211service.com
Kā novērst Kolumbijai līdzīgas kosmosa kuģa katastrofas
Kad un ja lielais hadronu paātrinātājs beidzot sāks darboties, tas radīs tādu datu šļūteni, kādu fiziķi vēl nav redzējuši. Šie dati sastāvēs no aptuveni miljarda sadursmju sekundē, ko mēra ar daļiņu detektoriem, kas sagrupēti ap sadursmes vietām.
Tas ir pārāk daudz datu, lai tos detalizēti analizētu, tāpēc lielākā daļa tiks vienkārši izmesti, izmantojot vienkāršu filtrēšanas sistēmu, kas meklē interesējošās trajektorijas un saglabā tās. Šim procesam vajadzētu filtrēt aptuveni simts notikumu sekundē vēlākai detalizētai analīzei. Un tas viss ir jādara reāllaikā, jo jebkura aizkave ātri pārņems akseleratora buferizācijas iespējas.
Tātad, kāds tam visam sakars ar kosmosa kuģi? Izrādās, ka NASA inženieru grupa vēlas izmantot līdzīgu mehānismu, lai analizētu gružu trajektoriju ap kosmosa kuģi, kad tas paceļas. Viņu mērķis ir izmantot šo gružu daļiņu trajektoriju, lai noteiktu to masu un blīvumu, kā arī izsekotu to izcelsmi. Ar pareiza veida analīzi vajadzētu būt iespējai atzīmēt potenciāli kaitīgas trajektorijas, kad tās notiek.
Nav nepieciešams izskaidrot, kāpēc tas ir svarīgi, bet tas ir. 2003. gadā atlūzu trieciens ar kosmosa kuģi Columbia palaišanas laikā tā sabojāja transportlīdzekli, ka tas nespēja izdzīvot, atkārtoti iekļūstot tajā. Labāka šī incidenta analīze varētu būt identificējusi bojājumu apmēru un tādējādi novērst šī atspole zaudēšanu.
Filips Metzgers no Kenedija kosmosa centra un draugi ir izveidojuši pirmo filtrēšanas sistēmas posmu, kas varētu veikt šo darbu reāllaikā, izmantojot kameru pāri, kas uzņem augstu izšķirtspēju palaišanai no dažādiem leņķiem. Kopā šis videomateriāls sniedz palaišanas 3D skatu, ļaujot datoram rekonstruēt jebkādu gružu trajektoriju. Tā nav raķešu zinātne, taču dīvainā kārtā tā nekad nav izmantota palaišanas analīzei.
Mecgers un citi ir īstenojuši savu ideju, analizējot atlūzu gabalu, kas tika izmests STS-124 palaišanas laikā 2008. gada maijā. Toreiz NASA inženieri uztraucās, ka šie atlūzas ir ķieģelis no liesmas tranšejas zem atspoles. . Ķieģelis, kas ietriecās atspolē palaišanas laikā, varēja nodarīt ievērojamus bojājumus.
Tomēr jaunais paņēmiens parāda, ka gružu daļiņas ir zema blīvuma putas, gandrīz noteikti no cietā raķetes pastiprinātāja rīkles aizbāžņa. Tas būtu maz apdraudējis atspole.
Protams, nonākot pie šāda secinājuma, gads vēlāk ir maz noderīgs atspoles apkalpei, kurai ir jānovērtē sava transportlīdzekļa stāvoklis gandrīz nekavējoties un noteikti pirms viņi atkal iekāpj.
Šeit tiek izmantots LHC līdzīgais filtrēšanas mehānisms. Metzger un citi saka, ka datus ir viegli savākt, izmantojot abas kameras, taču problēma ir to izķemmēšana, lai iegūtu interesantus un noderīgus ieskatus. LHC līdzīga filtrēšanas sistēma palaišanas laikā to vienkārši izķemmētu un izfiltrētu tikai tās gružu pēdas, kas ir pietiekami blīvas un masīvas, lai radītu draudus.
Tas varētu glābt dzīvības, un, lai gan nākamgad līdz šim laikam Shuttle ir paredzēts ekspluatēt, šo procesu varētu viegli piemērot turpmākām raķešu palaišanām visā pasaulē.
Atsauce: arxiv.org/abs/0910.4357 : Augsti lidojoša šāviņa fotogrammetrija un ballistiskā analīze kosmosa kuģa STS-124 palaišanā