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La course aux stations spatiales privées est lancée. Voici à quoi pourrait ressembler « Space 4.0 »

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Une nouvelle ère de stations spatiales est sur le point de démarrer. La NASA a annoncé Trois propositions commerciales pour la station spatiale Pour le développement, en adhérant à une proposition précédente d’Axiom Space.

Ces propositions sont les premières tentatives pour créer des lieux de vie et de travail dans l’espace en dehors du cadre des agences spatiales gouvernementales. Cela fait partie de ce qu’on appelleEspace 4.0« , où la technologie spatiale est motivée par des opportunités commerciales. Beaucoup pensent que c’est ce qu’il faudra pour amener les humains sur Mars et au-delà.

Il existe actuellement deux stations spatiales occupées en orbite terrestre basse (à moins de 2 000 km au-dessus de la surface de la Terre), toutes deux appartenant à des agences spatiales. Les Station spatiale internationale L’ISS est occupée depuis novembre 2000 par un groupe type de sept membres d’équipage. première unité de Gare de Tiangong chinois Lancé en avril 2021, il est exploité sporadiquement par trois personnes.

Cependant, l’ISS devrait prendre sa retraite à la fin de la décennie, après près de 30 ans en orbite. C’était un symbole important de la coopération internationale à la suite de la compétition de la « course à l’espace » de la guerre froide, et le premier véritable habitat spatial à longue portée.

Les plans pour plusieurs stations spatiales privées représentent un changement majeur dans la façon dont l’espace est utilisé. Mais ces stations changeront-elles la façon dont les gens vivent dans l’espace, ou répéteront-elles les traditions des habitats spatiaux précédents ?

La Station spatiale internationale, l’endroit le plus densément peuplé de l’espace. Nasa

Marketing de la vie dans l’espace

Le changement est entraîné par le soutien au marketing spatial de la NASA. Cet objectif a en fait commencé il y a une dizaine d’années avec le développement de services de fret spéciaux pour approvisionner la Station spatiale internationale, tels que le Cargo Dragon de SpaceX, et des véhicules spéciaux pour transporter des astronautes en orbite et sur la lune, tels que le Crew Dragon de SpaceX, le Starliner de Boeing et Capsules Orion de Lockheed Martin.

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Démarrer Axiom Space A remporté un contrat de 140 millions de dollars par la NASA en février 2020 Une unité spéciale à attacher à la Station spatiale internationale. Axiome a annoncé Philippe Starck Il concevra un design d’intérieur luxueux.

Starck le compare à un « œuf nid douillet et convivial ». Il y a aussi une immense zone d’observation avec des fenêtres de deux mètres de haut pour que les touristes puissent voir la terre et l’espace.

Le premier module devrait être livré à la Station spatiale internationale en 2024 ou 2025, et d’autres modules suivront chaque année. Au moment où la Station spatiale internationale sera déclassée vers 2030, les modules Axiom typiques deviendront une station de vol libre.

axiome signé Contrat avec l’entrepreneur franco-italien Thales Alenia Space, qui a construit près de 50 % de l’espace habitable de la Station spatiale internationale pour la NASA et l’Agence spatiale européenne, pour produire son habitat.

Plusieurs unités, dont une grande unité d'affichage, toutes portant le logo d'Axiom Space Corporation ont été ajoutées à l'avant de la Station spatiale internationale dans cette image conceptuelle.
Vue d’artiste des nouveaux modules qu’Axiom Space prévoit d’ajouter à la Station spatiale internationale dans les années à venir. Espace Axiome

Mais il y a plus. Trois autres groupes viennent d’être sélectionnés Pour la première phase du concours commercial Low Earth Orbit Destinations de la NASA visant à construire des stations spatiales gratuites pour remplacer la Station spatiale internationale.

Tout d’abord, un groupe composé de Nanoracks, Voyager Space et Lockheed Martin a proposé. Une station appelée Starlab Offrir des opportunités pour la recherche, la fabrication et le tourisme. Cela a suivi presque immédiatement Un projet concurrent appelé Orbital ReefPar Blue Origin, Sierra Space et Boeing. Troisième projet pour Northrop Grumman, sera composé de modules basés sur l’actuel véhicule cargo Cygnus.

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Stand d'exposition de conférence d'entreprise avec une image géante d'une station spatiale.
Lockheed Martin a été présenté à la Conférence internationale d’astronautique de 2021, avec un panneau publicitaire annonçant la station spatiale Starlab.

Mais comment les stations spatiales sont-elles réellement utilisées ?

Ce qui est moins clair, c’est si les stations spatiales privées seront plus habitables que les générations précédentes de stations spatiales, telles que Salyut, Mir et ISS.

En règle générale, les anciennes stations spatiales sont conçues pour répondre aux contraintes techniques plutôt que de commencer par le confort de l’équipage. Quelles leçons ont été tirées pour améliorer la vie dans l’espace ?

Jusqu’à récemment, peu de recherches étaient axées sur l’expérience en direct des astronautes dans les stations spatiales. C’est là que vont les sciences sociales, comme celles dans lesquelles nous les utilisons Projet archéologique de la Station spatiale internationale, Entrer.

Depuis 2015, nous avons développé de nouveaux concepts basés sur les données sur la façon dont l’équipage de l’ISS s’adapte à la vie dans un contexte de confinement, d’isolement et de microgravité. Nous observons et mesurons leurs interactions avec les espaces construits et les objets qui les entourent. Quels sont les modèles d’utilisation des différents espaces et éléments?

Poser ce type de questions révèle des informations qui n’étaient pas prises en compte auparavant dans la conception de l’habitat. Il s’avère que l’équipage n’utilise pas nécessairement les espaces à l’intérieur de la Station spatiale internationale de la manière dont ils ont été conçus.

Dans cette image de mars 2009, deux cosmonautes et un touriste de l’espace sont montrés dans le module Zvezda de la Station spatiale internationale russe. Derrière eux se trouvent une variété d’éléments différents que l’équipage a mis en place au fil du temps.

L’équipage n’utilise pas non plus tous les espaces de la Station spatiale internationale de la même manière. Des personnes de races, de nationalités et d’agences spatiales différentes apparaissent dans certaines unités plus que d’autres parmi les 16 qui composent la station. Ces modèles concernent la façon dont le travail est réparti entre les équipes et les agences, ainsi que la disposition des unités elles-mêmes.

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L’un des grands défis de la vie en orbite est l’absence de gravité. Des objets comme les mains courantes, le velcro, les élastiques et les sacs en plastique refermables agissent comme des « alternatives à la gravité » en maintenant les choses en place pendant que tout le reste flotte. Notre recherche montre comment l’équipage adapte ces alternatives à la gravité pour rendre leurs activités plus efficaces, et comment le placement des alternatives change la façon dont les différents espaces sont utilisés.

Société et culture dans l’espace

Même avec des fonctionnalités de luxe supplémentaires telles que de grandes fenêtres, les concepteurs et les ingénieurs ont un long chemin à parcourir pour rendre les stations spatiales efficaces, confortables et accueillantes, en particulier pour le marché attendu du tourisme spatial.

Les projets de stations spatiales privées sont sans aucun doute ambitieux et pourraient changer la façon dont les gens vivent dans cet environnement. Mais il est possible que les entreprises sur lesquelles vous travaillez ne sachent pas encore ce que vous ne savez pas sur la façon dont les gens utilisent les habitats spatiaux.

Ce n’est qu’en s’orientant vers de nouveaux types de questions et de recherches d’un point de vue social et culturel qu’ils seront en mesure d’apporter de réels changements qui amélioreront le succès de la mission et le bien-être de l’équipage.Conversation

Cet article a été republié à partir de Conversation Sous licence Creative Commons. Lis le article original.

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La mesure la plus précise jamais réalisée nous rapproche de la véritable masse de la particule « fantôme ».

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La mesure la plus précise jamais réalisée nous rapproche de la véritable masse de la particule « fantôme ».

La masse au repos des neutrinos fantômes est l’une des quantités les plus recherchées en physique des particules et les scientifiques sont sur le point de la localiser, grâce à une nouvelle expérience menée par des chercheurs de l’Institut Max Planck de physique nucléaire en Allemagne.

Si la masse des neutrinos est connue, cela pourrait ouvrir la porte à une physique au-delà du modèle standard de la physique des particules, qui décrit toutes les forces et particules élémentaires connues de l’univers.

Dire que les neutrinos sont étranges est un euphémisme. Autrefois suggéré qu'il n'y avait pas de masse du tout, il est désormais clair que cette particule à peine existante est en réalité composée de trois types en un, avec des identités oscillant dans un étrange flou quantique alors qu'elle se précipite dans l'espace. Cette faible identité signifie la masse, qui Il se présente sous différentes formesétalé sur l'apparence changeante du neutrino.

Parce qu’ils sont si légers et étranges, les neutrinos ne respectent peut-être pas les mêmes règles que les autres particules. L’ajout précis d’un échantillon de leurs masses incroyablement petites pourrait aider à confirmer et à exclure de nouveaux modèles en physique des particules.

Cependant, les physiciens ne peuvent pas peser des groupes de neutrinos stationnaires comme des raisins sur une balance. Au lieu de, Ils peuvent juste Confirmer l'existence Ces particules subatomiques en examinant leurs interactions avec d'autres particules, ou En mesurant les produits Leur décadence. C'est peut-être juste la particule Présent pour le plus bref instant Mais à ce moment-là, il laisse sa marque, ou une trace, à partir de laquelle les physiciens peuvent déduire la masse.

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Cependant, sans charge et pratiquement sans force gravitationnelle, les neutrinos n’exercent que les forces les plus faibles sur les autres particules. En fait, des milliards de neutrinos traversent votre corps en ce moment, la plupart provenant du Soleil, mais… Ils interagissent rarement Avec nous.

Cependant, ce n’est pas parce qu’ils ont peu d’effet sur les autres particules subatomiques que les neutrinos ne constituent pas une partie essentielle de la matière. qu'ils Les molécules les plus abondantes Qui ont une masse dans l'univers, et savoir ce qui donne à ces différences entre les neutrinos des masses si petites, non nulles, peut aider les physiciens à résoudre ou à comprendre certaines des divergences du modèle standard que présentent les neutrinos dans la façon dont ils oscillent.

Les physiciens améliorent régulièrement leurs meilleures estimations des limites supérieures des masses individuelles et collectives des neutrinos en utilisant différentes méthodes. La mesure la plus précise à ce jour d'une « saveur » appelée neutrino électronique a révélé qu'elle ne pouvait pas dépasser 0,8 MeV. Traduisant cela en masse en termes de 1 kilogramme (ou 2,2 livres), cela équivaut au poids de quatre raisins secs par rapport au soleil.

L'estimation la plus récente a été déterminée en février 2022 par l'expérience Karlsruhe Tritium Neutrino (Catherine) en Allemagne, a été déduite de la pulvérisation d'électrons et de neutrinos émise comme une forme super-lourde de désintégration de l'hydrogène.

Une autre façon d'obtenir la masse d'un neutrino, aussi légère soit-elle, consiste à étudier ce qui se passe lorsque le noyau atomique de l'isotope artificiel holmium-163 absorbe un électron de sa coque interne. En conséquence, un proton se transforme en neutron, du dysprosium-163 est produit et un neutrino est libéré.

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Les physiciens peuvent alors mesurer l'énergie totale libérée lors de cette désintégration à l'aide d'un type de calorimètre et en déduire la masse du neutrino « manquant » qui a volé dans l'éther en se basant sur la masse totale de l'atome et la célèbre équation d'Einstein, E = mc2.2Où masse et énergie sont égales.

Ceci est calculé comme ce qu'on appelle valeur x: Une différence d'énergie qui peut se traduire par la masse « perdue » de la somme des particules atomiques après une réaction de désintégration. Cette différence de masse est interprétée comme un neutrino.

Cependant, les atomes d'or dans lesquels l'holmium-163 est présent peuvent affecter cette réaction de désintégration, Il explique Christoph Schweiger, physicien à l'Institut Max Planck de physique nucléaire et auteur principal de la nouvelle étude.

« Il est donc important de mesurer la valeur Q le plus précisément possible à l'aide d'une méthode alternative et de la comparer à la valeur déterminée par calorimétrie afin de détecter d'éventuelles sources d'erreur systématiques. » Il dit.

Pour ce faire, Schweiger et ses collègues ont mis en place une expérience combinant cinq soi-disant Pièges à écrireempilés les uns sur les autres à l'intérieur d'un aimant supraconducteur placé sous vide et immergé dans de l'hélium liquide à environ 4 degrés Kelvin (-269,1 degrés Celsius ou -452,5 degrés Fahrenheit).

PENTATRAP se compose de cinq pièges à écriture empilés les uns sur les autres, comme le montre la tour centrale jaune. (MPI pour la physique nucléaire)

Tous ces efforts contribuent à protéger l’équipement afin qu’il soit suffisamment sensible pour capturer les particules dans les pièges de Penning et mesurer d’infimes différences d’énergie entre les ions chargés d’holmium-163 et de dysprosium-163.

« Avec un Airbus A-380 doté d'une charge utile maximale, vous pouvez utiliser cette sensibilité pour déterminer si une seule goutte d'eau s'est posée dessus », a déclaré Schweiger. Il dit.

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En fait, les chercheurs ont mesuré les ions holmium-163 entrants et les ions dysprosium-163 résultants pour arriver à une valeur Q de 2863,2 ± 0,6 eVC.-2qui est 50 fois plus précise que la tension précédente, qui atteignait une valeur de 2833 ± 34 V C.-2.

L’utilisation d’une valeur Q plus précise et mesurée de manière indépendante en conjonction avec d’autres résultats expérimentaux « est essentielle pour évaluer les incertitudes systématiques dans la détermination de la masse des neutrinos », expliquent Schweiger et ses collègues. Écrire dans leur article publié.

Bien qu'il ne s'agisse que d'une pièce du puzzle, une résolution améliorée dans des mesures telles que Q peut être combinée à un large éventail de méthodes pour comprendre pourquoi les fantômes étranges et chatoyants du monde des particules se comportent comme des esprits frappeurs.

L'étude a été publiée dans Physique naturelle.

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La NASA invite les médias à découvrir une nouvelle mission technique propulsée par le Soleil

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La NASA invite les médias à découvrir une nouvelle mission technique propulsée par le Soleil

Une nouvelle mission de la NASA teste une nouvelle façon de naviguer dans notre système solaire en levant sa voile dans l'espace pour capter non pas le vent, mais la force motrice de la lumière du soleil.

Le système avancé de voile solaire composite de la NASA est dirigé par le centre de recherche Ames de l'agence dans la Silicon Valley en Californie. Un CubeSat de la taille d'un four à micro-ondes devrait être lancé À bord d'une fusée Rocket Lab Electron depuis le Launch Complex 1 de la société sur la péninsule de Mahia en Nouvelle-Zélande. La fenêtre de lancement s'ouvre à 15h PDT Mardi 23 avril (22h UTC). Le déploiement et l’exploitation réussis de bras à voile solaire composites légers démontreront leur capacité et ouvriront la porte à des missions à grande échelle sur la Lune, sur Mars et au-delà.

Une fois en orbite, à environ 600 milles au-dessus de la Terre, le CubeSat déploiera un système de voile solaire composite léger, alimenté par l'énergie solaire, mesurant plus de 800 pieds carrés. Tout comme un voilier utilise le vent pour traverser l'océan, la technologie des voiles solaires utilisera la pression de la lumière du soleil pour voyager dans l'espace et effectuer une série de manœuvres pour démontrer l'élévation et l'abaissement de l'orbite. Tout au long de l'exposition, le vaisseau spatial peut être visible à l'œil nu dans le ciel nocturne.

Les médias intéressés à planifier une interview avec l'un des ingénieurs de la NASA Ames impliqués dans le développement de CubeSat doivent envoyer un e-mail au bureau des communications de la NASA Ames à [email protected].

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Une bobine de ressources informatives comprend des clips animés du système de voile solaire ici.

Recevez des mises à jour de lancement, des dernières nouvelles et des photos sur Petit blog satellite Et la NASA Ames aussi Instagram, FacebookEt X.

Pour plus d’informations sur le centre de recherche Ames de la NASA, visitez :

https://www.nasa.gov/ames

-fin-

Rachel Hoover

Centre de recherche Ames, Silicon Valley, Californie.
650-604-4789

[email protected]

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Les astronomes révèlent qu'une « lune active » pourrait se cacher en orbite près de la récente découverte du télescope spatial James Webb.

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Les astronomes révèlent qu'une « lune active » pourrait se cacher en orbite près de la récente découverte du télescope spatial James Webb.

Les astronomes ont détecté les émissions d'une naine brune à l'aide du télescope spatial James Webb, suggérant qu'elle pourrait produire des aurores semblables à celles observées près des pôles terrestres, et qu'elle pourrait également avoir une lune active sur son orbite.

Les naines brunes sont plus grandes que les planètes mais ont moins de masse que les étoiles et apparaissent fréquemment dans tout l'univers. Parmi les milliers d’objets connus, l’année dernière, une étude menée par le chercheur Jackie Faherty du Musée américain d’histoire naturelle a étudié des dizaines de ces corps célestes à l’aide du puissant œil du télescope Webb.

Située à environ 47 années-lumière de la Terre, l'une de ces naines brunes, CWISEP J193518.59-154620.3 (également connue sous le nom de W1935), a une température de surface d'environ 400 degrés Fahrenheit et une masse potentielle comprise entre six et 35 fois celle de la Terre. Jupiter.

Au cours de leur étude, Faherty et son équipe ont découvert que W1935 était différente des autres naines brunes qu'ils avaient observées ; Plus précisément, ils semblent émettre du méthane. Ceci est inhabituel car le méthane est souvent associé à des planètes plus grandes telles que les géantes gazeuses.

« Au début, nous étions confus quant à ce que nous voyions, mais cela s'est finalement transformé en une pure excitation de découverte », a déclaré Faherty.

La détection initiale de méthane émanant de W1935 a été rapportée en janvier, ce qui a laissé les astronomes perplexes étant donné que l'objet est relativement froid et ne dispose d'aucune étoile hôte pour fournir à sa haute atmosphère l'énergie qui entraînerait normalement de telles émissions de méthane.

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Faherty et son équipe se sont appuyés sur une modélisation informatique dans leurs observations de W1935, qui ont révélé qu'il semble également y avoir une inversion de température, ce qui est assez courant pour les planètes en orbite autour des étoiles. Cependant, sans aucune source de chaleur extérieure, il semblait étrange que le W1935 possède cette propriété en raison de son isolation.

Ben Burningham, chercheur de l'Université du Hertfordshire et co-auteur d'un nouvel article décrivant les découvertes de l'équipe, affirme que l'équipe a été « agréablement choquée » par la découverte et s'est mise au travail pour tenter de déterminer la source de la chaleur supplémentaire lors de W1935. haute atmosphère.

En examinant notre système solaire, ils ont d'abord fait des comparaisons avec Jupiter et Saturne, qui ressemblent tous deux à W1935 en ce sens qu'ils émettent du méthane et présentent également des inversions de température, que les astronomes associent à la présence d'aurores sur ces planètes.

En d’autres termes, toutes les preuves semblent également indiquer l’existence d’aurores boréales en 1935. Ce phénomène lumineux est provoqué par l'interaction entre les particules de haute énergie émises par le Soleil et les champs magnétiques entourant Jupiter, Saturne et la Terre.


Biologie spatiale



Cependant, sans une étoile proche pour contribuer aux émissions de particules qui contribuent aux aurores que nous observons dans notre système solaire, les scientifiques se demandaient ce qui pourrait se cacher derrière une naine brune comme W1935.

Un autre facteur qui contribue à la génération d’aurores dans notre système solaire est la présence de lunes volcaniquement actives entourant de plus grandes planètes telles que Jupiter et Saturne. Ces lunes expulsent dans l’espace des matériaux qui interagissent également avec leurs champs magnétiques. Il semble donc possible que W1935 possède également une lune volcanique qui n’a pas encore été directement observée.

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« Chaque fois qu'un astronome pointe le télescope spatial James Webb vers un objet, il a l'opportunité de faire une nouvelle découverte surprenante », a récemment déclaré Faherty. Il a dit D'après les résultats obtenus par son équipe.

Faherty et ses collègues Nouveau papier« Émission de méthane d’une naine brune froide » paru le 17 avril 2024 dans la revue nature.

Micah Hanks est rédacteur en chef et co-fondateur de The Debrief. Il peut être contacté par email à [email protected]. Suivez son travail dans micahhanks.com Et le dixième : @mikahanks.

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