211service.com
Hur man förhindrar Columbia-liknande rymdfärjekatastrofer
När och om Large Hadron Collider äntligen mullrar till handling kommer den att producera en eldslang av data som ingenting fysiker någonsin har sett. Dessa data kommer att bestå av spåren från skräpet från ungefär en miljard kollisioner per sekund, mätt av partikeldetektorer samlade runt kollisionsplatserna.
Det är alldeles för mycket data för att analysera i detalj, så det mesta kommer helt enkelt att kasseras med ett enkelt filtreringssystem som letar efter banor av intresse och lagrar dem. Den processen bör sluta filtrera ungefär hundra händelser per sekund för senare detaljerad analys. Och allt detta måste göras i realtid, eftersom varje fördröjning snabbt skulle överväldiga vilken buffertmöjlighet som acceleratorn har.
Så vad har allt detta med rymdfärjan att göra? Det visar sig att en grupp ingenjörer vid NASA vill använda en liknande mekanism för att analysera skräpets bana runt rymdfärjan när den lyfter. Deras mål är att använda banan för dessa skräppartiklar för att räkna ut deras massa och densitet och även för att spåra deras ursprung. Med rätt typ av analys borde det vara möjligt att flagga upp potentiellt skadliga banor när de inträffar.
Det finns inget behov av att förklara varför det är viktigt, men här kommer. År 2003, påverkan av skräp med rymdfärjan Columbia under uppskjutningen, skadade fordonet så att det inte kunde överleva återinträde. En bättre analys av den händelsen kunde ha identifierat omfattningen av skadan och på så sätt förhindrat förlusten av denna skyttel.
Philip Metzger vid Kennedy Space Center och kompisar har byggt det första steget av ett filtreringssystem som skulle kunna göra det jobbet i realtid med hjälp av ett par kameror som tar hög upplösning av uppskjutningen från olika vinklar. Tillsammans ger de här bilderna en 3D-vy av uppskjutningen, vilket gör att en dator kan rekonstruera banan för alla skräp. Det är inte raketvetenskap, men konstigt nog har det aldrig använts för att analysera uppskjutningar.
Metzger och co har genomfört sin idé genom att analysera en bit skräp som kastades upp under lanseringen av STS-124, i maj 2008. Vid den tiden oroade sig NASA:s ingenjörer att detta skräp var en tegelsten från ett elddike under skytteln. . En tegelsten som träffade skytteln under uppskjutningen kunde ha orsakat betydande skada.
Den nya tekniken visar dock att skräpartikeln är skum med låg densitet, nästan säkert från den solida raketbooster-halspluggen. Detta skulle ha utgjort ett litet hot mot skytteln.
Naturligtvis, att komma till den slutsatsen, är ett år senare till liten nytta för skyttelpersonalen som behöver bedöma konditioneringen av sitt fordon nästan omedelbart och säkert innan de ger sig iväg på återinträde.
Det är där den LHC-liknande filtreringsmekanismen kommer in. Metzger säger att data är lätta att samla in med hjälp av deras två kameror, men problemet är att leta igenom det för intressanta och användbara insikter. Ett LHC-liknande filtersystem skulle helt enkelt kamma igenom det under uppskjutningen och filtrera bort endast de skräpspår som är täta och massiva nog att utgöra ett hot.
Det kan rädda liv och även om skytteln kommer att gå i pension vid den här tiden nästa år, kan processen lätt tillämpas på framtida raketuppskjutningar var som helst i världen.
Ref: arxiv.org/abs/0910.4357 : Fotogrammetri och ballistisk analys av en högtflygande projektil i rymdfärjan STS-124