Perseverance (Mars rollator)


In de buurt van 8 oktober kunnen we trouwens helemaal niet communiceren met Mars, dan staat de zon tussen de Aarde en Mars in.
Om ongeveer de twee jaar heb je dat enkele weken en interplanetaire relais satellieten zijn er nog niet...

Hubie

Special Member

Spectaculair die videobeelden van de landing,'t stuift daar aardig.Het lijkt de Sahara wel (maar dan zonder kraters)
Dat is even andere koek dan de beelden uit 1969 van de maan.

[Bericht gewijzigd door Hubie op 23 februari 2021 04:07:08 (21%)]

De robot is voor zijn energievoorziening blijkbaar afhankelijk van een soort mini kern reactor.
De warmte die vrijkomt van het verval van plutonium (4 kg ?) zou gebruikt worden om een peltier-seebeck element op te warmen om vervolgens de elektrische energie hiervan te gebruiken als voeding (+/- 110 watt) voor de Mars rover.

Gelijktijdig worden ook twee batterijen opgeladen waaruit eveneens energie geput kan worden in geval er meer vermogen nodig is, vb bij sommige wetenschappelijke experimenten. Het opgenomen piek vermogen zou +/- 900 watt zijn.

Het vermogen van een peltier-seebeck element is echter afhankelijk van de grootte van het temperatuursverschil tussen de warme en de koude zijde van het element. Vandaar dat er aan de staart van de mars rover twee grote koelvinnen / warmtewisselaars gemonteerd zijn.

’s Nachts is het op Mars redelijk koud in vergelijking met overdag. Mag ik hieruit besluiten dat de voeding overdag veel minder vermogen gaat leveren dan bij nacht ?

eSe

Honourable Member

Volgens: https://www.urania.be/astronomie/sterrenkunde/zonnestelsel/mars

De gemiddelde temperatuur op Mars bedraagt ongeveer -55 °C. De dunne atmosfeer slaagt er niet in de weinige warmte die Mars van de zon krijgt gelijkmatig te verdelen, zodat de temperatuurschommelingen erg groot zijn. Op de polen bedraagt de minimumtemperatuur -133 °C, in de zomer kan het op sommige plaatsen 27 °C warm worden.

Door de askanteling kent Mars ook vier seizoenen. Maar deze seizoenen zijn niet overal even lang of uitgesproken: in het zuidelijk halfrond zijn de winters koud en de zomers warm, terwijl de winters in het noordelijk halfrond zachter zijn en de zomers frisser. Meer nog, in het noordelijk halfrond duurt de zomer langer dan in het zuidelijk halfrond. Dat komt omdat de baan van Mars zeer elliptisch is; dichter bij de zon gaat Mars sneller in zijn baan dan als de afstand tot de zon groter is.

https://en.wikipedia.org/wiki/Radioisotope_thermoelectric_generator

/edit een zeer lage efficientie en inderdaad ook afhankelijk van de temperatuurverschillen.

Groetjes,
eSe

Het jammerlijkste aspect van het leven nu is dat de wetenschap sneller kennis vergaart dan de maatschappij wijsheid. Asimov, Isaac
Frederick E. Terman

Honourable Member

In The Martian (leuke film) zegt Matt Damon ergens in het begin: 'Wat is het eerste wat we leren over de plutoniumgenerator? Dat we hem direct na aankomst veilig diep begraven', en graaft hem vervolgens op. :)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
hennep

Golden Member

Ik heb even gezocht naar betastralers als energiebron. Ik heb eind jaren '80 eens een artikel gelezen in het polytechnisch weekblad over een systeem dat laagjes betastraler en zonnecellen afwisselde en zo een cel van 1W vormde.
Het enige dat er nu over kon vinden was een artikel op tweakers dat net zoiets beschrijft: https://tweakers.net/nieuws/49621/nucleaire-batterij-levert-jarenlang-…
De opbrengst van zonnecellen is de laatste 30 jaar flink verbeterd dus ik vraag me af waarom men dit nu met plutonium wil doen. Als je die energie opwekt met een extra tussenstap in de vorm van warmte dan lijkt me dat alleen maar rendementsverliezen op te leveren. Zeker als het allemaal superklein en licht moet zijn.

https://en.wikipedia.org/wiki/Betavoltaic_device

eSe

Honourable Member

De opbrengst van zonnecellen is de laatste 30 jaar flink verbeterd dus ik vraag me af waarom men dit nu met plutonium wil doen.

Nu?? Dit is een 'oude' techniek die men vooral gebruikt als het ruimtetuig te ver van de zon verwijderd is, zonnepanelen worden dan veel te groot.
En ik denk dat de meisjes/jongens bij NASA er iets meer verstand van hebben dan wij of bij tweakers :-)

Groetjes,
eSe

[Bericht gewijzigd door eSe op 23 februari 2021 15:47:12 (14%)]

Het jammerlijkste aspect van het leven nu is dat de wetenschap sneller kennis vergaart dan de maatschappij wijsheid. Asimov, Isaac
hennep

Golden Member

Dit is een 'oude' techniek die men vooral gebruikt als het ruimtetuig te ver van de zon verwijderd is

De afstand tot de zon is helemaal niet van belang als je een betastraler meeneemt.

zonnecellen op mars gaat niet altijd goed, zie

https://nl.wikipedia.org/wiki/Mars_Exploration_Rover

de beide rovers hadden last van de marswinter, en moesten dan in winterslaap. ook waren er de stofstormen waardoor de paneelopbrengst agv stof op het zonnepaneel ernstig terugliep.

ik kan me voorstellen dat ze een bedrijfszekerder oplossing verkiezen.

hennep

Golden Member

Je bent de tweede die niet leest wat ik schrijf!!
Ik had het niet over zonneenergie maar een betastraler die de zonnecellen van energie voorziet.

eSe

Honourable Member

Ik heb het wel gelezen, maar heb jij het artikel volledig gelezen?

Availability
Betavoltaic nuclear batteries can be purchased commercially. Available devices include a 100 μW tritium-powered device weighing 20 grams

En in 1 van de referenties [17] vind je dit:

City Labs (which is backed by Alienware's co-founder Alex Aguila, currently located within the NASA-sponsored Carrie Meek Business Center in Homestead, Florida and includes betavoltaic pioneer Larry Olsen as Director of Research) says that higher power batteries are currently under development, which could provide tens of microwatts over the long haul as well as short bursts of milliwatt power.

Groetjes,
eSe

Het jammerlijkste aspect van het leven nu is dat de wetenschap sneller kennis vergaart dan de maatschappij wijsheid. Asimov, Isaac
hennep

Golden Member

Ik had het gelezen, en ook dat er ca 4kg plutonium is meegenomen naar Mars. Dus we vergelijken nu het vermogen van een 20g fotovoltaische batterij met een systeem met alleen al 4kg plutonium!
Er wordt al aan de techniek gewerkt sinds de jaren 70 en in de tachtiger jaren was 1W al mogelijk. Dus ik denk dat de fotovoltaische batterijen waar nu aan gewerkt wordt meer voor betrouwbaarheid en lange gebruiksduur zijn dan voor grote(re) vermogens.

Op 20 februari 2021 10:45:49 schreef aR-Gee:
Die 11 minuten is een benadering (door de eerder aangehaalde elliptische baan) net zoals de genoemde lichtsnelheid een benadering is (geen 300.000 km/s is).
Nog een interessant weetje : er is een theorie die zegt dat miljarden jaren geleden de lichtsnelheid veel hoger was waarmee bepaalde gebeurtenissen in het heelal verklaart zouden kunnen worden....google maar eens op variable light speed.

Pseudowetenschappelijke 'jongens en wetenschap' onzin à la Von zaniken. Alles kan natuurlijk,maar dan moet dat heel in het begin na de oerknal geweest zijn toen de ruimte nog met materie gevuld was. Dus nog voor er sterren en planeten gevormd waren en dat duurde niet lang. lege ruimte is lege ruimte en de lichtsnelheid is er constant, en er zijn geen andere parameters dan materie in de propagatieweg die die snelheid beinvloeden.

Was het wél zo geweest, dan hadden de dinosauriers hun antennes flink wat langer moeten maken. Hubie, dit is géén sneer naar de amateurs, want sinds de mens gebruik maakt van radio is de snelheid nog niet aantoonbaar veranderd. Ik bedoel 100miljoen jaar geleden zal de lichtsnelheid identiek geweest zijn aan vandaag.

Het path loss is evenredig met het kwadraat van de afstand
Voor een geostationaire satelliet die 'slechts op 36500km hoogte zit is dat al rond de 200dB.
Naar mars wordt dat 285 dB . Vergis je niet, 85 dB erbij betekent dat je vermogen nog eens 300 miljoen maal meer verzwakt.

Dus met je binnenantennetje kom je er niet. En vanuit een schuttersputje moet je er nog 1m60 bijrekenen :-)

Rust roest, en nog geen klein beetje, ik kan er van meespreken.
Hensz

Golden Member

Op 23 februari 2021 17:11:23 schreef hennep:
Ik had het gelezen, en ook dat er ca 4kg plutonium is meegenomen naar Mars. Dus we vergelijken nu het vermogen van een 20g fotovoltaische batterij met een systeem met alleen al 4kg plutonium!

Kennelijk is het nogal een heftig systeem, 45 kg waarvan bijna 5 kg PuO2 (geen Pu dus).
https://mars.nasa.gov/mars2020/spacecraft/rover/electrical-power/

Dat andere systeem is toch een bèta-voltaïsch systeem?

Don't Panic!
hennep

Golden Member

Bedankt voor de link Hensz. ik geloof dat ik de grootte van die rover toch flink heb onderschat.

25 inches (64 centimeters) in diameter by 26 inches (66 centimeters) long

Dat is alleen het electrische systeem. Dan moet het hele apparaat toch wel zo groot als een flinke auto zijn.

Dat andere systeem is toch een bèta-voltaïsch systeem?

Volgens mij een fotovoltaische cel (of cellen) met een beta-stralingsbron. Ik kan er op de Nederlandse wikipedia niets van vinden. De engelstalige wiki noemt het een "betavoltaic device", "betavoltaic cell" of een "betavoltaic battery".
Er zijn nogal wat systemen in gebruik: https://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_battery

Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 23 februari 2021 18:49:59 schreef hennep:
Dan moet het hele apparaat toch wel zo groot als een flinke auto zijn.

Het ding is bijna 3 meter lang, en weeg ruim een (metrische) ton. Dus om dat te laten rijden, niet te laten bevriezen en ook nog video naar aarde te laten zenden, is 110 W nog niet eens overdreven veel..!

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
Sine

Moderator

Zo'n titrium cel is het in ieder geval niet, dat zijn uW's ... ofwel: speelgoed.

Het zal inderdaad een RTG zijn, het zelfde idee als waar de voyager probes mee zijn uitgerust.

-edit-

Jep, proven technology:
https://www.powermag.com/the-nuclear-battery-aboard-perseverance-the-n…

Op 23 februari 2021 18:49:59 schreef hennep:
Bedankt voor de link Hensz. ik geloof dat ik de grootte van die rover toch flink heb onderschat.
[...]
Dat is alleen het electrische systeem. Dan moet het hele apparaat toch wel zo groot als een flinke auto zijn.

It is ...

[Bericht gewijzigd door Sine op 23 februari 2021 19:15:16 (11%)]

Op 23 februari 2021 18:34:34 schreef grotedikken:
Pseudowetenschappelijke 'jongens en wetenschap' onzin à la Von zaniken. Alles kan natuurlijk,

Het is inderdaad nog maar de vraag of de natuurconstanten echt constanten zijn. Bij benadering klopt dat natuurlijk maar of dat geldig is over de totale bestaanstijd van het heelal en geldig over de gehele ruimte, dat weet ik niet. Voor ons simpele zielen zijn de natuurconstanten uiteraard constant. Het uitzoeken of ze echt constant zijn is een mooi klusje voor de natuurkundigen.

Op 23 februari 2021 18:34:34 schreef grotedikken:
En vanuit een schuttersputje moet je er nog 1m60 bijrekenen :-)

De soldaat zit toch in het schuttersputje? Schuttersputje is toch niet bedoeld voor ontvangantennes?

[Bericht gewijzigd door ohm pi op 23 februari 2021 19:58:46 (52%)]

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Op 23 februari 2021 16:44:39 schreef hennep:
Je bent de tweede die niet leest wat ik schrijf!!
Ik had het niet over zonneenergie maar een betastraler die de zonnecellen van energie voorziet.

Jawel maar reageerde/ondersteunde de bijdrage van ese mbt zonnecellen

eSe

Honourable Member

Zo'n titrium cel...

@Sine Ja, soms vallen we over letters :-) Tritium - 2de isotoop van waterstof (waterstofkern + 2 neutronen) , de eerste is deuterium (waterstofkern + 1 neutron). Maar dat wist je al :-)

Groetjes,
eSe

Het jammerlijkste aspect van het leven nu is dat de wetenschap sneller kennis vergaart dan de maatschappij wijsheid. Asimov, Isaac

ter leering en vermaak

meer info ivm de energiebron op de rover
deze warmt inwendig op tot 530°C (????)

https://rps.nasa.gov/system/downloadable_items/40_ICT_NextGen_Presenta…

[Bericht gewijzigd door pamwikkeling op 23 februari 2021 21:34:04 (11%)]

PE1PAB

Golden Member

Zo schijnen er ook allerlei verborgen boodschappen in de Rover te zitten.
Neem bv de kleuren op de parachute.
https://www.theverge.com/2021/2/23/22297094/hidden-message-parachute-n…
Is blijkbaar een traditie daar in de USA, de vorige rover had een zodanig profiel in de banden dat het spoor uit morsetekens bestond.

Ik meen me het herinneren dat zo'n bèta-voltaïsch systeem op lange termijn problematisch is, omdat de bèta straling langzaam maar zeker het halfgeleider materiaal sloopt.

Nu staat me ook bij dat ik ooit heb gezien dat ze de bèta straling niet direct op de halfgeleider loslieten, maar lieten absorberen door een fluoriserend materiaal, die vervolgens weer licht produceerde voor de foto-voltaïsche cellen; dat is weer een extra stap, maar daardoor bleef het wel langer werken. Het lastige is natuurlijk dat het fluoriserende materiaal dik genoeg moet zijn om het grootste deel van de bèta straling te absorberen, maar tegelijk ook transparant moet zijn voor het uitgestraalde licht.

Met Seaback elementen heb je die problemen allemaal niet; je kunt de bron goed afschermen, die warmte komt toch wel naar buiten.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op 24 februari 2021 13:06:25 (26%)]

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
eSe

Honourable Member

Weer een mooie panoramische foto van een stukje Mars en het rolatortje :-)

https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-perseverance-rover-gives-hig…
Op de foto klikken voor een grotere versie.

Wat mij opvalt is hoe men de bedrading bij elkaar houd, doet mij wat denken aan oude kabelbomen met 'wasdraad' (niet 'was' zoals in machine, maar zoals in kaars)

Groetjes,
eSe

Het jammerlijkste aspect van het leven nu is dat de wetenschap sneller kennis vergaart dan de maatschappij wijsheid. Asimov, Isaac
Frederick E. Terman

Honourable Member

Ja, mooi. Je kunt hierop ook goed de zonnewijzer zien en de kleurenstalen (op de zonnewijzer, en horizontaal en verticaal aan de zijkant).
De zonnewijzer is een aardigheidje die al enkele Rovers eerder geïntroduceerd is, na een voorstel van de Amerikaanse Zonnewijzerkring (NASS). Eventueel zou je er de stand van de rover uit kunnen afleiden als andere navigatie het even niet doet.
De kleurensamples zijn handig voor kalibratie van de kleurenfoto's en beoordeling van het zonlicht (wel/geen stof in de lucht, en zo).

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org