Ziyosfera

IceMole

ИcеМоле жамоаси аэропортда Понтресина (Швейцариядаги Мортершч музлигида дала тажрибаси, 2010-йил)

ИcеМоле — қутб минтақалари, музликлар, муз қопламлари ва ердан ташқари ҳудудларни ўрганиш учун мўлжалланган автоном муз тадқиқот зонди. У музни эритадиган янги турдаги учликка эга. Зондни Германиянинг Аахен шаҳридаги Фачҳочсчуле (амалий фанлар университети) бўлган Аахен амалий фанлар университети жамоаси ишлаб чиққан. Олдинги зондларга нисбатан афзаллиги шундаки, ИcеМоле йўналишини ўзгартира олади ва фойдаланилгандан кейин қайта олиб чиқилиши мумкин. Ҳайдовчи муз винти зондга тупроқ қатламлари ва муздаги бошқа аралашмаларни тешиб ўтиш имконини беради.

Тарихи

Америка Қўшма Штатлари Миллий фан жамғармасининг (НСФ) вертолёти МcМурдо Статион ИcеМоле экспедициясини музликка олиб бормоқда

ИcеМоле тезкор прототиплаш усулида ишлаб чиқилмоқда. 2011-йил апрел (2011-04) ҳолатига кўра зонд биринчи прототип босқичида турибди ва ер музликлари ҳамда муз қопламларининг ички қисмини текшириш учун мўлжалланган. Зонднинг келгусидаги версияларини ердан ташқари музларни тадқиқ қилишга мослаштириш режалаштирилган. Масалан, Марснинг қутб қалпоқлари, Жупитернинг йўлдоши Европа ёки Сатурннинг йўлдоши Энселадда шундай тадқиқот ўтказиш мумкин.[1]

Робот Аахен амалий фанлар университетининг Авиация ва космик техника факултети (Фачбереич Луфт- унд Раумфаҳрттечник; аэрокосмик муҳандислик факултети) талабалар лойиҳаси натижасида яратилган. Лойиҳага профессор доктор Бернд Дачвалд раҳбарлик қилган.[2][3] Музни ковлаш бурғилаш ва эритиш орқали амалга оширилади. Зонд тоза муз ядроси ичида ўлчов асбоблари ёрдамида атрофдаги музни таҳлил қила олади.[3] Бурғилаш вақтида атрофдаги муз биологик жиҳатдан ифлосланмайди.[2]

2011-йил (2011) ҳолатига кўра лойиҳа мақсадлари қуйидагича белгиланган:[3]

Обжеcтивес:
  • Террестриал апплиcатионс
    • Ин 2–3 еарс: ин глаcиэрс анд иcе шеэц
    • Ин 4–6 еарс: Ин тҳе иcе анд тҳе субглаcиал лакес ин Антарcтиcа
  • Эхтра Террестриал апплиcатионс

Лойиҳа талабларида, шунингдек, юқори ишончлилик, мустаҳкамлик, ҳаракатчанлик, атроф-муҳит хавфсизлиги ва автономликнинг зарурлиги алоҳида таъкидланган.[3]

ИcеМоле 1

Зондларда иситиладиган учликлар 1960-йиллардан бери қўлланиб келинади. Бироқ бундай зондлар фақат тўғри пастга бурғилай олган, чуқур жойлардан қайта олиб чиқилмаган ва кир ҳамда чўкинди тўпланиб, иссиқлик ўтказишга халақит берганда тўхтаб қолган. Ушбу муаммоларни бартараф этиш учун ИcеМоле винтни эритиш учлиги билан бирлаштиради.[1]

Биринчи прототип ИcеМоле қаламсимон шаклга эга бўлиб, музга мустақил кириб бориш ва ўз-ўзидан ичкарига ковланиш учун мўлжалланган. У кесими 225 cм2 (34.9 кв дюйм) бўлган квадрат қувурдан иборат. Унинг учида 3 кW (4.0 ҳп) эритиш каллаги бор ва унинг турли қисмлари ҳар хил қиздирилади. Робот ер юзасидаги қувват генераторидан таъминланади ва кабел орқали уланади. Кабел электр таъминоти, алоқа ва маълумот сигналларини узатади. ИcеМоле иситиладиган каллагида 6 cм (2.4 ин) узунликдаги винтдан фойдаланади. Винт эриётган муз билан бурғилаш жараёнида мустаҳкам алоқани сақлайди. ИcеМоле алоҳида бошқариладиган иситиш элементларига эга. Уларни бошқариб, турли қисмларни ҳар хил қиздириш мумкин. Бундай нотекис қиздириш йўналишни аста-секин ўзгартириш имконини беради.[1][2][3]

ИcеМоле1 эритиш зондининг ички кўриниши

Муз винти эритиш каллагининг учида жойлашган ва каллакни музга босиб турувчи ҳаракатлантирувчи куч ҳосил қилади. Бу ИcеМоле'га тупроқ ва лой қатламларини тешиб ўтиш имконини беради. Шунингдек, муз билан тегиб турганда иссиқлик яхши ўтказилади. Иссиқликдан изоляцияланган муз винти музни зонд ичига узатади ва у ерда жойида таҳлил қилиниши мумкин. Зонд ичига музни таҳлил қиладиган ва ер юзасига фақат натижаларни юборадиган асбоблар ўрнатиш режалаштирилган.[1][2]

ИcеМоле1нинг техник хусусиятлари қуйида келтирилган:

Спеcифиcатионс ИcеМоле1:
  • Мелтинг велоcитй: мах. 0.3 м (1 фт 0 ин)/ҳоур
  • Ҳеатинг элеменц: 4 × мелтинг ҳеад
  • Перформанcе ҳеатинг элеменц: тҳе 2,200 W (3.0 ҳп)
  • Авераге тҳермал поwер: 1,000 W (1.3 ҳп)
  • Дриве мотор поwер: 25 W (0.034 ҳп)
  • Wеигҳт: 30 кг (66 лб)
  • Эхтернал дименсионс: 150 мм (5.9 ин) х 150 мм (5.9 ин) х 870 мм (34 ин)
  • Пайлоад: он-боард дигитал cамера

ИcеМоле жамоаси аппаратни муайян фойдали юкни назарда тутмаган ҳолда ишлаб чиққан. Аппарат ичида сенсорлар ва бошқа асбобларни жойлаштириш мумкин бўлган ички камера бор. Сўнгги синовларда[wҳен?] ИcеМоле тайёр сотиб олинган камерани олиб юрган. Жамоа, шунингдек, муздаги органик молекулаларни қидира оладиган флорессент биосенсор детекторини ишлаб чиқмоқда.[1][2]

ИcеМоле 2

Янги дизайндаги ИcеМоле2нинг ташқи кўриниши

2010-йил октабридан бери ИcеМоле жамоаси биринчи ИcеМоле'ни қайта лойиҳалаш устида ишламоқда. Яхшиланишлар орасида эритиш каллагини оптималлаштириш ва бутунлай янгидан ишлаб чиқилган редуктор бор. Янги эритиш каллагида алоҳида бошқариладиган 12 та иситиш элементи мавжуд. Бу 12 та патронли иситгич каллак ичида ҳалқа шаклида жойлаштирилган. Бундан ташқари, зонднинг орқа қисмида ҳар икки томонда 2 тадан девор иситгичи бор. Бу қўшимча туфайли ИcеМоле2нинг маневр қобилияти олдингисига нисбатан яхшиланади. Янги редуктор айнан шу зонд учун махсус ишлаб чиқилган. Шу сабабли узатма юқори фойдали иш коэффициентига эга ва енгилроқ. ИcеМоле2ни 2012-йил ёзида синаб кўриш режалаштирилган.[2]

ИcеМоле2нинг режалаштирилган техник хусусиятлари:[манба керак]

Спеcифиcатионс ИcеМоле2:
  • Мелтинг велоcитй: мах. 1 м (3 фт 3 ин)/ҳоур
  • Ҳеатинг элеменц: 12 × мелтинг ҳеад, 2х эач сиде wалл
  • Ҳеатинг Поwер ҳеад: мах. 2,400 W (3.2 ҳп)
  • Ҳеатинг Поwер эач сиде wалл: мах. 600 W (0.80 ҳп)
  • Дриве мотор поwер: 25 W (0.034 ҳп)
  • Wеигҳт: 25 кг (55 лб)
  • Эхтернал дименсионс: 150 мм (5.9 ин) х 150 мм (5.9 ин) х 1,200 мм (47 ин)
  • Пайлоад: флуоресcенcе биосенсор

Зонд сенсорлари бор бир қатор контейнерларни ортидан судраб юриш учун ҳам мўлжалланган. Бу контейнерларни буйруқ билан ажратиб, музнинг аниқ жойларида доимий жойлаштириш мумкин. Жамоа келажакда ИcеМоле'дан музли муҳитларнинг чуқур қисмларига сенсорлар тушириш учун фойдаланадиган бошқа тадқиқотчилар билан ҳамкорлик қилишга умид қилади. Музликдаги биринчи дала синовларида электр таъминоти ер юзасидаги ташқи генератордан берилган. Иситиш қувватини зонддаги манбадан олиш ҳам режалаштирилган.[1][3]

Синовлар

Биринчи дала синовлари 2010-йилнинг ёзида Швейцариядаги Мортрач музлиги ҳудудида ўтказилди. Музликдаги синовлар вақтида қуйидаги кириб бориш синовлари муваффақиятли бажарилди:[1]

  • оғирлик кучига қарши 45° юқорига 1.5 м (4 фт 11 ин) эритиб бориш;
  • горизонтал равишда 5 м (16 фт) эритиб бориш;
  • 45° пастга 3 м (9.8 фт) эритиб бориш. Бунда музликдаги лой ва қум каби муз бўлмаган учта тўсиқ қатламни тешиб ўтилди ва радиуси 10 м (33 фт) бўлган эгри чизиқ бўйлаб ҳаракатланилди.
  • Jihozlarni vertolyotda Mortrach muzligiga tashish
    Жиҳозларни вертолётда Мортрач музлигига ташиш
  • IceMole ogʻirlik kuchiga qarshi 45° yuqoriga harakatlanmoqda.
    ИcеМоле оғирлик кучига қарши 45° юқорига ҳаракатланмоқда.
  • Yuqoriga yoʻnalgan erigan kanal
    Юқорига йўналган эриган канал

ИcеМоле биринчи синов юришида соатига атиги 30 cм (12 ин) тезликда секин ҳаракатланди. Оптимал шароитда аппарат бундан уч баравардан кўпроқ тезликда илгарилаши мумкин. Кейинги прототипда кириб бориш тезлиги оширилади.[1][2]

Синов натижалари шуни кўрсатадики, ИcеМоле ғояси илмий асбобларни чуқур музга етказиш ва кейин уларни қайта олиб чиқиш учун мақбул ёндашувдир. ИcеМоле'нинг бурғилашга нисбатан яна бир афзаллиги шуки, биологик ифлосланишни минимал даражага тушириш мумкин. Жараённи юқори даражада автоном қилиш мумкин, шунинг учун ер юзасида оператор бўлиши шарт эмас.[1][2]

Натижалар Мадисон (Висконсин) шаҳрида ўтказилган 2011-йилги Антарктика фани симпозиумида ҳамда Венада (Австрия) бўлиб ўтган Европа геофанлар иттифоқининг 2011-йилги йиғилишида тақдим этилди.[2] Кейинги синов юриши Шимолий яримшардаги 2012-йил ёзида ўтказилиши режалаштирилган эди.[2]

2012-йил учун миссия сенарийси: вертикал «У» шаклида ковлаш

2012-йилдаги дала тажрибаси учун режалаштирилган мақсадлар қуйида келтирилган.[манба керак]

Миссион Профиле 2012:

1.)То демонстрате тҳе реcоверабилитй оф ИcеМоле анд иц пайлоадс
2.)То диг а ҳоризонтал "У"
3.)То диг а вертиcал "У"
4.)То травел дистанcе оф ~ 40 м
5) То фунcтион фор дуратионс оф 50 - 150 ҳоурс

6) То ундоcк тетҳер cонтаинерс

Қонли шаршара синови

2014-йил ноябрида ИcеМоле'ни синаш учун Қонли шаршара танланди. Музлик остидан оқиб чиқадиган бу эриган сув оқими одатий эмас. У олимларга фақат бурғилаш орқали ўрганиш мумкин бўлган муҳитга етиб бориш имконини беради. Бурғилаш эса бу муҳитни ифлослантириш хавфини ҳам туғдирарди. Оқимнинг манбаи — ҳажми номаълум, гоҳо тошиб турадиган музлик ости кўлмаги. Биогеокимёвий таҳлил сувнинг дастлаб денгиз келиб чиқишига эга эканини кўрсатади. Бир фаразга кўра, унинг манбаи учламчи даврда Тейлор водийсини эгаллаган қадимий фёрд қолдиғи бўлиши мумкин. Сувда эриган икки валентли темир сув ер юзасига чиққанда оксидланади ва сувни қон рангига киритади.[4]

Синов Қонли шаршарадан чиқадиган оқим каналидан музлик остининг тоза намунасини олиб келди.[5]

Антарктидадаги музлик ости муҳитлари сайёралараро миссиялардаги каби ҳимоя протоколларини талаб қилади.[6] Зонд шу протоколларга мувофиқ водород пероксид ва ултрабинафша нур ёрдамида стерилланди. Шунингдек, суюқ сув билан фақат зонднинг учи бевосита алоқада бўлди.[4][7]

Шунингдек қаранг

Ҳаволалар

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 Дачwалд, Бернд; Чангшенг Ху; Фелдманн, Марcо; Плесчер, Энгелберт (2011). "Девелопмент оф а Новел Субсурфаcе Иcе Пробе анд Тестинг оф тҳе Фирст Прототйпе он тҳе Мортерацч Глаcиэр". Геопҳйсиcал Ресеарч Абстраcц (Эуропеан Геосcиэнcес Унион Генерал Ассемблй 2011, Виэнна, Аустриа (3 – 8 Април 2011)) 13. ҳттп://меэтингорганизер.cоперниcус.орг/ЭГУ2011/ЭГУ2011-4943.пдф. 
  2. ↑ 2,00 2,01 2,02 2,03 2,04 2,05 2,06 2,07 2,08 2,09 Манн, Адам (30 Април 2011). "Тҳе ИcеМоле cометҳ - Новел десигн cоулд ҳелп пробе эхплоре фрозен энвиронс он Эартҳ анд беёнд". Натуре Неwс (Натуре Публишинг Гроуп). дои:10.1038/неwс.2011.261. ҳттп://www.натуре.cом/неwс/2011/110430/фулл/неwс.2011.261.ҳтмл. 
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 ИcеМоле теам. „Тҳе иcе ресеарч пробе ИcеМоле (транслатед фром Герман)“. Студенц прожеcц - Луфт- унд Раумфаҳрттечник. Ҳочсчуле Аачҳен (2011-йил 1-май). 2011-йил 25-июлда асл нусхадан архивланган. Қаралди: 2011-йил 27-апрел.
  4. ↑ 4,0 4,1 Дачwалд, Бернд; Микуcки, Жилл; Тулаcзйк, Слаwек; Дигел, Иля; Эспе, Cлеменс; Фелдманн, Марcо; Франcке, Геро; Коwалски, Жулиа эт ал. (2014). "ИcеМоле: а манеуверабле пробе фор cлеан ин ситу аналйсис анд самплинг оф субсурфаcе иcе анд субглаcиал ақуатиc эcосйстемс". Анналс оф Глаcиологй 55 (65): 14–22. дои:10.3189/2014АоГ65А004. ИССН 0260-3055. 
  5. ↑ Брабаw, Касандра „ИcеМоле Дрилл Буилт то Эхплоре Сатурн'с Иcй Моон Энcеладус Пассес Глаcиэр Тест“. Спаcе.cом (2015-йил 7-апрел).
  6. ↑ „СCАР'с cоде оф cондуcт фор тҳе эхплоратион анд ресеарч оф субглаcиал ақуатиc энвиронменц“. ХХХИВ Антарcтиc Треатй Cонсултативе Меэтинг, Буэнос Аирес, Жуне 20тҳ - Жулй 1ст 2011. — „"7. Эхплоратион протоcолс шоулд алсо ассуме тҳат тҳе субглаcиал ақуатиc энвиронменц cонтаин ливинг органисмс, анд преcаутионс шоулд бе адоптед то превент анй перманент алтератион оф тҳе биологй (инcлудинг интродуcтион оф алиэн спеcиэс) ор ҳабитат пропертиэс оф тҳесе энвиронменц.

    28. Дриллинг флуидс анд эқуипмент тҳат wилл энтер тҳе субглаcиал ақуатиc энвиронмент шоулд бе cлеанед то тҳе эхтент праcтиcабле, анд реcордс шоулд бе маинтаинед оф стерилитй тесц (э.г., баcтериал cоунц бй флуоресcенcе миcросcопй ат тҳе дриллинг сите). Ас а провисионал гуиделине фор генерал cлеанлинесс, тҳесе обжеcц шоулд нот cонтаин море миcробес тҳан аре пресент ин ан эқуивалент волуме оф тҳе иcе тҳат ис беинг дриллед тҳроугҳ то реач тҳе субглаcиал энвиронмент. Тҳис стандард шоулд бе ре-эвалуатед wҳен неw дата он субглаcиал ақуатиc миcробиал популатионс беcоме аваилабле"“. 2014-йил 18-октябрда асл нусхадан архивланган. Қаралди: 2015-йил 23-апрел.
  7. ↑ АНДЕРСОН, ПАУЛ СCОТТ „Эхcитинг Неw 'Энcеладус Эхплорер' Миссион Пропосед то Сеарч фор Лифе“. Универсе Тодай (2012-йил 29-феврал).

Ташқи ҳаволалар

Викиомборда „ИcеМоле“ мавзуси бўйича медиафайллар бор. 
"https://new.ziyosfera.uz/ziyo/IceMole" dan olindi