Kontent qismiga oʻtish

IceMole

ZiyoSfera, erkin ensiklopediya
IceMole jamoasi aeroportda Pontresina (Shveytsariyadagi Mortershch muzligida dala tajribasi, 2010-yil)

IceMole — qutb mintaqalari, muzliklar, muz qoplamlari va yerdan tashqari hududlarni oʻrganish uchun moʻljallangan avtonom muz tadqiqot zondi. U muzni eritadigan yangi turdagi uchlikka ega. Zondni Germaniyaning Aaxen shahridagi Fachhochschule (amaliy fanlar universiteti) boʻlgan Aaxen amaliy fanlar universiteti jamoasi ishlab chiqqan. Oldingi zondlarga nisbatan afzalligi shundaki, IceMole yoʻnalishini oʻzgartira oladi va foydalanilgandan keyin qayta olib chiqilishi mumkin. Haydovchi muz vinti zondga tuproq qatlamlari va muzdagi boshqa aralashmalarni teshib oʻtish imkonini beradi.

Tarixi

Amerika Qoʻshma Shtatlari Milliy fan jamgʻarmasining (NSF) vertolyoti McMurdo Station IceMole ekspeditsiyasini muzlikka olib bormoqda

IceMole tezkor prototiplash usulida ishlab chiqilmoqda. 2011-yil aprel (2011-04) holatiga koʻra zond birinchi prototip bosqichida turibdi va yer muzliklari hamda muz qoplamlarining ichki qismini tekshirish uchun moʻljallangan. Zondning kelgusidagi versiyalarini yerdan tashqari muzlarni tadqiq qilishga moslashtirish rejalashtirilgan. Masalan, Marsning qutb qalpoqlari, Jupiterning yoʻldoshi Yevropa yoki Saturnning yoʻldoshi Enseladda shunday tadqiqot oʻtkazish mumkin.[1]

Robot Aaxen amaliy fanlar universitetining Aviatsiya va kosmik texnika fakulteti (Fachbereich Luft- und Raumfahrttechnik; aerokosmik muhandislik fakulteti) talabalar loyihasi natijasida yaratilgan. Loyihaga professor doktor Bernd Dachvald rahbarlik qilgan.[2][3] Muzni kovlash burgʻilash va eritish orqali amalga oshiriladi. Zond toza muz yadrosi ichida oʻlchov asboblari yordamida atrofdagi muzni tahlil qila oladi.[3] Burgʻilash vaqtida atrofdagi muz biologik jihatdan ifloslanmaydi.[2]

2011-yil (2011) holatiga koʻra loyiha maqsadlari quyidagicha belgilangan:[3]

Objectives:
  • Terrestrial applications
    • In 2–3 years: in glaciers and ice sheets
    • In 4–6 years: In the ice and the subglacial lakes in Antarctica
  • Extra Terrestrial applications

Loyiha talablarida, shuningdek, yuqori ishonchlilik, mustahkamlik, harakatchanlik, atrof-muhit xavfsizligi va avtonomlikning zarurligi alohida taʼkidlangan.[3]

IceMole 1

Zondlarda isitiladigan uchliklar 1960-yillardan beri qoʻllanib kelinadi. Biroq bunday zondlar faqat toʻgʻri pastga burgʻilay olgan, chuqur joylardan qayta olib chiqilmagan va kir hamda choʻkindi toʻplanib, issiqlik oʻtkazishga xalaqit berganda toʻxtab qolgan. Ushbu muammolarni bartaraf etish uchun IceMole vintni eritish uchligi bilan birlashtiradi.[1]

Birinchi prototip IceMole qalamsimon shaklga ega boʻlib, muzga mustaqil kirib borish va oʻz-oʻzidan ichkariga kovlanish uchun moʻljallangan. U kesimi 225 cm2 (34.9 kv dyuym) boʻlgan kvadrat quvurdan iborat. Uning uchida 3 kW (4.0 hp) eritish kallagi bor va uning turli qismlari har xil qizdiriladi. Robot yer yuzasidagi quvvat generatoridan taʼminlanadi va kabel orqali ulanadi. Kabel elektr taʼminoti, aloqa va maʼlumot signallarini uzatadi. IceMole isitiladigan kallagida 6 cm (2.4 in) uzunlikdagi vintdan foydalanadi. Vint eriyotgan muz bilan burgʻilash jarayonida mustahkam aloqani saqlaydi. IceMole alohida boshqariladigan isitish elementlariga ega. Ularni boshqarib, turli qismlarni har xil qizdirish mumkin. Bunday notekis qizdirish yoʻnalishni asta-sekin oʻzgartirish imkonini beradi.[1][2][3]

IceMole1 eritish zondining ichki koʻrinishi

Muz vinti eritish kallagining uchida joylashgan va kallakni muzga bosib turuvchi harakatlantiruvchi kuch hosil qiladi. Bu IceMole'ga tuproq va loy qatlamlarini teshib oʻtish imkonini beradi. Shuningdek, muz bilan tegib turganda issiqlik yaxshi oʻtkaziladi. Issiqlikdan izolyatsiyalangan muz vinti muzni zond ichiga uzatadi va u yerda joyida tahlil qilinishi mumkin. Zond ichiga muzni tahlil qiladigan va yer yuzasiga faqat natijalarni yuboradigan asboblar oʻrnatish rejalashtirilgan.[1][2]

IceMole1ning texnik xususiyatlari quyida keltirilgan:

Specifications IceMole1:
  • Melting velocity: max. 0.3 m (1 ft 0 in)/hour
  • Heating elements: 4 × melting head
  • Performance heating elements: the 2,200 W (3.0 hp)
  • Average thermal power: 1,000 W (1.3 hp)
  • Drive motor power: 25 W (0.034 hp)
  • Weight: 30 kg (66 lb)
  • External dimensions: 150 mm (5.9 in) x 150 mm (5.9 in) x 870 mm (34 in)
  • Payload: on-board digital camera

IceMole jamoasi apparatni muayyan foydali yukni nazarda tutmagan holda ishlab chiqqan. Apparat ichida sensorlar va boshqa asboblarni joylashtirish mumkin boʻlgan ichki kamera bor. Soʻnggi sinovlarda[when?] IceMole tayyor sotib olingan kamerani olib yurgan. Jamoa, shuningdek, muzdagi organik molekulalarni qidira oladigan floressent biosensor detektorini ishlab chiqmoqda.[1][2]

IceMole 2

Yangi dizayndagi IceMole2ning tashqi koʻrinishi

2010-yil oktabridan beri IceMole jamoasi birinchi IceMole'ni qayta loyihalash ustida ishlamoqda. Yaxshilanishlar orasida eritish kallagini optimallashtirish va butunlay yangidan ishlab chiqilgan reduktor bor. Yangi eritish kallagida alohida boshqariladigan 12 ta isitish elementi mavjud. Bu 12 ta patronli isitgich kallak ichida halqa shaklida joylashtirilgan. Bundan tashqari, zondning orqa qismida har ikki tomonda 2 tadan devor isitgichi bor. Bu qoʻshimcha tufayli IceMole2ning manevr qobiliyati oldingisiga nisbatan yaxshilanadi. Yangi reduktor aynan shu zond uchun maxsus ishlab chiqilgan. Shu sababli uzatma yuqori foydali ish koeffitsiyentiga ega va yengilroq. IceMole2ni 2012-yil yozida sinab koʻrish rejalashtirilgan.[2]

IceMole2ning rejalashtirilgan texnik xususiyatlari:[manba kerak]

Specifications IceMole2:
  • Melting velocity: max. 1 m (3 ft 3 in)/hour
  • Heating elements: 12 × melting head, 2x each side wall
  • Heating Power head: max. 2,400 W (3.2 hp)
  • Heating Power each side wall: max. 600 W (0.80 hp)
  • Drive motor power: 25 W (0.034 hp)
  • Weight: 25 kg (55 lb)
  • External dimensions: 150 mm (5.9 in) x 150 mm (5.9 in) x 1,200 mm (47 in)
  • Payload: fluorescence biosensor

Zond sensorlari bor bir qator konteynerlarni ortidan sudrab yurish uchun ham moʻljallangan. Bu konteynerlarni buyruq bilan ajratib, muzning aniq joylarida doimiy joylashtirish mumkin. Jamoa kelajakda IceMole'dan muzli muhitlarning chuqur qismlariga sensorlar tushirish uchun foydalanadigan boshqa tadqiqotchilar bilan hamkorlik qilishga umid qiladi. Muzlikdagi birinchi dala sinovlarida elektr taʼminoti yer yuzasidagi tashqi generatordan berilgan. Isitish quvvatini zonddagi manbadan olish ham rejalashtirilgan.[1][3]

Sinovlar

Birinchi dala sinovlari 2010-yilning yozida Shveytsariyadagi Mortrach muzligi hududida oʻtkazildi. Muzlikdagi sinovlar vaqtida quyidagi kirib borish sinovlari muvaffaqiyatli bajarildi:[1]

  • ogʻirlik kuchiga qarshi 45° yuqoriga 1.5 m (4 ft 11 in) eritib borish;
  • gorizontal ravishda 5 m (16 ft) eritib borish;
  • 45° pastga 3 m (9.8 ft) eritib borish. Bunda muzlikdagi loy va qum kabi muz boʻlmagan uchta toʻsiq qatlamni teshib oʻtildi va radiusi 10 m (33 ft) boʻlgan egri chiziq boʻylab harakatlanildi.
  • Jihozlarni vertolyotda Mortrach muzligiga tashish
    Jihozlarni vertolyotda Mortrach muzligiga tashish
  • IceMole ogʻirlik kuchiga qarshi 45° yuqoriga harakatlanmoqda.
    IceMole ogʻirlik kuchiga qarshi 45° yuqoriga harakatlanmoqda.
  • Yuqoriga yoʻnalgan erigan kanal
    Yuqoriga yoʻnalgan erigan kanal

IceMole birinchi sinov yurishida soatiga atigi 30 cm (12 in) tezlikda sekin harakatlandi. Optimal sharoitda apparat bundan uch baravardan koʻproq tezlikda ilgarilashi mumkin. Keyingi prototipda kirib borish tezligi oshiriladi.[1][2]

Sinov natijalari shuni koʻrsatadiki, IceMole gʻoyasi ilmiy asboblarni chuqur muzga yetkazish va keyin ularni qayta olib chiqish uchun maqbul yondashuvdir. IceMole'ning burgʻilashga nisbatan yana bir afzalligi shuki, biologik ifloslanishni minimal darajaga tushirish mumkin. Jarayonni yuqori darajada avtonom qilish mumkin, shuning uchun yer yuzasida operator boʻlishi shart emas.[1][2]

Natijalar Madison (Viskonsin) shahrida oʻtkazilgan 2011-yilgi Antarktika fani simpoziumida hamda Venada (Avstriya) boʻlib oʻtgan Yevropa geofanlar ittifoqining 2011-yilgi yigʻilishida taqdim etildi.[2] Keyingi sinov yurishi Shimoliy yarimshardagi 2012-yil yozida oʻtkazilishi rejalashtirilgan edi.[2]

2012-yil uchun missiya senariysi: vertikal «U» shaklida kovlash

2012-yildagi dala tajribasi uchun rejalashtirilgan maqsadlar quyida keltirilgan.[manba kerak]

Mission Profile 2012:

1.)To demonstrate the recoverability of IceMole and its payloads
2.)To dig a horizontal "U"
3.)To dig a vertical "U"
4.)To travel distance of ~ 40 m
5) To function for durations of 50 - 150 hours

6) To undock tether containers

Qonli sharshara sinovi

2014-yil noyabrida IceMole'ni sinash uchun Qonli sharshara tanlandi. Muzlik ostidan oqib chiqadigan bu erigan suv oqimi odatiy emas. U olimlarga faqat burgʻilash orqali oʻrganish mumkin boʻlgan muhitga yetib borish imkonini beradi. Burgʻilash esa bu muhitni ifloslantirish xavfini ham tugʻdirardi. Oqimning manbai — hajmi nomaʼlum, goho toshib turadigan muzlik osti koʻlmagi. Biogeokimyoviy tahlil suvning dastlab dengiz kelib chiqishiga ega ekanini koʻrsatadi. Bir farazga koʻra, uning manbai uchlamchi davrda Teylor vodiysini egallagan qadimiy fyord qoldigʻi boʻlishi mumkin. Suvda erigan ikki valentli temir suv yer yuzasiga chiqqanda oksidlanadi va suvni qon rangiga kiritadi.[4]

Sinov Qonli sharsharadan chiqadigan oqim kanalidan muzlik ostining toza namunasini olib keldi.[5]

Antarktidadagi muzlik osti muhitlari sayyoralararo missiyalardagi kabi himoya protokollarini talab qiladi.[6] Zond shu protokollarga muvofiq vodorod peroksid va ultrabinafsha nur yordamida sterillandi. Shuningdek, suyuq suv bilan faqat zondning uchi bevosita aloqada boʻldi.[4][7]

Shuningdek qarang

Havolalar

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 Dachwald, Bernd; Changsheng Xu; Feldmann, Marco; Plescher, Engelbert (2011). "Development of a Novel Subsurface Ice Probe and Testing of the First Prototype on the Morteratsch Glacier". Geophysical Research Abstracts (European Geosciences Union General Assembly 2011, Vienna, Austria (3 – 8 April 2011)) 13. http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2011/EGU2011-4943.pdf. 
  2. ↑ 2,00 2,01 2,02 2,03 2,04 2,05 2,06 2,07 2,08 2,09 Mann, Adam (30 April 2011). "The IceMole cometh - Novel design could help probe explore frozen environs on Earth and beyond". Nature News (Nature Publishing Group). doi:10.1038/news.2011.261. http://www.nature.com/news/2011/110430/full/news.2011.261.html. 
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 IceMole team. „The ice research probe IceMole (translated from German)“. Students projects - Luft- und Raumfahrttechnik. Hochschule Aachhen (2011-yil 1-may). 2011-yil 25-iyulda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 2011-yil 27-aprel.
  4. ↑ 4,0 4,1 Dachwald, Bernd; Mikucki, Jill; Tulaczyk, Slawek; Digel, Ilya; Espe, Clemens; Feldmann, Marco; Francke, Gero; Kowalski, Julia et al. (2014). "IceMole: a maneuverable probe for clean in situ analysis and sampling of subsurface ice and subglacial aquatic ecosystems". Annals of Glaciology 55 (65): 14–22. doi:10.3189/2014AoG65A004. ISSN 0260-3055. 
  5. ↑ Brabaw, Kasandra „IceMole Drill Built to Explore Saturn's Icy Moon Enceladus Passes Glacier Test“. Space.com (2015-yil 7-aprel).
  6. ↑ „SCAR's code of conduct for the exploration and research of subglacial aquatic environments“. XXXIV Antarctic Treaty Consultative Meeting, Buenos Aires, June 20th - July 1st 2011. — „"7. Exploration protocols should also assume that the subglacial aquatic environments contain living organisms, and precautions should be adopted to prevent any permanent alteration of the biology (including introduction of alien species) or habitat properties of these environments.

    28. Drilling fluids and equipment that will enter the subglacial aquatic environment should be cleaned to the extent practicable, and records should be maintained of sterility tests (e.g., bacterial counts by fluorescence microscopy at the drilling site). As a provisional guideline for general cleanliness, these objects should not contain more microbes than are present in an equivalent volume of the ice that is being drilled through to reach the subglacial environment. This standard should be re-evaluated when new data on subglacial aquatic microbial populations become available"“. 2014-yil 18-oktyabrda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 2015-yil 23-aprel.
  7. ↑ ANDERSON, PAUL SCOTT „Exciting New 'Enceladus Explorer' Mission Proposed to Search for Life“. Universe Today (2012-yil 29-fevral).

Tashqi havolalar

Vikiomborda „IceMole“ mavzusi boʻyicha mediafayllar bor. 
"https://ziyosfera.uz/index.php?title=IceMole&oldid=1527519" dan olindi