Na Zemi je snadné změřit, kolik paliva máte v nádrži, protože gravitace přitahuje kapaliny ke dnu nádrže. Oproti tomu určení množství paliva, které se přelévá v nádržích kosmické sondy, je mnohem náročnější. „Vzhledem ke slabé gravitaci se kapalina neusadí u dna nádrže, ale spíše pokryje stěny a může se tak nacházet v zásadě kdekoliv,“ vysvětluje Lauren Ameen, zástupkyně manažera projektové kanceláře pro řízení portfolia kryogenních kapalin na Glennově středisku v Clevelandu a dodala: „Z tohoto důvodu je velmi náročné určit, kolik pohonných látek máte v nádrži k dispozici. Tento údaj je přitom hodně důležitý, abyste mohli maximalizovat dobu trvání Vaší mise a naplánovali, kolik pohonných látek musí být v nádrži před startem.“
Palivová měrka kosmického věku, která má tento problém vyřešit, bude otestována už na příští výpravě k Měsíci. Zařízení RFMG (Radio Frequency Mass Gauge) vyvinuté na Glennově středisku pod taktovkou programu technologických demonstračních misí je usazeno na landeru Nova-C od firmy Intuitive Machines, který v rámci mise IM-1 vyrazí k Měsíci v rámci iniciativy CLPS. Program CLPS umožňuje NASA spolupracovat se soukromými firmami na doručování vědeckých, průzkumných a technologických nákladů na oběžnou dráhu Měsíce i na jeho povrch.
Technologie RFMG využívá rádiové vlny a antény umístěné v nádrži, aby bylo možné přesně změřit, kolik pohonných látek je k dispozici. Ačkoliv už se tento experiment v menším měřítku prováděl na ISS a při parabolických letech, tentokrát půjde o první dlouhodobou zkoušku RFMG na samostatné kosmické sondě, landeru Nova-C. Data, která inženýři při této cestě získají, budou moci porovnat s údaji ze simulací, což bude důležitým krokem při vývoji této technologie. „Bezesporu jde o kriticky důležitý krok,“ říká Ameen a dodává: „Bude to poprvé, kdy získáme tento typ dat pro RFMG.“
Technologie RFMG bude nezbytná při budoucích dlouhodobých výpravách, které budou spoléhat na kryogenní pohonné látky – kapalný kyslík, vodík, či metan. Tyto pohonné látky jsou velmi účinné, ale těžko se skladují, protože se snadno odpařují a to i za nízkých teplot. Schopnost přesně měřit plnost nádrži pomůže vědcům maximálně využívat zdroje, které jsou zapojeny do snah NASA navrátit v rámci programu Artemis lidstvo na Měsíc.
Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/
Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2024/02/microsoftteams-image-4.jpg
Protože mě zajímal princip fungování a nějaké detaily, zeptal jsem se Google Barda. Tady je odpověď:
Radio Frequency Mass Gauge (RFMG) funguje na principu měření rezonančních frekvencí elektromagnetických módů v nádrži obsahující kapalné médium. Možná jste zvědaví na detaily, tak se pojďme na to podívat podrobněji:
**Principy fungování:**
1. **Excitace vln:** RFMG vysílá rádiové vlny specifických frekvencí do nádrže.
2. **Vznik rezonancí:** Tyto vlny interagují s kapalinou a vytvářejí v nádrži stojaté vlny, tzv. vlastní módy.
3. **Vliv kapaliny:** Rezonanční frekvence těchto módů závisí na množství, typu a rozložení kapaliny v nádrži. Čím více kapaliny, tím nižší budou frekvence.
4. **Měření frekvencí:** RFMG měří rezonanční frekvence těchto módů.
5. **Výpočet hmotnosti:** Na základě změřených frekvencí a znalosti geometrie nádráže se vypočítá hmotnost kapaliny v nádrži.
**Výhody RFMG:**
* **Funguje v mikrogravitaci:** Na rozdíl od tradičních metod měření nezávisí na vlivu gravitace, což je klíčové pro aplikace v kosmu.
* **Nepřímé měření:** Nemá přímý kontakt s kapalinou, což je vhodné pro agresivní nebo nebezpečné kapaliny.
* **Měření více parametrů:** Kromě hmotnosti může poskytnout informace i o rozložení kapaliny v nádrži.
**Nevýhody RFMG:**
* **Náročnost na kalibraci:** Potřebuje přesnou kalibraci pro konkrétní geometrii a typ kapaliny v nádrži.
* **Omezení pro určité tvary nádrží:** Ne všechny tvary nádrží jsou vhodné pro použití RFMG.
* **Vývoj probíhá:** Zatím se jedná o technologii ve vývoji, není ještě běžně komerčně dostupná.
**Závěrem:**
RFMG je slibná technologie pro měření hmotnosti kapalin v mikrogravitaci a dalších náročných podmínkách. Nabízí výhody bezkontaktního měření a nezávislosti na gravitaci, ale stále se vyvíjí a má svá omezení.
https://g.co/bard/share/6209c154652d
To je velmi zajímavé, moc Vám děkuji!
Podobný systém se používá i na zemi , pomoci elektromanetických vlny z vysílače na přijímače se např. řídí lití oceli a my v ČR shodou okolnosti máme firmu, spadající pod Třinecké železárny -VUHŽ, která je naprostá světová špička ve výrobě těchto snímačů. Rozdíl je, že oni sledují hladinu oceli , ale s přesnosti na mm a v NASA potřebují vědět objem, princip bude, ale asi úplně stejný. Zajímavé by byly výsledky testování NASA, které mohou přinést nové pohledy a ovlivnit tedy i měření na zemi , což je odpověď pro mnoho remcalů , co říkají, že kosmický výzkum je vyhazování peněz.
Zajímavé, moc díky za tuhle perličku.