211service.com
Jak zapobiegać katastrofom promu kosmicznego podobnym do Columbia?
Kiedy i jeśli Wielki Zderzacz Hadronów w końcu ruszy do akcji, wytworzy strumień danych, jakich nie widzieli dotąd fizycy. Dane te będą składać się z śladów szczątków pochodzących z około miliarda zderzeń na sekundę, jak zmierzono za pomocą detektorów cząstek skupionych wokół miejsc kolizji.
To zdecydowanie za dużo danych do szczegółowej analizy, więc większość z nich zostanie po prostu odrzucona za pomocą prostego systemu filtrowania, który wyszukuje interesujące trajektorie i przechowuje je. Proces ten powinien zakończyć się filtrowaniem około stu zdarzeń na sekundę w celu późniejszej szczegółowej analizy. A wszystko to musi odbywać się w czasie rzeczywistym, ponieważ każde opóźnienie szybko przerosłoby możliwości buforowania, jakie posiada akcelerator.
Więc co to wszystko ma wspólnego z promem kosmicznym? Okazuje się, że grupa inżynierów z NASA chce wykorzystać podobny mechanizm do analizy trajektorii odłamków wokół promu kosmicznego podczas startu. Ich celem jest wykorzystanie trajektorii tych szczątków do określenia ich masy i gęstości, a także prześledzenie ich pochodzenia. Przy odpowiednim rodzaju analizy powinno być możliwe zaznaczenie potencjalnie szkodliwych trajektorii w momencie ich wystąpienia.
Nie ma potrzeby wyjaśniać, dlaczego jest to ważne, ale oto jest. W 2003 roku uderzenie szczątków promu kosmicznego Columbia podczas startu, tak bardzo uszkodziło pojazd, że nie był w stanie przetrwać ponownego wejścia na pokład. Lepsza analiza tego incydentu mogła określić zakres szkód i zapobiec utracie promu.
Philip Metzger z Centrum Kosmicznego im. Kennedy'ego i jego kumple zbudowali pierwszy stopień systemu filtrującego, który mógłby wykonać tę pracę w czasie rzeczywistym za pomocą pary kamer, które rejestrują wysoką rozdzielczość startu pod różnymi kątami. Razem ten materiał daje trójwymiarowy widok startu, umożliwiając komputerowi zrekonstruowanie trajektorii wszelkich szczątków. To nie jest nauka o rakietach, ale, o dziwo, nigdy nie była używana do analizy startów.
Metzger i spółka przetestowali swój pomysł, analizując kawałek gruzu wyrzuconego podczas startu STS-124 w maju 2008 roku. . Cegła uderzająca w wahadłowiec podczas startu mogła spowodować znaczne uszkodzenia.
Nowa technika pokazuje jednak, że cząsteczka gruzu jest pianką o niskiej gęstości, prawie na pewno pochodzącą z zatyczki gardzieli rakiety stałej. Nie stanowiłoby to większego zagrożenia dla wahadłowca.
Oczywiście, dochodząc do tego wniosku, rok później nie przyda się załodze wahadłowca, która musi niemal natychmiast i na pewno przed ponownym wejściem na pokład ocenić stan swojego pojazdu.
Tu właśnie pojawia się mechanizm filtrowania podobny do LHC. Metzger i inni twierdzą, że dane są łatwe do zebrania za pomocą ich dwóch kamer, ale problem polega na przeczesywaniu ich w celu uzyskania interesujących i przydatnych informacji. System filtrujący podobny do LHC po prostu przeczesałby go podczas startu i odfiltrował tylko te ślady szczątków, które są wystarczająco gęste i masywne, by stanowić zagrożenie.
To może uratować życie i chociaż wahadłowiec ma zostać wycofany z użytku o tej porze w przyszłym roku, proces ten można z łatwością zastosować do przyszłych startów rakiet w dowolnym miejscu na świecie.
Nr ref.: arxiv.org/abs/0910.4357 : Fotogrametria i analiza balistyczna wysoko lecącego pocisku podczas startu promu kosmicznego STS-124