W naprawdę niedalekiej przyszłości - zakłada się tutaj już nawet 2030 rok - statek kosmiczny z ludźmi na pokładzie ruszy z Ziemi w kierunku Marsa. Będzie to pierwsza tak daleka misja załogowa - kosmonauci będą mieli do pokonania około 300 milionów kilometrów, co zajmie im około sześciu miesięcy.
Jak będzie po lądowaniu na Marsie? Ciężko jednoznacznie odpowiedzieć na to pytanie, dopóki ludzie nie dolecą na Czerwoną Planetę. To niezwykle ekstremalny klimat dla ludzi, chociaż może tak to nie wyglądać na pierwszy rzut oka. Średnia temperatura na Ziemi wynosi 288 K, a na Marsie 210 K, nie wydaje się to wielką różnicą, ale to ponad -60°C, strasznie zimno! A na tym nie koniec - Mars nie posiada ochronnej warstwy ozonu, więc ludzie przebywający na powierzchni będą narażeni na śmiertelnie niebezpieczne promieniowanie kosmiczne. Atmosfera tej planety złożona jest w dużej mierze z dwutlenku węgla - gazu trującego dla ludzi.
Ogólnie mówiąc - człowiek przeżyłby na powierzchni Marsa, bez pomocy ochronnego kombinezonu, około 15 sekund. Ale na tym nie nie kończą się problemy - oprócz warunków atmosferycznych także powierzchnia planety jest niezwykle niegościnna - głębokie kaniony, superwysokie wulkany - a pogoda tam panująca potrafi być niezwykle niebezpieczna.
Jak zatem Astronauci chcą przeżyć? Oprócz samego faktu, że transport z Ziemi na Marsa i z powrotem to ogromne wyzwanie, to sam pobyt na Czerwonej Planecie będzie trudny. Na pewno Astronauci będą musieli zbudować na planecie jakieś tymczasowe schronienie, nazywane często habitatem. Jest to pewien obszar środowiska bezpiecznego dla ludzi, gdzie będą oni mogli bezpiecznie przebywać, bez pomocy m.in. kombinezonów.
Aby z powodzeniem skolonizować tą planetę, trzeba będzie bardzo wiele pracy - trzeba umożliwić wytwarzanie jedzenia na miejscu, zapewnić kolonizatorom opiekę medyczną, zapewnić tlen i czystą wodę i finalnie zbudować fabrykę, zdolną do wytwarzania części zapasowych dla maszynerii na planecie - dostawy z Ziemi jeśli będą dostarczane to niezbyt często - lot trwa ponad 200 marsjańskich dni (ponad 300 dni na Ziemi). Z pewnością kolonizacja Marsa wymagać będzie wiele innowacji.
Można zadać sobie więc pytanie - co będzie zasilać te systemy. Konieczne jest zapewnienie ciągłego źródła energii dla habitatów. Jednym z rozwiązań jest wykorzystanie technologii fotowoltaicznej, nawet pomimo tego, że słońce na Marsie świeci o wiele słabiej niż na Ziemi - do powierzchni planety dociera tam połowa mocy, jaka dociera do powierzchni Ziemi. Mimo to wydajne ogniwa fotowoltaiczne powinny być dostateczne dla zapewnienia energii elektrycznej podstawowym systemom. Ale może okazać się, że energia słoneczna nie wystarczy aby zapewnić nieprzerwane dostawy przez 24 godziny na dobę, siedem dni w tygodniu i 669 dni w roku.
Na szczęście pogoda na Marsie umożliwia wykorzystanie innego źródła energii - wiatru. To co jest przekleństwem dla ludzi - silne wiatry, powodujące burze piaskowe - jest ogromnym plusem z punktu widzenia wykorzystania turbin wiatrowych. Z kolei ekstremalne wahania temperatury mogą umożliwić korzystanie z generatorów termoelektrycznych do produkcji prądu elektrycznego dla habitatów.
Firma Texas Instruments pracuje nad przełomowymi technologiami zbierania energii, które mają w niedługiej przyszłości umożliwić konstrukcję wydajnych systemów zbierania energii, tak jak opisano to powyżej - nie tylko na Marsie. TI pracuje nad systemami zbierającymi energię z wielu źródeł. Różne opracowane przez firmę rozwiązania umożliwiają produkcję energii elektrycznej z energii słonecznej, cieplnej z promieniowania elektromagnetycznego czy z wibracji mechanicznych. Układy tego rodzaju mają szerokie spektrum zastosowań - od zasilanych solarnie bezprzewodowych sensorów monitorujących np. fabryki, do medycznych sensorów zasilanych ciepłem produkowanym przez ludzkie ciało.
Wszystkie te systemy mogą skorzystać na rozwoju technologii realizowanym przez Texas Instrument. TI tworzy aktualnie scalone systemy pozwalające na prostą implementację systemów zbierania energii do zasilania układu lub doładowywania jego akumulatorów. Na rysunku 1 pokazano schemat blokowy przykładowego sensora zasilanego energią zebraną z otoczenia.
Texas Instruments stworzył projekt zintegrowanego sensora z systemem zbierania energii z otoczenia, który dedykowany został do sieci bezprzewodowych pracujących w pasmie poniżej 1 GHz. Przykładowy sensor zasilany może być z wykorzystaniem np. światła, nie tylko słonecznego i służyć monitorowaniu natężenia oświetlenia w pomieszczeniu w budynku. Dodatkowo monitorować może takie parametry jak wilgotność powietrza, jego temperaturę itp. Doskonale nadaje się do aplikacji w trudno dostępnych (lub w ogóle niedostępnych) przestrzeniach.
Na rysunku 2 pokazany jest moduł rozwojowy pozwalający na tworzenie i testowanie systemów zbierania energii i stworzenia np. systemu kontrolującego nawadnianie pola uprawnego - zupełnie tak, jak podobny system mógłby być wykorzystany na Marsie.
Większość osób na pewno zgodzi się, że podróże międzyplanetarne nie są proste - nikt nie wie jaki jest współczynnik ryzyka, ani sukcesu. Zakłada się z ogromną nadzieją, że eksploracja Marsa będzie sukcesem w przyszłości. A póki co skupić trzeba się na rozwoju technologii, które mają za zadanie umożliwić te plany, poprzez wytworzenie systemów, które będą niezbędne dla misji na Marsa. Wynalazki, które mają do tego doprowadzić zdecydowanie przydadzą się także tutaj na Ziemi, gdzie np. bezprzewodowe sensory zasilane energią zbieraną z otoczenia odnaleźć mogą zastosowanie w znacznej liczbie aplikacji.
Źródło: http://e2e.ti.com/blogs_/b/fullycharged/archive/2016/01/08/preparing-to-survive-on-mars?HQS=hpa_fullyc_160117&DCMP=mytinwsltr_01_16_2016&sp_rid_pod3=LTI3OTc4NjcwNjUS1&sp_mid_pod3=4968551
Jak będzie po lądowaniu na Marsie? Ciężko jednoznacznie odpowiedzieć na to pytanie, dopóki ludzie nie dolecą na Czerwoną Planetę. To niezwykle ekstremalny klimat dla ludzi, chociaż może tak to nie wyglądać na pierwszy rzut oka. Średnia temperatura na Ziemi wynosi 288 K, a na Marsie 210 K, nie wydaje się to wielką różnicą, ale to ponad -60°C, strasznie zimno! A na tym nie koniec - Mars nie posiada ochronnej warstwy ozonu, więc ludzie przebywający na powierzchni będą narażeni na śmiertelnie niebezpieczne promieniowanie kosmiczne. Atmosfera tej planety złożona jest w dużej mierze z dwutlenku węgla - gazu trującego dla ludzi.
Ogólnie mówiąc - człowiek przeżyłby na powierzchni Marsa, bez pomocy ochronnego kombinezonu, około 15 sekund. Ale na tym nie nie kończą się problemy - oprócz warunków atmosferycznych także powierzchnia planety jest niezwykle niegościnna - głębokie kaniony, superwysokie wulkany - a pogoda tam panująca potrafi być niezwykle niebezpieczna.
Jak zatem Astronauci chcą przeżyć? Oprócz samego faktu, że transport z Ziemi na Marsa i z powrotem to ogromne wyzwanie, to sam pobyt na Czerwonej Planecie będzie trudny. Na pewno Astronauci będą musieli zbudować na planecie jakieś tymczasowe schronienie, nazywane często habitatem. Jest to pewien obszar środowiska bezpiecznego dla ludzi, gdzie będą oni mogli bezpiecznie przebywać, bez pomocy m.in. kombinezonów.
Aby z powodzeniem skolonizować tą planetę, trzeba będzie bardzo wiele pracy - trzeba umożliwić wytwarzanie jedzenia na miejscu, zapewnić kolonizatorom opiekę medyczną, zapewnić tlen i czystą wodę i finalnie zbudować fabrykę, zdolną do wytwarzania części zapasowych dla maszynerii na planecie - dostawy z Ziemi jeśli będą dostarczane to niezbyt często - lot trwa ponad 200 marsjańskich dni (ponad 300 dni na Ziemi). Z pewnością kolonizacja Marsa wymagać będzie wiele innowacji.
Można zadać sobie więc pytanie - co będzie zasilać te systemy. Konieczne jest zapewnienie ciągłego źródła energii dla habitatów. Jednym z rozwiązań jest wykorzystanie technologii fotowoltaicznej, nawet pomimo tego, że słońce na Marsie świeci o wiele słabiej niż na Ziemi - do powierzchni planety dociera tam połowa mocy, jaka dociera do powierzchni Ziemi. Mimo to wydajne ogniwa fotowoltaiczne powinny być dostateczne dla zapewnienia energii elektrycznej podstawowym systemom. Ale może okazać się, że energia słoneczna nie wystarczy aby zapewnić nieprzerwane dostawy przez 24 godziny na dobę, siedem dni w tygodniu i 669 dni w roku.
Na szczęście pogoda na Marsie umożliwia wykorzystanie innego źródła energii - wiatru. To co jest przekleństwem dla ludzi - silne wiatry, powodujące burze piaskowe - jest ogromnym plusem z punktu widzenia wykorzystania turbin wiatrowych. Z kolei ekstremalne wahania temperatury mogą umożliwić korzystanie z generatorów termoelektrycznych do produkcji prądu elektrycznego dla habitatów.
Firma Texas Instruments pracuje nad przełomowymi technologiami zbierania energii, które mają w niedługiej przyszłości umożliwić konstrukcję wydajnych systemów zbierania energii, tak jak opisano to powyżej - nie tylko na Marsie. TI pracuje nad systemami zbierającymi energię z wielu źródeł. Różne opracowane przez firmę rozwiązania umożliwiają produkcję energii elektrycznej z energii słonecznej, cieplnej z promieniowania elektromagnetycznego czy z wibracji mechanicznych. Układy tego rodzaju mają szerokie spektrum zastosowań - od zasilanych solarnie bezprzewodowych sensorów monitorujących np. fabryki, do medycznych sensorów zasilanych ciepłem produkowanym przez ludzkie ciało.
Wszystkie te systemy mogą skorzystać na rozwoju technologii realizowanym przez Texas Instrument. TI tworzy aktualnie scalone systemy pozwalające na prostą implementację systemów zbierania energii do zasilania układu lub doładowywania jego akumulatorów. Na rysunku 1 pokazano schemat blokowy przykładowego sensora zasilanego energią zebraną z otoczenia.
Texas Instruments stworzył projekt zintegrowanego sensora z systemem zbierania energii z otoczenia, który dedykowany został do sieci bezprzewodowych pracujących w pasmie poniżej 1 GHz. Przykładowy sensor zasilany może być z wykorzystaniem np. światła, nie tylko słonecznego i służyć monitorowaniu natężenia oświetlenia w pomieszczeniu w budynku. Dodatkowo monitorować może takie parametry jak wilgotność powietrza, jego temperaturę itp. Doskonale nadaje się do aplikacji w trudno dostępnych (lub w ogóle niedostępnych) przestrzeniach.
Na rysunku 2 pokazany jest moduł rozwojowy pozwalający na tworzenie i testowanie systemów zbierania energii i stworzenia np. systemu kontrolującego nawadnianie pola uprawnego - zupełnie tak, jak podobny system mógłby być wykorzystany na Marsie.
Większość osób na pewno zgodzi się, że podróże międzyplanetarne nie są proste - nikt nie wie jaki jest współczynnik ryzyka, ani sukcesu. Zakłada się z ogromną nadzieją, że eksploracja Marsa będzie sukcesem w przyszłości. A póki co skupić trzeba się na rozwoju technologii, które mają za zadanie umożliwić te plany, poprzez wytworzenie systemów, które będą niezbędne dla misji na Marsa. Wynalazki, które mają do tego doprowadzić zdecydowanie przydadzą się także tutaj na Ziemi, gdzie np. bezprzewodowe sensory zasilane energią zbieraną z otoczenia odnaleźć mogą zastosowanie w znacznej liczbie aplikacji.
Źródło: http://e2e.ti.com/blogs_/b/fullycharged/archive/2016/01/08/preparing-to-survive-on-mars?HQS=hpa_fullyc_160117&DCMP=mytinwsltr_01_16_2016&sp_rid_pod3=LTI3OTc4NjcwNjUS1&sp_mid_pod3=4968551
Fajne? Ranking DIY