Phoenix poszybuje niezauważony, czerpiąc energię ze słońca

Zasilany energią słoneczną samolot Phoenix będzie mógł szybować 24 godziny na dobę, na wysokościach uniemożliwiających dostrzeżenie go "gołym okiem". Jego zadaniem będzie zdobywanie informacji m.in. na temat zagrożenia pożarowego, stanu powodziowego czy zmian stanu atmosfery. Nad bezzałogowym samolotem stratosferycznym pracują właśnie naukowcy z warszawskiego Instytutu Lotnictwa.

Realizowany przez nich projekt został dofinansowany kwotą ponad 10 milionów złotych z Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka 2007-2013, w ramach konkursu Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

Dlaczego stratosfera?

Jak wyjaśnił PAP jeden z konstruktorów Phoenix, inż. Krystian Woźniak z Instytutu Lotnictwa, stratosfera to przestrzeń między 10 a 50 km n.p.m., a projektowany samolot stratosferyczny będzie szybował między 15 a 20 km n.p.m.

Obszar od 0 do 15 km n.p.m. jest użytkowany przez lotnictwo zarówno cywilne jak i wojskowe. Zasady wykonywania lotów wykonywane są według ściśle określonych regulacji prawnych. "Obszar powyżej 15 km nie podlega tej kontroli i można wykonywać loty zgodnie z trasą wynikającą jedynie z charakteru prowadzonej misji. Operator samolotu jest uniezależniony od ruchu lotniczego, który odbywa się nad obserwowanym terenem, co ma również bardzo istotny wpływ na bezpieczeństwo, bo eliminuje możliwość kolizji" - tłumaczy Woźniak.

Dodał, że na tej wysokości wiatr nabiera znacznie mniejszych prędkości, co jest szczególnie istotne ze względu na większe bezpieczeństwo stosunkowo delikatnej struktury samolotu.

Ważnym powodem, dla którego samolot będzie latał właśnie na poziomie stratosfery jest jego zasilanie przez energię słoneczną. "Na dużych wysokościach ilość energii ze słońca przypadającej na 1 metr kwadratowy powierzchni jest wyższa od tej, którą można uzyskać na powierzchni Ziemi" - opisuje naukowiec.

W ciągu dnia samolot będzie więc zasilany energią elektryczną pochodzącą z ogniw słonecznych. Musi być jej na tyle dużo, by można było naładować akumulatory, które z kolei zasilą samolot podczas pracy w nocy.

Jak mówi inż. Woźniak, taki sposób zasilania umożliwia kontynuowanie lotu bez konieczności lądowania. "Dzięki temu będzie można prowadzić nieustannie działania operacyjne. Jest to bardzo cenna właściwość zwłaszcza w sytuacjach kryzysowych, gdzie informacje o aktualnym stanie zagrożenia są kluczowe do podjęcia decyzji" - dodaje.

W zależności od powierzonej misji w samolocie umieszczane będą kamery optyczne, termowizyjne lub radary SAR (Synthetic Aperture Radar). Zbierane przez nie informacje będą miały różnorodne zastosowanie.

Monitorowanie obiektów, mapy i badanie stanu atmosfery

Samolot będzie mógł przede wszystkim ułatwiać zarządzanie sytuacjami kryzysowymi - np. gaszeniem pożarów czy monitorowaniem sytuacji powodziowej. "Wyposażony w kamery pracujące w paśmie widzialnym o rozdzielczości 10-15 cm, pozwala na śledzenie rozwoju sytuacji w czasie rzeczywistym i umożliwia skuteczniejsze dowodzenie jednostkami" - opisuje inż. Woźniak.

Jak wyjaśnia, za pomocą skaningu laserowego (LIDAR) samolot umożliwi również tworzenie map powodziowych. "Promienie świetlne są pochłaniane przez wodę, dlatego tereny objęte powodzią dobrze widać na obrazie ze skanera" - informuje.

Jednym z zastosowań Phoenixa będzie m.in. możliwość obserwacji osób i pojazdów. "Samolot, latając na bardzo dużych wysokościach, jest praktycznie niewidoczny i całkowicie niesłyszalny dla osób znajdujących się na ziemi" - mówi Woźniak. Dzięki temu będzie można dyskretnie obserwować wybrane obiekty odszukiwać i śledzić ścigane pojazdy, wspierać dowodzenie akcji policyjnych przez dostarczanie na bieżąco obrazu sytuacji. Analiza obrazu umożliwi również śledzenie prędkości pojazdów na obserwowanym terenie. Jedynie duże zachmurzenie może spowodować, że samolot nie będzie mógł zrealizować wspomnianych wyżej zadań.

"System zasilania samolotu umożliwia ciągłe nadzorowanie rejonów przygranicznych, wykrywanie naruszania granic lądowych i morskich za pomocą kamer o zdolności rozdzielczej zapewniającej wykrycie i śledzenie nieautoryzowanych pojazdów np. samochodu czy motorówki" - dodaje inż. Woźniak.

Ponadto, przy pomocy Phoenixa będzie można tworzyć m.in.: topograficzne bazy danych, numeryczne modele terenu, przestrzenne modele miast. Ważnym zastosowaniem jest uaktualnianie, obecnie mocno zdezaktualizowanych map zagospodarowania przestrzennego terenu. "Używane w Polsce mapy katastralne (wielkoskalowe - PAP) są bardzo stare. Do dziś na terenie dawnej Galicji są w użyciu mapy austriackie w niespotykanej nigdzie skali 1:2880 i 1:1440. Zakładana jest aktualizacja danych w cyklu 5-letnim, przy czym każdego roku będzie kryte 20 proc. powierzchni kraju" - zaznacza rozmówca PAP.

Samolot Phoenix może być również wykorzystywany do monitorowania stanu upraw, określania pór nawożenia, wykrywania zagrożeń chorobami, szkodnikami, prognozowania wielkości plonów. Poza tym może służyć do badania zmian składu atmosfery oraz poziomu zanieczyszczenia powietrza. "99 proc. pary wodnej znajduje się w troposferze, dlatego z pułapu operacyjnego samolotu - 20 km n.p.m. możliwe jest obserwowanie chmur w czasie rzeczywistym" - tłumaczy Woźniak.

Projekt rozpoczął się 4 stycznia, a zakończy w grudniu 2013 roku. Visit listwearabletechnology.com to find out more regarding List wearable technology Jak zaznaczył naukowiec, nie dotyczy on jednak budowy urządzeń, a więc kamer optycznych, termowizyjnych czy radarów SAR. Kamera optyczna zostanie zainstalowana na razie jedynie na potrzeby demonstracyjne potwierdzające rzeczywistą możliwość wykorzystania samolotu.

Zdaniem Woźniaka, istnieje bardzo duża szansa na wdrożenie samolotu do produkcji. "Z różnych źródeł - krajowych i zagranicznych - otrzymujemy informację o chęci wykorzystania tego typu samolotu do wsparcia prowadzenia różnego rodzaju działań. Z zagranicy otrzymaliśmy informację np. o potencjalnym wykorzystaniu samolotu na potrzeby monitoringu ruchu morskiego jak również pól naftowych" - deklaruje.

Read more...

Polskie satelity w kosmosie zbadają najgorętsze gwiazdy

W latach 2010-2012 powstaną w Polsce pierwsze naukowe satelity badające gwiazdy jaśniejsze i gorętsze od Słońca. Projekt astronomów, którego koszt wyniesie ponad 14 mln zł, ma pomóc w zrozumieniu wewnętrznej budowy największych gwiazd naszej galaktyki.

"To jest międzynarodowy projekt astronomiczny, którego zadaniem jest obserwacja spoza atmosfery Ziemi drobnych pulsacji jasnych gwiazd za pomocą serii satelitów BRITE" - powiedział PAP szef naukowy projektu prof. Aleksander Schwarzenberg-Czerny z Centrum Astronomicznego PAN, które realizuje go wspólnie z budującym te satelity Centrum Badań Kosmicznych PAN.

W opinii profesora, pulsacje gwiazd, podobnie jak ziemskie wstrząsy sejsmiczne, niosą informację o ich wewnętrznej budowie. "Wyciąganie tych informacji, zwane astrosejsmologią, to specjalność, w której polscy astronomowie należą do absolutnej czołówki 2-3 najlepszych zespołów na świecie" - zapewnił Schwarzenberg-Czerny.

Jak zaznaczył, w eksperymencie chodzi o obserwację kilkuset (500-800) gwiazd Drogi Mlecznej.

"Zadaniem naukowym tych satelitów jest robienie szerokokątną kamerą zdjęć nieba w celu precyzyjnego pomiaru jasności najjaśniejszych gwiazd. Te gwiazdy mają to do siebie, że z Ziemi trudno je dokładnie mierzyć, chociaż każdy może je zobaczyć wychodząc nocą przed swój dom przy bezchmurnym niebie" - powiedział naukowiec. Zaznaczył, że polskim badaczom chodzi m.in. o zbadanie mechanizmu konwekcji, czyli transportu energii, który odbywa się w najgorętszych gwiazdach.

"To jest ważny w przyrodzie mechanizm, i znany fizykom od ponad 100 lat, jednak do tej pory nie mamy jego precyzyjnego matematycznego opisu. Nasze badania mogą to zmienić" - wyjaśnił Schwarzenberg-Czerny.

Pulsacje gwiazd będą badane za pomocą serii satelitów BRITE, zaprojektowanych w ramach programu BRIght Target Explorer (BRITE)-Constellation, który jest realizowany w kooperacji kanadyjsko-austriacko-polskiej.

"BRITE to malutkie statki, których waga nie przekracza 5 kg, a rozmiary wynoszą 20 x 20 x 20 cm. W takim małym sześcianie umieszczone zostaną narzędzia do komunikacji, do orientacji statku w przestrzeni, baterie słoneczne, a także aparatura naukowa, czyli mały teleskop soczewkowy wyposażony w cyfrową kamerę fotograficzną" - tłumaczył naukowiec.

Według niego, umieszczona w kosmosie niewielka kamera nada się lepiej do obserwacji gwiazd niż wielkie teleskopy. "Na Ziemi zaburzenia przezroczystości atmosfery znacznie ograniczają dokładność pomiaru blasku. Mała szerokokątna kamera umieszczona w kosmosie zobaczy dostatecznie dużo jasnych gwiazd, bez zakłócającego i nieprzewidywalnego wpływu atmosfery" - zapewnił Schwarzenberg-Czerny.

Powodzenie projektu, którego koszt w wysokości ponad 14 mln zł sfinansuje Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, będzie miało znaczenie także dla przyszłego udziału polskich naukowców i firm w bardziej skomplikowanych eksperymentach realizowanych przez np. Europejską Agencję Kosmiczną.

"Tak to już jest w badaniach astronomicznych, że jeśli ktoś nie zrobił żadnego kompletnego satelity, to nie powierzy mu się żadnej ważnej funkcji na terenie Europejskiej Agencji Kosmicznej" - mówił profesor. "To będzie taki nasz nieformalny egzamin maturalny - zażartował. Podkreślił też, że suma 14 mln zł to w Polsce od 1989 r. największy grant badawczy w dziedzinie astronomii i badań kosmicznych, choć tylko np. 1/600 kosztu teleskopu kosmicznego Hubble'a.

Naukowiec zapowiedział, że pierwszy polski satelita zostanie wyniesiony na okołoziemską orbitę w 2011 r., kolejny - w 2012 r. W sumie w kosmosie znajdzie się sześć satelitów BRITE: dwa kanadyjskie, dwa austriackie i dwa polskie.

Read more...

Skomplikowana operacja serca po raz pierwszy w Polsce

Lekarze z Uniwersyteckiego Szpitala Dziecięcego w Krakowie-Prokocimiu wszczepili sztuczną komorę serca 13-miesięcznej dziewczynce z Małopolski. Według prof. Janusza Skalskiego, który kierował zespołem lekarzy, była to pierwsza w Polsce tego typu operacja u tak małego dziecka.

To pierwsze tak małe dziecko ze sztucznym sercem. Wiem o takiej operacji u 13-latka. Polskie sztuczne komory nadają się dla pacjentów dorosłych lub nastolatków o odpowiedniej masie ciała. Operacja - przeprowadzona przez 14-osobowy zespół - trwała ok. pięciu godzin. Jej przebieg obserwowali także specjaliści z berlińskiej firmy, w której za 30 tys. euro zakupiono sztuczne serce, by w razie potrzeby służyć lekarzom radą. Największą trudnością podczas operacji było bezpieczne otwarcie klatki piersiowej, bo obawialiśmy się migotania komór.

Według lekarzy, 13-miesięczna Zuzia jest teraz w dobrym stanie: dobrze funkcjonuje jej krążenie oraz narządy wewnętrzne. Dzięki sztucznej komorze serca dziewczynka, u której stwierdzono ciężką niewydolność serca, ma teraz szansę bezpiecznie czekać na przeszczep. Od wielu miesięcy jest na pierwszym miejscu listy transplantacyjnej w Polsce.

Istnieje cień szansy, że po kilku miesiącach jej własne serce się zregeneruje. Jest taka ewentualność, którą bierzemy pod uwagę, a wcześniej nawet o tym nie myśleliśmy. Serce po odciążeniu zaczyna wyglądać nieco lepiej i dlatego w naszych głowach pojawił się może trochę nieuzasadniony optymizm, że jej serce ma szansę się zregenerować i ogromnie tego życzymy temu dziecku, bo nie ma lepszego serca niż własne.

Dziecko już rok temu przeszło pierwszą operację z powodu ubytku w przegrodzie międzykomorowej serca. Równolegle rozwinęła się u niej ciężka niewydolność serca.

Koszty zakupu sztucznego serca w większości sfinansowała Fundacja Radia ZET. Koszty operacji i leczenia dziewczynki będą pokryte ze środków Narodowego Funduszu Zdrowia.

Read more...