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Technologie et sciences

Pourquoi la NASA supporte la foudre et les ouragans au Kennedy Space Center

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Le Kennedy Space Center, avec son énorme bâtiment d’assemblage de véhicules de 160 mètres de haut, est un symbole emblématique de la NASA.

Situé sur l’île Merritt à Cap Canaveral, le centre spatial a lancé les premiers humains dans l’espace. Samedi, sauf retard supplémentaire, le centre lancera sa mission Artemis I, qui vise à mettre un vaisseau spatial sans équipage en orbite autour de la lune.

Mais l’emplacement du Kennedy Space Center sur la côte est de la Floride peut laisser beaucoup de gens se demander exactement Pourquoi La NASA a choisi cet endroit. Après tout, la Floride est la capitale éclair du pays (bien qu’il tombe parfois hors de la première place, mais pas beaucoup), et il est sujet aux ouragans.

Mais l’agence spatiale a appris à vivre avec.

La clé est : emplacement, emplacement, emplacement. Dans ce cas, par rapport à l’équateur.

Pourquoi est-il important d’être proche de l’équateur ?

Le lancement près de l’équateur permet à un vaisseau spatial de profiter « de manière optimale » de la vitesse de rotation de la Terre, note la NASA.

Lorsque le programme spatial américain en était à ses balbutiements, le lieu de lancement était en fait à White Sands, au Nouveau-Mexique. Cependant, ils se sont vite rendu compte qu’avec un programme spatial en plein essor – qui comprenait des lancements à des hauteurs bien plus élevées qu’à l’époque – ils avaient besoin de trouver un meilleur site.

Les fusées du Nouveau-Mexique devaient être lancées à peu près directement et ne pouvaient atteindre qu’une altitude d’environ 160 kilomètres car elles avaient besoin de radars et de stations de télémétrie pour les suivre.

La recherche était lancée.

Ils se sont vite rendu compte que le lancement depuis la côte Est présentait deux avantages. Tout d’abord, il a capitalisé sur la rotation de la Terre. La Terre tourne d’ouest en est. Si vous lancez depuis l’est, la Terre donne en quelque sorte un coup de pouce supplémentaire à une fusée, ce qui permet également d’économiser du carburant. Et moins il y a de carburant, moins c’est cher.

Un Falcon 9 décolle de Cap Canaveral le 28 août. La courbure de sa trajectoire est évidente. (Don Hladiuk)

Et enfin, il y avait le souci de la vie humaine.

La NASA s’inquiétait de ce qui pourrait arriver si une grosse fusée qui avait une trajectoire vers l’est subissait une anomalie, explosant et laissant pleuvoir des débris et mettant en danger des vies humaines. Voler au-dessus de l’océan a éliminé cette préoccupation.

Comment la NASA empêche-t-elle qu’une fusée soit touchée par la foudre ?

Lundi, la NASA a été contrainte d’annuler le lancement inaugural de sa nouvelle fusée, appelée Space Launch System (SLS), pour sa mission sans équipage Artemis I sur la lune, après avoir rencontré un problème avec l’une de ses fusées.

REGARDER | La course pour que la mission Artemis soit prête à être lancée après un retard :

La NASA se précipite pour remettre la mission Artemis sur les rails après le report du lancement

La NASA essaie de comprendre exactement ce qui n’a pas fonctionné avec sa fusée Artemis 1 après avoir annulé le lancement prévu de lundi en raison d’un problème de chauffage avec l’un des moteurs. La prochaine fenêtre disponible pour réessayer est vendredi, s’ils peuvent préparer la fusée à temps.

Mais avant cela, ils ont rencontré d’autres problèmes, notamment un retard de chargement des propulseurs de fusée dans les deux étages, en raison de la foudre à proximité.

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Et samedi, alors que la fusée de 32 étages était sur la rampe de lancement, la foudre a frappé deux des trois tours de foudre autour de la fusée.

Des éclairs traversent le ciel autour de la pile d’Apollo 15 avant le lancement d’Apollo 15 le 26 juillet 1971. (NASA)

Mais c’est leur travail : protéger une fusée sur le pad d’être directement frappée par la foudre.

Contrairement à l’unique tour de foudre pendant les jours de navette, ce nouveau système de protection contre la foudre est composé de trois tours qui entourent la rampe de lancement.

Ces tours mesurent près de 600 pieds de haut – plus hautes que la fusée elle-même. Alors que l’ancien système offrait un cône de protection à 45 degrés, il laissait également une partie du matériel exposé à des impacts potentiels. Cette nouvelle conception, cependant, protège entièrement tout le matériel, avec des fils du haut des mâts isolés allant jusqu’au sol en diagonale, qui à leur tour éloignent le courant de foudre de la fusée.

Le Centre spatial Kennedy a-t-il déjà été endommagé par un ouragan ?

Bien qu’il soit inhabituel que Cap Canaveral soit frappé directement par un ouragan, il n’est pas étranger aux ouragans et à leurs effets.

Le Cap a été touché par plusieurs ouragans. En 2004, la Floride a été frappée par quatre – Charley, Frances, Ivan et Jeanne – mais c’est l’ouragan Frances qui a fait le plus de dégâts.

Les panneaux des murs extérieurs du bâtiment d’assemblage des véhicules sont récupérés lors des activités de nettoyage après l’ouragan Frances. La trajectoire de la tempête au-dessus de la Floride l’a amenée à travers Cap Canaveral et la propriété KSC pendant le week-end de la fête du Travail en 2004. (NASA)

L’ouragan de catégorie 2 a produit des vents de 112 km/h avec des rafales pouvant atteindre 150 km/h.

La tempête a arraché près de 850 panneaux d’aluminium du bâtiment d’assemblage des véhicules, chacun mesurant environ 14 mètres sur 2 mètres.

La bonne nouvelle est que le Cap reçoit rarement ce genre d’ouragans, mais la question demeure de savoir ce qui se passera avec un climat changeant.

Que signifiera le changement climatique pour le Centre spatial Kennedy ?

Le changement climatique signifie une augmentation de l’élévation du niveau de la mer à la suite de la fonte des glaciers. Et plusieurs des principaux centres spatiaux de la NASA se trouvent le long des rives de l’océan Atlantique. Cela signifie que l’agence spatiale doit en tenir compte au fil des années.

La NASA prend déjà des mesures pour tenter d’atténuer les effets de l’élévation du niveau de la mer.

Le Johnson Space Center au sud-est de Houston installe, entre autres, des portes résistantes aux inondations.

Les zones ombrées en rouge montrent les terres autour de cinq centres de la NASA qui seraient inondées par 30 centimètres d’élévation du niveau de la mer. Le groupe de travail des enquêteurs scientifiques sur l’adaptation au climat (CASI) de la NASA a conclu qu’une élévation du niveau de la mer de 13 à 61 centimètres est prévue pour les centres côtiers d’ici 2050. (Cartes de l’Observatoire de la Terre de la NASA par Joshua Stevens basées sur les données du groupe de travail CASI de la NASA)

À Kennedy, l’agence explique qu’elle essaie d’ajouter « des quantités monumentales de sable » sur les rivages.

Cependant, ils sont conscients que ce n’est pas une solution à long terme et essaient d’en trouver d’autres. Fait intéressant, les rampes de lancement elles-mêmes ne sont pas menacées – jusqu’à présent. Mais alors que les climatologues essaient de mieux comprendre à quel point le niveau de la mer devrait augmenter, la NASA devra agir en conséquence.

Ce travail se poursuit avec le groupe de travail des enquêteurs scientifiques sur l’adaptation au climat (CASI) de l’agence.

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Combattants de l’océan : les observateurs de baleines ont une vue rare sur les combats d’orques et de baleines à bosse dans la mer des Salish

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Les membres de la Pacific Whale Watch Association (PWWA) ont eu une vue rare de l’activité agressive entre deux géants de la mer jeudi, lorsqu’un grand groupe d’orques transitoires de Bigg s’est affronté avec une paire de baleines à bosse en quelques heures.

Le capitaine Joe Zelwietro d’Eagle Wing Tours a repéré un groupe d’environ 15 épaulards « exceptionnellement actifs » dans le détroit de Juan de Fuca, une partie de la mer des Salish entre l’île de Vancouver et l’État de Washington, peu après 11 heures, heure du Pacifique, a déclaré la PWWA. .

Quelques minutes plus tard, le capitaine Jimmy Zakreski de BC Whale Tours a remarqué qu’il y avait deux baleines à bosse au milieu du groupe d’orques, a indiqué l’association.

« Autour de ces parties, il est très courant pour nous de rencontrer des orques. Il est également très courant pour nous de rencontrer des baleines à bosse », a déclaré la directrice exécutive de la PWWA, Erin Gless, dans une interview.

« Il n’est pas très courant que nous les rencontrions au milieu d’une bagarre. »

Les orques de Bigg (au premier plan) interagissent avec une baleine à bosse qui souffle de l’eau dans le détroit de Juan de Fuca jeudi. (Mollie Naccarato/PWWA)

Au cours de la rencontre de trois heures, qui s’est déroulée à environ 40 kilomètres à l’ouest de Victoria, les observateurs ont déclaré que les mammifères avaient percé, giflé l’eau avec leur queue et émis de fortes vocalisations avant de finalement disparaître dans le brouillard.

« J’essaie toujours de comprendre parce que c’était absolument incroyable », a déclaré Mollie Naccarato, capitaine et naturaliste de Sooke Coastal Explorations, dans le sud de l’île de Vancouver.

« Au début, les orques semblaient chasser les baleines à bosse, mais ensuite, lorsqu’il y avait de l’espace entre elles, les baleines à bosse retournaient vers les orques. »

Gless dit que les orques ont été vus encerclant les deux baleines à bosse et leur ont parfois pincé les nageoires et la queue.

Territorial ou prédateur ?

Les orques de Bigg se nourrissent de mammifères marins tels que les phoques, les lions de mer et les marsouins, mais chassent parfois des proies plus grosses, a-t-elle déclaré. Cela contraste avec les groupes d’orques résidents du nord et du sud, qui se nourrissent principalement de poissons.

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« Les orques sont le seul prédateur naturel que les baleines à bosse ont dans cette région », a déclaré Gless. « Même si les baleines à bosse peuvent atteindre la taille d’un autobus scolaire, un groupe de chasseurs très expérimentés peut attaquer [them]. »

Gless dit qu’il y a eu un débat parmi les observateurs de baleines qui ont été témoins de l’interaction de jeudi quant à savoir si le comportement était territorial ou prédateur.

Certains pensent que les épaulards agissaient étrangement parce qu’ils étaient irrités par la présence de baleines à bosse sur leur territoire, tandis que d’autres pensaient que le groupe d’orques montrait quelques-unes des marques typiques d’une approche de chasse en groupe.

« Nous avons vu une partie de cela éclabousser … arriver sur le dos des baleines à bosse alors qu’elles essayaient de respirer », a-t-elle déclaré.

Les baleines à bosse impliquées ont été identifiées comme BCX1948, connue sous le nom de Reaper, et BCY1000, connue sous le nom d’Hydra.

Reaper a au moins quatre ans et a été jumelé à des aires de reproduction hivernales au large de Jalisco, au Mexique; Hydra, une femelle adulte, a été jumelée à des aires de reproduction à Maui, à Hawaï, où elle a donné naissance à au moins trois petits.

Mollie Naccarato de Sooke Coastal Explorations a obtenu ce gros plan des deux baleines à bosse, nommées Reaper et Hydra, qui ont été impliquées dans une confrontation avec un groupe d’épaulards dans la mer des Salish jeudi. (Mollie Naccarato/PWWA)

Gless dit que personne n’a vu comment le conflit a été résolu car il y avait particulièrement du brouillard lorsque les deux parties ont nagé. Quelques groupes seront de retour sur l’eau vendredi, essayant de repérer les deux baleines à bosse pour voir s’ils s’en sont sortis vivants.

Gless dit que le comportement des orques n’était pas tout à fait hors de l’ordinaire, mais c’est une rencontre que les observateurs de baleines ont rarement été témoin, surtout pas de près.

« Nous avons vraiment pu voir quelque chose de spectaculaire », a-t-elle déclaré.

Mais cela pourrait devenir plus courant à mesure que les populations des deux espèces continuent de croître, a-t-elle ajouté.

Une orque de Bigg est aperçue rôdant dans la mer des Salish lors d’un affrontement entre un groupe d’environ 15 épaulards et 2 baleines à bosse jeudi. (Mollie Naccarato/PWWA)

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Cette nouvelle caméra sous-marine est alimentée par le son

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Comme ça arrive6:24Des scientifiques développent une caméra sous-marine sans fil alimentée par le son

Et si vous pouviez photographier les profondeurs de la mer à l’aide d’un appareil photo alimenté uniquement par le paysage sonore de l’océan ?

C’est l’objectif final d’un nouveau prototype d’appareil développé par des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology (MIT) – une caméra sous-marine sans fil et sans batterie qui fonctionne sur des ondes sonores.

« La façon dont cela fonctionne est que, sous l’eau, en fait, vous avez beaucoup de son », a déclaré Fadel Adib, professeur agrégé de génie électrique et d’informatique au MIT. Comme ça arrive l’hôte Nil Köksal.

« Le son vient des vagues, des sons d’animaux, etc. Vous avez aussi des navires. Et tout cela provoque des sons sous-marins. »

Adib et ses collègues ont rédigé un article décrivant leur prototype, publié cette semaine dans la revue Nature Communications. Ils disent qu’il peut prendre des photos couleur dans des environnements sombres et qu’il est 100 000 fois plus économe en énergie que les autres caméras sous-marines.

Tant d’océan à explorer

L’océan représente environ 70 % de la surface de la planète, mais les experts marins estiment qu’entre 80 à 95 pour cent reste inexploré.

Adib attribue cela aux limites des caméras sous-marines existantes. Afin de les faire fonctionner pendant une période de temps significative, vous devez les maintenir alimentés en les attachant à un navire de recherche ou en envoyant un navire pour recharger leurs batteries.

« Et donc, ce que nous avons fini par faire pour surmonter cela, c’est que nous avons construit la première caméra sous-marine qui n’a pas besoin de batterie, et elle peut s’auto-alimenter et elle peut également obtenir des données et nous les transmettre », a-t-il déclaré.

REGARDER | Comment fonctionne la caméra sous-marine sans fil du MIT :

Guadalupe Bribiesca-Contreras, une chercheuse postdoctorale au Natural History Museum du Royaume-Uni qui a utilisé la photographie sous-marine pour découvrir une nouvelle vie sous-marine, a qualifié les découvertes de « si excitantes ».

« Les caméras accélérées ont été utilisées pour mieux comprendre la vie en haute mer, mais un défi a été la durée de vie des batteries », a-t-elle déclaré. Comme ça arrive dans un e-mail.

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« Avoir une caméra sans batterie pourrait nous permettre de mieux comprendre les écosystèmes sous-marins, ainsi que de les surveiller. »

Comment ça fonctionne

Le prototype de caméra sous-marine est composé de deux dômes et d’un cylindre. Un dôme abrite le capteur d’image et l’autre abrite le flash.

Le cylindre est recouvert d’un matériau spécialisé qui permet à la caméra d’exploiter les ondes sonores et de les convertir en énergie électrique, qu’elle utilise pour s’alimenter. Une fois alimenté, l’appareil photo émet un flash de faible puissance qui lui permet de capturer des images. Il transmet ensuite ces images à un récepteur distant.

Le prototype de caméra sous-marine est composé de deux dômes et d’un cylindre. Un dôme est le capteur d’image et l’autre est le flash. Le cylindre est recouvert d’un matériau qui lui permet de récolter les ondes sonores et de les convertir en énergie électrique. (Adam Glanzman/MIT)

Jusqu’à présent, les chercheurs n’ont testé l’appareil que dans des environnements d’eau douce et ils ont fourni le son nécessaire pour alimenter l’appareil à proximité du rivage. La prochaine phase de recherche, a déclaré Adib, consistera à le tester dans l’océan au large de Cape Cod, dans le Massachusetts, et à exploiter les sons de la mer elle-même.

« A l’avenir, vous pouvez imaginer utiliser les sons existants [such as] dauphins pour pouvoir les alimenter. Mais cela va nécessiter un certain niveau de recherche avant de faire cela », a déclaré Adib.

Ils travaillent également à étendre le temps de transmission de sa portée de communication, a déclaré Adib. Actuellement, il est limité à environ 100 mètres et il faut environ deux heures pour transmettre une photo couleur.

Une fois qu’ils auront perfectionné la technologie, Adib dit qu’elle pourrait avoir des implications majeures pour l’exploration des océans et la recherche sur le changement climatique.

« Nous voulons pouvoir les utiliser pour surveiller, par exemple, les courants sous-marins, car ceux-ci sont fortement liés à ce qui a un impact sur le climat », a-t-il déclaré. « Ou même les coraux sous-marins, voir comment ils sont impactés par le changement climatique et comment une intervention potentielle pour atténuer le changement climatique les aide à se rétablir. »

Une image floue mais colorée d'une étoile de mer et de quatre rochers.
Une étoile de mer photographiée par le nouveau prototype d’appareil photo sous-marin. (Soumis par Fadel Adib)

Il pourrait également être utile en aquaculture, également connue sous le nom d’élevage de fruits de mer.

« Nous pouvons déployer nos caméras dans ces fermes aquacoles offshore et les utiliser pour surveiller les poissons afin de pouvoir surveiller leur santé, réagir et optimiser leur alimentation, etc. », a déclaré Adib. « C’est un secteur alimentaire à croissance rapide, et il est très important pour la sécurité alimentaire mondiale au cours des prochaines décennies. »

Et peut-être qu’un jour, dit-il, cela pourrait même nous aider à comprendre une autre frontière largement sous-explorée.

« Nous avons également eu des discussions avec la NASA pour de futures missions spatiales où ils veulent les utiliser pour rechercher la vie dans les océans extraterrestres, car c’est là qu’ils doivent rechercher la vie », a déclaré Adib. « C’est encore un autre domaine où l’alimentation par batterie est extrêmement difficile. »

La recherche a été financée, en partie, par l’Office of Naval Research des États-Unis, la Sloan Research Fellowship, la National Science Foundation, le MIT Media Lab et la Doherty Chair in Ocean Utilization.

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Le vaisseau spatial Juno de la NASA effectue le survol le plus proche en plus de 20 ans de la lune de Jupiter Europa

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Le vaisseau spatial Juno de la NASA a effectué l’approche la plus proche d’Europe, la lune glacée de Jupiter, en plus de 20 ans.

Jeudi, Juno s’est glissé à moins de 357 kilomètres d’Europe, dont on pense qu’un océan coule sous son épaisse croûte gelée, ce qui soulève la possibilité d’une vie sous-marine.

Les scientifiques espèrent avoir de la chance et observer d’éventuels panaches d’eau jaillissant de la surface d’Europe, de taille proche de la lune terrestre.

Certains astrobiologistes pensent que la lune – avec l’une des lunes de Saturne, Encelade – pourrait abriter la vie sous sa croûte glacée.

« Nous devons être au bon endroit au bon moment, mais si nous sommes si chanceux, c’est sûr que c’est un coup de circuit », a déclaré le scientifique en chef de Juno, Scott Bolton du Southwest Research Institute de San Antonio, dans un communiqué.

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John Bordi, directeur de mission adjoint au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, s’attendait à ce que le vaisseau spatial passe « très vite », avec une vitesse relative de près de 23,6 km/s.

D’autres images pourraient être publiées dans les prochains jours.

Les dernières observations aideront la NASA à planifier sa mission Europa Clipper, dont le lancement est prévu en 2024. L’Agence spatiale européenne prévoit également des rencontres rapprochées avec son Jupiter Icy Moons Explorer, ou Juice, qui décollera l’année prochaine.

L’ancien vaisseau spatial Galileo de la NASA détient toujours le record de survol d’Europe, passant à moins de 351 kilomètres en 2000.

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