'est le champ de rayonnement le plus intense du système solaire », a déclaré Fieger. « La plupart des missions ne pourront pas survivre plus de quelques semaines. Nous pensons que ces détecteurs survivront pendant des années. »
Selon Fieger, plus les missions spatiales peuvent durer longtemps, plus les possibilités de découverte sont grandes, en particulier dans les environnements les plus difficiles du système solaire.
« Grâce à cette recherche parrainée par la NASA, l'équipe du Detector Center contribue au lancement de futures missions spatiales qui continueront à faire progresser nos connaissances sur la vie dans l'univers », ajoute Feger.
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Centre de détection RIT
Actualités sur le tourisme spatial, le transport spatial et l'exploration spatiale
« Spécialiste de la télévision sans vergogne. Pionnier des zombies inconditionnels. Résolveur de problèmes d’une humilité exaspérante. »
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Il a été découvert que cette planète rocheuse brûlante, deux fois plus grande que la Terre, possède une atmosphère épaisse
« C’est peut-être la preuve la plus solide à ce jour que cette planète possède une atmosphère », a déclaré Ian Crosfield, un astronome qui n’a pas participé à la recherche publiée dans la revue Nature. Le terme Super Terre fait référence à la taille de la planète, plus grande que la Terre mais plus petite que Neptune. Les températures d’ébullition de la planète – qui peuvent atteindre 2 300 degrés Celsius – signifient qu’il est peu probable qu’elle abrite la vie.
Au lieu de cela, les scientifiques affirment que cette découverte est un signe prometteur selon lequel il pourrait exister d’autres planètes rocheuses dotées d’une atmosphère épaisse qui pourraient être plus habitables. L’exoplanète, située à 41 années-lumière, est huit fois plus lourde que la Terre et orbite si étroitement autour de son étoile Copernic qu’elle a des côtés jour et nuit permanents. Une année-lumière équivaut à environ 9,7 billions de kilomètres. Sa surface est recouverte d’océans magmatiques.
Pour en savoir plus sur la composition de l’atmosphère de la planète, les chercheurs ont étudié les observations du télescope spatial Webb avant et après le passage de la planète derrière son étoile. Ils ont séparé la lumière émise par la planète de son étoile et ont utilisé les données pour calculer la température de la planète. Il est prouvé que la chaleur de la planète était répartie uniformément sur sa surface, une astuce bien connue pour créer une ambiance festive. Les gaz libérés par les océans magmatiques peuvent jouer un rôle clé dans le maintien de la stabilité de leur atmosphère. L’exploration de cette super-Terre pourrait également fournir des indices sur l’évolution de la Terre et de Mars. « C’est une fenêtre rare », a déclaré Renyu Hu du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, qui a participé à la recherche.
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Essai routier de l’injecteur du moteur principal Orion. Crédit : NASA
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Essai routier de l’injecteur du moteur principal Orion. Crédit : NASA
Lorsque le vaisseau spatial Orion transportera les premiers équipages Artemis vers la Lune et retour, il s’appuiera sur le module de service européen fourni par l’ESA (Agence spatiale européenne) pour effectuer le voyage. Le module de service assure la production d’énergie électrique, la propulsion, le contrôle de la température et le stockage des consommables pour Orion, jusqu’au moment où il se sépare du module d’équipage avant de rentrer dans l’atmosphère terrestre.
Pour les six premières missions Artemis – Artemis 1 à Artemis 6 – la NASA et l’ESA utiliseront un moteur Orbiter Maneuvering System (OMS) remis à neuf du programme de la navette spatiale comme moteur principal du module de service européen. Après Artemis VI, la NASA aura besoin d’un nouveau moteur pour prendre en charge Orion.
Ce besoin sera satisfait par le moteur principal Orion (OME) en cours de développement avec Aerojet Rocketdyne (maintenant connu sous le nom de L3 Harris), mais avant que le moteur principal Orion puisse voler, tous ses composants doivent être minutieusement testés.
Entrez dans le bureau d’essais de propulsion du centre d’essais de White Sands de la NASA. De novembre 2023 à janvier 2024, cette équipe a mené des tests rigoureux sur un composant essentiel de l’OME : l’injecteur qui fournit le propulseur pour démarrer le moteur et fournit la poussée nécessaire pour ramener Orion de la Lune.
Les tests ont été menés sur le banc d’essai 301A dans la zone de propulsion 300 à White Sands. L’injecteur a été monté sur un moteur d’essai et a tiré plusieurs fois pendant trois secondes chacune, pour un total de 21 tests. À chaque test, l’équipe de White Sands a cherché à démontrer la capacité de l’injecteur OME à maintenir une combustion constante et contrôlée et à revenir à des opérations normales si le processus de combustion est artificiellement perturbé.
Plusieurs membres de l’équipe de White Sands ont participé à cet effort. James Hess, chef de projet et directeur des opérations, a veillé à ce que les tests soient réalisés en toute sécurité et avec succès en supervisant les opérations et en s’assurant que les exigences des tests étaient respectées. James Mahoney a géré le calendrier et le budget des tests en tant que chef de projet, tandis que Jordan Addai a dirigé les opérations et les tests proprement dits.
D’autres rôles clés incluent l’ingénieur électricien principal Sal Muniz et l’ingénieur en instrumentation Jesus Lujan Martino. Sean D’Souza d’Aerojet Rocketdyne a servi de responsable des articles de test, garantissant que l’injecteur fonctionnait comme prévu et répondait aux exigences du scénario de test. Un soutien supplémentaire a été fourni par les membres de l’équipe du programme OME du Johnson Space Center et du Glenn Research Center de la NASA.
Les résultats ont confirmé que l’injecteur OME pouvait maintenir une combustion stable et l’équipe a déterminé que les tests étaient réussis. Un aspect unique de l’injecteur OME est qu’il est fabriqué selon un processus de fabrication additive appelé fabrication laser sélective – essentiellement une impression 3D utilisant des poudres métalliques au lieu de plastique. Démontrer l’efficacité des composants imprimés en 3D peut aider la NASA et ses partenaires à réduire les coûts et à accroître l’efficacité des processus de développement.
La conception de l’injecteur sera désormais intégrée dans l’OME complet qui sera testé en tant qu’ensemble moteur complet à White Sands une fois prêt.
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Les passionnés de photographie et d’astronomie de Dublin ont une dernière chance de soumettre leurs candidatures pour l’astrophotographie « Reaching for the Stars », avant la date limite du vendredi 10 mai.
Le concours, organisé par le Dublin Institute for Advanced Study (DIAS), recherche les meilleures images astronomiques prises en Irlande entre le 28 avril 2023 et le 10 mai 2024.
Commentant l’approche de la date limite, le Dr Eucharia Meehan, PDG et registraire de DIAS, a déclaré : « La date limite de 2024 approche à grands pas et nous sommes ravis de voir les candidatures arriver.
« L’ajout d’une nouvelle catégorie cette année, appelant à des candidatures prises sur smartphone, est une excellente opportunité et j’encourage toute personne à Dublin qui s’intéresse à l’astronomie et au ciel nocturne à sortir et à s’impliquer.
« Vous n’avez pas besoin d’être un photographe professionnel pour apprécier notre ciel nocturne, ni de posséder un télescope. Nous vous demandons simplement de suivre attentivement les directives du concours pour vous assurer que vos photos répondent aux critères.
« J’encouragerais vraiment les habitants de Dublin à sortir avec leur appareil photo ou leur téléphone au cours de la semaine prochaine, avant la date de clôture. »
Détails du concours
Les candidatures au concours « Reach for the Stars » seront jugées par le professeur Peter Gallagher, chef du département d’astrophysique du DIAS, aux côtés de Brenda Fitzsimmons, rédactrice photo au Irish Times ; John Flannery, vice-président de la Société irlandaise d’astronomie ; et Niamh Breathnach, directrice des relations publiques d’Alice.
Les participants peuvent soumettre jusqu’à deux photos par catégorie au concours. La date limite de candidature est le vendredi 10 mai 2024 à 17 heures. Les candidatures peuvent être soumises dans cinq catégories différentes.
- Le ciel nocturne à portée de main : des photos d’un spectacle astronomique prises avec un simple smartphone et sans télescope.
- Hors de ce monde – Planètes : Images de planètes, du soleil et de la lune.
- Hors de ce monde – Ciel profond : images d’objets célestes situés au-delà de notre système solaire, tels que des nébuleuses, des amas d’étoiles et des galaxies.
- Retour à la Terre – Paysages : images qui représentent une caractéristique d’importance astronomique en tant que caractéristique et éléments importants tels que la nature, la terre ou l’eau.
- Retour sur Terre – Points de repère : images qui représentent une caractéristique d’intérêt astronomique en tant que caractéristique et éléments importants tels que des paysages urbains, des bâtiments, des maisons, des structures historiques ou des monuments.
Forfait prix
Les photographes gagnants dans les différentes catégories recevront divers prix, notamment : des billets pour les trois sites des observatoires astronomiques irlandais – l’observatoire Dunsink (la salle d’évasion Race to Space), l’observatoire d’Armagh et le château de Pere Demesne ; Bons pour du matériel photographique/télescopique ; et abonnements numériques à The Irish Times.
DIAS a l’intention que les images gagnantes et très acclamées soient également incluses dans une exposition au DIAS en 2024.
De plus, toutes les images présélectionnées seront incluses dans une galerie en ligne – à des fins de vote du public – sur le site Web du concours reachforthestars.ie.
Le concours « Reach for the Stars » du DIAS est organisé en partenariat avec The Irish Times et parrainé par Alice Public Affairs et les Irish Astronomical Observatories.
La Société irlandaise d’astronomie soutient cette initiative.
Plus d’informations, y compris les directives du concours et le formulaire d’inscription, sont disponibles sur www.reachforthestars.ie
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