Ο Γιώργος Τσακυρίδης κατασκεύασε ένα θερμόμετρο-τρυπάνι που θα σκάψει και θα μετρήσει τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας στον Άρη
Επιστήμη

Ο Γιώργος Τσακυρίδης κατασκεύασε ένα θερμόμετρο-τρυπάνι που θα σκάψει την επιφάνεια του Άρη

Συζήτηση με τον Έλληνα μηχανικό που συμμετείχε στο «InSight», την τελευταία διαστημική αποστολή της NASA για τον κόκκινο πλανήτη

Τα ξημερώματα της 5ης Μαΐου, στις 4:05 π.μ τοπική ώρα Καλιφόρνιας, ο ρομποτικός εξερευνητής της NASA, InSight, απογειώθηκε από τη αεροπορική βάση Vandenberg για ένα ταξίδι 205 ημερών και 485 εκατομμυρίων χιλιομέτρων.

 

Τελικός προορισμός του InSight είναι ο πλανήτης Άρης όπου αναμένεται να προσγειωθεί στις 26 Νοεμβρίου, στην περιοχή Elysium Planitia.

 

Με δεδομένη τη σχετική θέση Γης-Άρη, οι επιστήμονες είχαν στη διάθεσή τους ένα χρονικό «παράθυρο» μόλις δύο ωρών για να εκτοξεύσουν το InSight εκείνο το πρωινό, με έναν πανίσχυρο προωθητικό πύραυλο τύπου Atlas V-401.

 

Είναι ασύγκριτο το συναίσθημα της αναμονής για την ήμερα που αυτό που κατασκεύασες με τα χέρια σου -ή, για να είμαι πιο ακριβής, με τα αποστειρωμένα γάντια σου- θα ακουμπήσει την επιφάνεια ενός άλλου πλανήτη σκάβοντας στο εσωτερικό του!

 

Αν οτιδήποτε πήγαινε στραβά θα έπρεπε να περιμένουν μέχρι την επόμενη ημέρα στις 4:10 έχοντας και πάλι δύο ώρες στη διάθεση τους -και μόνο μέχρι τις 8 Ιουνίου- για να στείλουν τον εξερευνητή σε ένα ταξίδι τρεις φορές μακρύτερα από τον Ήλιο.

 

Τελικά όλα λειτούργησαν άψογα και το InSight έγινε το πρώτο διαστημικό σκάφος που απογειώθηκε ποτέ από τη δυτική ακτή των ΗΠΑ. Έως τώρα οι επιστήμονες προτιμούσαν την ανατολική ακτή, εκμεταλλευόμενοι την στροφορμή της Γης με φορά από τη Δύση στην Ανατολή, αλλά ο πανίσχυρος Atlas V-401 δεν χρειάζεται καν αυτό το «πλανητικό σπρώξιμο».

 

 

 

Για την αποστολή εργάστηκαν επί επτά χρόνια εκατοντάδες άνθρωποι τριών διαστημικών υπηρεσιών (NASA, γερμανική DLR και γαλλική CNES).

 

Ανάμεσα στους επιστήμονες από όλη την υδρόγειο ήταν και ένας Έλληνας μηχανικός, ο Γιώργος Τσακυρίδης, που μίλησε στο LIFO.gr για την ιδιαιτερότητα του νέου αυτού κεφαλαίου στην εξερεύνηση του κόκκινου Πλανήτη.

 

Με προπτυχιακές σπουδές στο τμήμα ηλεκτρολόγων μηχανικών του ΑΠΘ και μεταπτυχιακό στη διαστημική επιστήμη, ο Γιώργος μοιράζει τον χρόνο ανάμεσα στο Γερμανικό Κέντρο Διαστήματος (DLR) και το διδακτορικό του στη Νέα Ορλεάνη.

 

Ως μέλος της γερμανικής εταιρείας διαστήματος, ο Γιώργος εργάστηκε για την κατασκευή ενός ειδικού θερμόμετρου-τρυπανιού, του HP3, που θα μετρήσει τη θερμοκρασία στο εσωτερικό του πλανήτη Άρη.

 

«Φαντάσου έναν τυφλοπόντικα, "mole", όπως ονομάστηκε και από τους ανθρώπους της αποστολής, που σκάβοντας θα φτάσει σε βάθος 5 μέτρων!», μου εξηγεί.

 

Ο Γιώργος Τσακυρίδης έξω από το ερευνητικό κέντρο Ames της NASA, στο Μάουντεν Βιου της Καλιφόρνια

 

— Τι μπορεί να πάει στραβά σε μια τέτοια αποστολή και τι έχει πάει στραβά σε προηγούμενες αποστολές;

Θα απαντήσω με ένα κλισέ, θεωρητικά τα πάντα! Η προσεδάφιση σε πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος είναι ένα αρκετά δύσκολο εγχείρημα (έως και αδύνατο, σε ορισμένες περιπτώσεις), που απαιτεί συντονισμό ανθρώπων και μηχανών.

 

Έχοντας εξελίξει ικανοποιητικά τα συστήματα εκτόξευσης, προώθησης και πλοήγησης διαστημοπλοίων από την δεκαετία του 70, νομίζω πως η προσεδάφιση είναι το κομμάτι υψηλού ρίσκου.

 

Θα χρησιμοποιήσω ως παράδειγμα τον Άρη, μιας και η αποστολή InSight έχει «πλώρη» για τον Κόκκινο Πλανήτη.

 

Καθώς πλησιάζουμε την ατμόσφαιρα, θέλουμε να «φρενάρουμε» την κάψουλα που μεταφέρει το επιστημονικό φορτίο, από την ταχύτητα των 13.000 μιλίων ανά ώρα στο μηδέν. Αν και ο Άρης έχει αρκετά λεπτή ατμόσφαιρα, η δύναμη της τριβής που ασκεί στην κάψουλα, κατά την κάθοδο της, αναπτύσσει εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες.

 

Αυτό βοηθά σημαντικά στην επιβράδυνση σε συνδυασμό με τη χρήση αλεξίπτωτου. Και έρχεται η ώρα της προσεδάφισης.

 

Με ειδικές στολές σε συνθήκες πλήρους αποστείρωσης

 

Το "touch down" επιτυγχάνεται με τρεις τρόπους: τα λεγόμενα airbags, αερόσακους παρόμοιους με αυτούς των αυτοκινήτων. για μικρού μεγέθους ρομποτικά συστήματα, τα landers, τα οποία χρησιμοποιούνται ως επί το πλείστον σε αποστολές με μη κινούμενα συστήματα και το πρωτοποριακό skycrane, το οποίο χρησιμοποιήθηκε για την προσεδάφιση του Curiosity, μια διαδικασία η οποία διήρκεσε συνολικά 7 λεπτά και ονομάστηκε από τους ανθρώπους της NASA «τα επτά λεπτά του τρόμου».

 

Από εκεί και έπειτα  τα πράγματα γίνονται αρκετά απρόβλεπτα.

 

Ο Άρης, που οφείλει το χρώμα του στην οξείδωση των πετρωμάτων του (φαντάσου το ως ένα παλιό σκουριασμένο ποδήλατο), δεν είναι τόσο θερμός και φιλόξενος όπως παραπλανεί το χρώμα του!

 

Η «κουβέρτα» του πλανήτη, η ατμόσφαιρα του, είναι αρκετά λεπτή με αποτέλεσμα ένας υποθετικός επισκέπτης που στέκεται όρθιος στον ισημερινό του πλανήτη, να αισθάνεται σχετικά υψηλές θερμοκρασίες στα πόδια του (25 βαθμοί Κελσίου) αλλά πολικές θερμοκρασίες από τη μέση και πάνω (0 βαθμοί Κελσίου).

 

Οι δε νύχτες είναι ακόμη πιο κρύες με θερμοκρασίες κοντά στους -130 βαθμούς Κελσίου. Όπως καταλαβαίνεις ο Άρης είναι ένα αρκετά αφιλόξενο μέρος ακόμη και για τα ωραία μας ρομποτάκια!

 

Ένα κλασικό παράδειγμα, το οποίο αποδεικνύει τη δυσκολία τέτοιων εγχειρημάτων, είναι το ρομπότ Spirit, μέρος της αποστολής MER (Mars Exploration Rover), το οποίο παγιδεύτηκε στην άμμο και τελικά μετατράπηκε από κινούμενος ανιχνευτής σε ακίνητος παρατηρητής.

 

Τελικά η επικοινωνία με το ρόβερ Spirit χάθηκε εντελώς στα μέσα του 2011, πιθανότατα λόγω της αδυναμίας του να παραμείνει ζεστό κατά την διάρκεια των κρύων ημερών του πλανήτη.

 

Ιδιαίτερο παράδειγμα αποτυχίας αποτελεί το Mars Climate Orbiter το οποίο δεν κατάφερε ποτέ να μπει σε τροχιά γύρω από τον κόκκινο πλανήτη λόγω αστοχίας του λογισμικού. Τι αστοχία? Οι υπολογισμοί για την παραγόμενη ώθηση των προωθητήρων έγιναν σε αμερικανικές μονάδες μέτρησης (ίντσες, λίβρες, ουγκιές) ενώ έπρεπε να έχουν γίνει με το διεθνές σύστημα μέτρησης (εκατοστά, λίτρα, γραμμάρια)!

 

Το ανθρωπινό λάθος είναι πάντα εκεί και παραμονεύει.

 

Η θέση που θα προσγειωθεί το InSight και τα σημεία που βρίσκονται οι προηγούμενες αποστολές

 

— Γιατί από το 1996 έως σήμερα στέλνουμε μόνο τόσο μικρά οχήματα; Πότε θα στείλουμε κάτι μεγαλύτερο και με περισσότερες δυνατότητες; Μήπως προχωράμε αργά;

Τις τελευταίες δεκαετίες, από τις ογκώδεις υπολογιστικές μηχανές που, όταν πρωτοεμφανίστηκαν, καταλάμβαναν ολόκληρα δωμάτια περάσαμε σε συσκευές που χωρούν στην τσέπη μας.

 

Το ίδιο έγινε και στον τομέα του διαστήματος, με πολλές τεχνολογίες που αποτελούν αναπόσπαστο κομμάτι της καθημερινότητάς μας να προέρχονται από αυτόν.

 

Εξάλλου, λόγω των ευρύτερων οικονομικο-πολιτικών αναταράξεων τα χρήματα που διατίθενται για ερευνητικούς σκοπούς όλο και λιγοστεύουν με αποτέλεσμα να αναζητούμε συνεχώς οικονομικότερες λύσεις.

 

Μικρότερο βάρος σημαίνει αυτομάτως λιγότερα χρήματα αλλά και πιο ευέλικτο φορτίο.

 

Μην ξεχνάς ότι η εξερεύνηση του διαστήματος είναι τέκνο του ψυχρού πόλεμου και ως εκ τούτου έχουμε συνηθίσει στη θέα γιγαντιαίων διαστημικών συστημάτων, τα οποία εξυπηρετούσαν και άλλους σκοπούς.

 

Στην μετά-Apollo εποχή, η επιστήμη του διαστήματος είχε εστιάσει στην κατασκευή μεγάλων δορυφόρων. Όμως πλέον επικεντρωνόμαστε στους πλανήτες, έχοντας πάντα στο πίσω μέρος του μυαλού μας μια ενδεχόμενη μετοίκηση.

 

«Αρειανή» σέλφι

 

— Σε τι διαφέρει αυτή η αποστολή στον Άρη από τις προηγούμενες; Τι έχει βελτιωθεί; Σε ποια ερωτηματικά ελπίζουμε να μας δώσει απαντήσεις και πώς αυτό θα επηρεάσει τις επόμενες αποστολές;

Προηγούμενες αποστολές στον Άρη έχουν διερευνήσει την επιφάνεια του, εξετάζοντας βασικά χαρακτηριστικά όπως φαράγγια, ηφαίστεια, βράχια και χώμα. Ωστόσο, οι αιτίες του σχηματισμού του πλανήτη μπορούν να βρεθούν μόνο μέσω της μελέτη του εσωτερικού του.

 

Ο ρομποτικός σταθμός InSight είναι ειδικά σχεδιασμένος για να πραγματοποιήσει τον πρώτο διεξοδικό έλεγχο του εσωτερικού του πλανήτη, από τη στιγμή που σχηματίστηκε, πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια.

 

Είναι ο πρώτος ρομποτικός εξερευνητής που θα μελετήσει σε βάθος το «εσωτερικό» του Άρη: τον φλοιό, τον μανδύα και τον πυρήνα του.

 

Η μελέτη της εσωτερικής δομής του απαντά σε βασικές ερωτήσεις σχετικά με τον σχηματισμό των λεγόμενων «βραχωδών πλανητών» του ηλιακού μας  συστήματος (Ερμή, Αφροδίτη, Γη και Άρη), και παρόμοιων εξω-πλανητών.

 

Επιπλέον, ευελπιστούμε πως το InSight θα μετρήσει την τεκτονική δραστηριότητα και τις επιπτώσεις μιας ενδεχόμενης πτώσης μετεωρίτη στον Άρη.

 

Ο ρομποτικός σταθμός χρησιμοποιεί τεχνολογία υψηλής ακρίβειας ώστε να βυθιστεί βαθιά κάτω από την επιφάνεια του εδάφους και να αναζητήσει ουσιαστικά τα δακτυλικά αποτυπώματα των διαδικασιών που σχημάτισαν πλανήτες σαν τη Γη.

 

Θα μπορούσαμε να το παρομοιάσουμε με ένα ιατρικό τσεκάπ κατά τα οποίο μετριούνται οι «παλμοί» (σεισμολογία) του ασθενούς, η «θερμοκρασία» (μετάδοση θερμότητας) και των «αντανακλαστικά» του .

 

Το «εισιτήριο» του Γιώργου

 

— Γιατί τόσο μεγάλο ενδιαφέρον για τον Άρη;

Σε σύγκριση με άλλους πλανήτες, ο Άρης δεν είναι ούτε πολύ μεγάλος ούτε πολύ μικρός. Αυτό σημαίνει ότι έχει διατηρήσει ένα σημαντικό αρχείο της διαδικασίας σχηματισμού του και μπορεί να μας δώσει μια εικόνα για το πώς σχηματίστηκαν οι υπόλοιποι πλανήτες.

 

Είναι το τέλειο εργαστήριο για να μελετήσει κανείς το σχηματισμό και την εξέλιξη των πλανητών. Πρόκειται για μια αποστολή εξαιρετικά χαμηλού κόστους και προϊόν συνεργασίας τριών κρατών.

 

Προάγοντας τη συνεργασία μεταξύ επιστημόνων διευρύνουμε τους ερευνητικούς ορίζοντες. Άλλωστε η εξερεύνηση του διαστήματος είναι υπόθεση όλων, ανεξαρτήτως εθνικότητας και σημαίας.

 

— Θεωρείς ότι είναι εφικτή η αποστολή ανθρώπων στον Άρη πριν τον πειραματισμό με μια βάση στη Σελήνη; Αρκεί η εμπειρία που έχουμε αποκτήσει από τους διαστημικούς σταθμούς;

Σίγουρα κάποια στιγμή θα γίνει και αυτό. Ίσως εμείς, φίλε μου, να μην το δούμε αλλά κάποια μέρα θα έχουμε ανθρώπους στον Άρη. Το πραγματικό ερώτημα, το οποίο πρέπει να απαντηθεί κατά την γνώμη μου είναι το γιατί θέλουμε ανθρώπους στον Άρη.

 

Για την ώρα πάντως κάτι τέτοιο φαντάζει αρκετά ουτοπικό δεδομένου ότι δεν γνωρίζουμε εάν είμαστε τεχνολογικά έτοιμοι για κάτι τέτοιο.

 

Ακόμη, εάν στέλναμε ανθρώπους στον Άρη σήμερα, θα τους καταδικάζαμε σε βέβαιο θάνατο μιας και δεν υπάρχει ακόμα η δυνατότητα επιστροφής - one way ticket. Λυπάμαι πραγματικά που δεν μπορώ να σου δώσω σενάρια επιστημονικής φαντασίας τύπου Futurama και Rick and Morty!

 

Η πλατφόρμα εκτόξευσης. Έτοιμοι για το ταξίδι στα αστέρια

 

— Πώς αξιολογείς τη συνεργασία μεταξύ ανταγωνιστικών διαστημικών υπηρεσιών; Μπορείς να θυμηθείς κάποιο περιστατικό που ο ανταγωνισμός επικράτησε της «διαστημικής άμιλλας»;

Δεν θα χρησιμοποιούσα τον όρο «ανταγωνισμός». Η παγκοσμιοποίηση έχει και θετικά αποτελέσματα στον τομέα των επιστημών κάνοντας πιο εύκολη τη διακρατική συνεργασία.

 

Όταν εργάζεσαι σε κάτι τόσο μεγάλο, το ίδιον όφελος μπαίνει στην άκρη και επικρατεί η ομαδικότητα. Σίγουρα το να συνεργάζονται άνθρωποι διαφορετικών εθνικοτήτων έχει τις δυσκολίες του όμως μόνο θετικές εμπειρίες αποκόμισα.

 

Χωρίς να θέλω να ωραιοποιήσω την κατάσταση και δεδομένου ότι σε τέτοιες συνθήκες πίεσης και υψηλού στρες μπορούν να υπάρξουν διαφωνίες, δεν μπορώ να θυμηθώ κάποιο δυσάρεστο περιστατικό. Μεμονωμένο συμβάν ήταν η επετειακή «μάχη της μπύρας» με Γερμανούς και Αυστραλούς φίλους και συνεργάτες!

 

Ήταν μια μοναδική ευκαιρία για μένα! Συνεργάστηκα με πολύ αξιόλογους επιστήμονες, εκ των κορυφαίων του κλάδου που έχουν εργαστεί σε πολλές αποστολές της NASA όπως το Curiosity.

 

— Σε ποια ηλικία αποφάσισες να ασχοληθείς με την εξερεύνηση του Διαστήματος και γιατί;

Από τότε που θυμάμαι τον εαυτό μου ένιωθα να με ελκύει ο ουρανός, τα άστρα, το σύμπαν. Μεγαλώνοντας με αριστουργήματα όπως το Total Recall, νομίζω πως ήταν μονόδρομος για μένα η ενασχόλησή μου με το Διάστημα - πλάκα κάνω.

 

Θα γελάσεις, αλλά η τελική απόφαση λήφθηκε όταν έπεσε στα χέρια μου ο δίσκος του David Bowie, The rise and fall of Ziggy Stardust and the spiders from Mars.

 

Νομίζω πως αν δεν είχα καταφέρει να ασχοληθώ με το Διάστημα, θα ήμουν είτε οδηγός νταλίκας είτε πωλητής σε μίνι μάρκετ, κάποιου μικρού νησιού του Ειρηνικού (το οποίο είναι το Plan B μου έως και σήμερα).

 

Γιατί το κάνω; Θα απαντήσω και με ένα κλισέ, τιμώντας τον Στίβεν Χόκινγκ που είχε κάποτε γράψει: «Να θυμάστε να κοιτάτε τα αστέρια και όχι τα πόδια σας. Προσπαθήστε να βγάλετε άκρη από όσο βλέπετε και αναρωτηθείτε πως δημιουργήθηκε το Σύμπαν. Να είστε περίεργοι».

 

«Τα ταξίδια μου στη NASA, το Jet Propulsion Laboratory και στην Lockheed Martin στο Denver ήταν μοναδικές για εμπειρίες. Όμως τίποτα δεν συγκρίνεται με τους 4 μήνες μέσα στο εργαστήριο, σε συνθήκες απόλυτης αποστείρωσης, φορώντας την bunny suit (στολή "κουνελιού") για την συναρμολόγηση του HP3 (θερμόμετρο-τρυπάνι)».

 

— Ποια είναι η πιο δυνατή, αξιομνημόνευτη στιγμή της καριέρας σου;

Τα ταξίδια μου στη NASA, το Jet Propulsion Laboratory και στην Lockheed Martin στο Denver ήταν μοναδικές για εμπειρίες. Όμως τίποτα δεν συγκρίνεται με τους 4 μήνες μέσα στο εργαστήριο, σε συνθήκες απόλυτης αποστείρωσης, φορώντας την bunny suit (στολή «κουνελιού») για την συναρμολόγηση του HP3 (θερμόμετρο-τρυπάνι).

 

Είναι ασύγκριτο το συναίσθημα της αναμονής για την ήμερα που αυτό που κατασκεύασες με τα χέρια σου -ή, για να είμαι πιο ακριβής, με τα αποστειρωμένα γάντια σου- θα ακουμπήσει την επιφάνεια ενός άλλου πλανήτη σκάβοντας στο εσωτερικό του!

 

Ο ρομποτικός σταθμός χρησιμοποιεί τεχνολογία υψηλής ακρίβειας ώστε να βυθιστεί βαθιά κάτω από την επιφάνεια του εδάφους και να αναζητήσει ουσιαστικά τα δακτυλικά αποτυπώματα των διαδικασιών που σχημάτισαν πλανήτες σαν τη Γη. Φωτο: EPA

 

Το θερμόμετρο θα τρυπήσει τον κόκκινο πλανήτη

 

Αναμνηστική φωτογραφία της ομάδας με το τρυπάνι-θερμόμετρο

3 Σχόλια
Ο Νοών... νοείτω 21.5.2018 | 14:15
Μπράβο του!
λukum (το) 21.5.2018 | 16:13
Εκτός των άλλων...φέρνει και του Ντάνου.
avatar
EgoldenK 21.5.2018 | 20:36
Ολόιδιος!