Astronautika: istorija

Uglavnom sve što smo do sada lansirali, na ovaj ili onaj način je ostalo u heliocentričnom sistemu. Zato svaka čast izuzecima, a ovaj tekst je posvećen toj šačici hrabrih.

Svi objekti o kojima ću danas pisati su kosmički aparati i njihovi dodatni stepeni koje je lansirala NASA. Spisak neće da sadrži misije koje su ostale u orbitama oko planeta, ili se okreću (ili su se okretale) oko Sunca, prosto zato što one nisu napustile solarni sistem.

rss1

Jedan svetlosni dan je obeležen žutom poluloptom sa žutom strelicom ka prolećnoj tački kao prečnikom; Spoljna granica Sunčevog uticaja (Termination shock) je predstavljena kao plavičasta polulopta; položaj “Voyagera 1” od pre 7-8 godina (crvena strelica) i “Pioneera 10” (zelena strelica); mali sivi torus je Kajperov pojas; Putonova orbita je mala nagnuta orbita u Kajperovom pojasu; Neptun je predstavljen s najmanjom elipsom.

Sonde za planetna istraživanja

  • „Pioneer 10“ – Sonda je lansirana 1972. godine, a pored Jupitera je proletela 1973. Kontakt je prekinut 2003. a sonda leti ka Aldebaranu (udaljenom 65 sv. god.) u Taurusu (Biku).
  • „Pioneer 11“ – Lansiran 1973, proleteo pored Jupitera 1974. a pored Saturna 1979. Kontakt je izgubljen 1995. Sonda leti ka sazvežđu Aquila (Orao). Ako je nešto nepredviđeno omete, proleteće pored jedne od zvezda sazvežđa za oko 4 miliona svetlosnih godina.
  • „Voyager 2“ – Lansiran u avgustu 1977, proleteo pored Jupitera 1979, Saturna 1981, Urana 1986, i Neptuna 1989. godine. Sonda još uvek nije (što zavisi od izvora) presekla heliosferu. Još uvek je u kontaktu sa Zemljom.
  • „Voyager 1“ – Lansiran u septembru 1977, proleteo pored Jupitera 1979, a pored Saturna 1980. proletevši izuzetno blizi Saturnovog meseca Titana. Sonda je presekla heliopauzu 25. avgusta 2012. i u šla u međuzvezdani kosmos. Još uvek je aktivna.
  • „New Horizons“ – Lansiran 2006, proleteo pored Jupitera 2007, a pored Plutona 14. jula 2015. Trenutno je na putu ka objektu 2014 MU69 Kajperovog pojasa kao deo „Kuiper Belt Extended Mission“ (KEM). Randevu se očekuje 1. januara 2019. godine.

Iako su ostale sonde lansiranje ranije, „Voyager 1“ je posedovao veću brzinu od ostalih i vremenom ih je sve pretekao. „Voyager 1“ je prestigao „Voyagera 2“ nekoliko meseci po lansiranju, 19. decembra 1977. „Pioneer 11“ je prestignut krajem osamdesetih, a onda i „Pioneer 10“ – i postao najudaljeniji brod od Zemlje – 17. februara 1998. godine.

I „Voyager 2“ leti brže od sondi lansiranih pre njega, pa je „Pioneera 11“ pretekao 1997. dok će „Pioneera 10“ prestići tokom 2021. godine.

Verovatno će jednom i „New Horizons“ preteći sonde „Pioneer“, ali će trebati puno godina za to. Neće prestići „Pioneer 11“ do ~2082. a „Pioneera 10“ do ~2130. Ako ne bude neke neplaniranje gravitacione asistencije, NH nikad neće prestići „Voyagere“.

Busteri

Svaka međuplanetna sonda je postavljena na trajektoriju bega uz pomoć dodatnog stepena, raketnog bustera. Svaki od njih se zato nalazio na praktično istoj trajektoriji kao i letilice koje su nosili. Međutim, budući da oni nemaju mogućnost aktivnog upravljanja, njihove putanje se ipak malo razlikuju od njihovog tereta, jer sonde poseduju male trastere koji im omogućavaju promene kursa. Neki dodatni stepeni ostaju zauvek da kruže oko Sunca pa ih je moguće pratiti jakim teleskopima a nekad je to nemoguće. dodatni stepeni koji će izleteti iz našeg sistema su:

  • Treći stepen „Pioneera 10“, verzija TE-M-364-4 dodatnog stepena sa motorom na čvrsto gorivo „Star-37“.
  • Treći stepen „Voyagera 1“, tj. dodatni stepen na čvrsto gorivo „Star-37“.
  • Treći stepen „Voyagera 2“, tj. dodatni stepen na čvrsto gorivo „Star-37“.
  • Treći stepen „New Horizonsa[1], tj. dodatni stepen na čvrsto gorivo „Star-48“, nalazi se na sličnoj trajektoriji bega iz solarnog sistema kao i NH, iako je stigao do Jupitera čak 6 sati pre „New Horizonsa“. 15. oktobra 2015. stepen je proleteo pored Plutona na udaljenosti od 213 miliona kilometara (preko 1 AJ). To se dogodilo nekih 4 meseca nakon što je sonda proletela pored planete.

motori

Jednokomorni raketni motori na čvrsto gorivo „Star-37“ (prve dve slike) i „Star-48“.

rss4

„Pioneer“ kraj Jupitera.

rss5

Nasina sonda „New Horizons“ leti ka novom cilju.

Pored šačice pomenutih, tu su i dva mala yo-yo de-spin tega na žicama[2], korišćena za redukovanje brzine spinovanja “New Horizonsa” pre nego što se otkačio od trećeg stepena rakete. Čim je brzina rotacije smanjena, ti tegovi i žice su odbačeni, te si se oni takođe našli na trajektoriji bega iz solarnog sistema. Nijedan od tih objekata ne može da se prati (oni nemaju struju niti radio-antene, a i premali su za uočavanje), tako da je njihova tačna pozicija nepoznata van onih projektovanih trajektorija bega iz solarnog sistema.

Treći stepen „Pioneera 11“ bi trebalo da se nalazi na solarnoj orbiti jer njegovo proletanje pored Jupitera nije dovelo do bega iz solarnog sistema. „Pioneer 11“ je dobio potrebnu brzinu za beg tokom kasnijeg susreta sa Saturnom.

Jedini objekti koji su ikada direktno lansirani na trajektoriju bega iz Sunčevog sistema bili su „New Horizons“, njegov III stepen, i dva de-spin tega. „New Horizonsov“ stepen „Centaur (II stepen) nije niti če ikad biti na liniji bega; nalazi se na 2,83-godišnjoj heliocentričnoj orbiti, između Zemlje i asteroidnog pojasa, nikad ne odletevši dalje od tri udaljenosti Zemlja-Sunce.

Da bi napustila Sunčev sistem, sonda mora da dosegne brzinu bega. Nakon što napusti Zemlju, brzina bega od Sunčeve gravitacije mora da dosegne minimum 42,1 km/sec. Da bi se dostigla ta brzina, neophodno je iskoristiti orbitnu brzinu Zemlje oko Sunca, koja je 29,78 km/sec. Prelećući blizu planete, sonda može da dobije i dodatnu brzinu.

rss6
Drugi stepen „Centaur“ je dopremljen na rampu 41 na Floridi. Nakon što je pogurao NH, stepen je danas na orbiti oko Sunca.

rss7 

Trajektorije Plutonove sonde i njenog III stepena. Na kraju su oba objekta proletela pored Plutona i napustila solarni sistem.

Dakle, da rezimiramo:

Verujemo da je 11 artefakata koje smo mi lansirali napustilo Sunčev sistem: 5 sondi („Pioneer 10, 11“, „Voyager 1, 2“ i „New Horizons“) i 4 bustera (svačiji sem „Pionirov 11“), plus 2 tega za spinovanje sa „New Horizonsa“. Od svih njih, sa sigurnošću možemo da potvrdimo da su sve nabrojane sonde napustile Sunčev sistem, i samo 1 buster-stepen („New Horizons“) i dva tegića. Za ostale bustere nismo u stanju da potvrdimo, jer smo izgubili s njima kontaktw pre fly-bya koji ih je trebalo da pošalje na putanju bega iz sistema.

U vezi sa 3 nepoznata bustera postoji izvesna nagađanja. „Pioneer 10“ je proleteo na 132.000 km iznad Jupiterove atmosfere. Ako je i buster koji ga je pratio proleteo pored planete, onda je morao da dobije neko ubrzanje i nastavi ka rubovima solarnog sistema. Veruje se da i dalje prati „Pioneer 10“, ali znatno manjom brzinom.

I raketni motor stepena „Voyagera 2“ bi takođe morao da napusti solarni sistem, ali mnogo manjom brzinom od samog „Voyagera“. Generalno, verovatno leti pod nekim malim uglom ali ipak u pravcu u kom leti i „Voyager 2“ od kada je napustio Jupiter, iako mnoogo sporije. Isto važi i za dodatni stepen „Voyagera 2“.

 

 NAPOMENA

Oko granica, a time i veličine, Sunčevog sistema ne postoji opšta saglasnost naučnika, te se u literaturi mogu naći krajnje različite njegove veličine. O tome više: Koliki je Sunčev sistem

Primedba urdenika

 


[1] Da podsetim kako se stvari principijelno odvijaju: za ulazak NH u orbitu iskorišćen je snažni II stepen „Centaur“ rakete „Atlas V“. Ubrzo potom, on je ponovo uključen radi izvođenja sonde NH i III stepena na čvrsto gorivo „Star-48“ van Zemljine orbite. Čim je „Centaur“ obavio manevar bega iz Zemljine orbite odbačen je, a NH je ubrzan ka Plutonu kratkim (84 sec) i snažnim (13 g!) radom III stepena. Posle obavljenog posla i on je odbačen, ali je nastavio da leti u pravcu Plutona.

[2] Mehanička naprava koja služi za usporavanje rotacije. Naime, pošto su dodatni stepeni najčešće spin-stabilizovani i okreću se jako brzo (oko 50 krugova u minuti, ali neki, kao „Pioneeri“, rotirali su preko 600 puta!) da bi ostali u pravcu. Posle lansiranja, nije moguće da se satelit ili brod odmah i jednostavno otkači od dodatnog stepena, jer je brzina rotacije uvek iznad mogućnosti sistema za kontrolu položaja satelita. Zato se nakon lansiranja rakete a pre oslobađanja letilice izbacuju dva tega na dva kablakoji će usporiti rotaciju na podnošljivih 2-5 okreta. U misiji „Dawn“, tegovi su imali po 3 kg a kablovi su bili dugi 12 m, i usporili su sondu tešku 1420 kg sa 36 krugova u minutu na samo 3 kruga.

Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi:


Komentari   
drago
+1 #4 drago 11-03-2017 00:22
Bravo momci!
Drago mi je da pažljivo čitate!

Pozdrav, DD
Ljubomir
+3 #3 Ljubomir 09-03-2017 03:23
-
- Mala ispravka na pocetku teksta: "Pioneer 11" ce proleteti pored neke zvezde u Orlu za 4 miliona gdina, bez onog "svetlosnih".
-
Miroslav
0 #2 Miroslav 09-03-2017 01:34
Ekliptika(ravan u kojoj orbitiraju planete oko Sunca) našeg solarnog sistema je u odnosu na galaktičku ravan nagnuta pod uglom od nekih 60 stepeni što praktično znači da se sve 4 sonde zapravo udaljavaju manje-više od nje.
S obzirom da se samo Pioneer 10 kreće u suprotnom pravcu od preostala 3, ide li on ili "ostatak flote" u smeru rotacije Sunca oko Galaksije?
Miroslav
0 #1 Miroslav 08-03-2017 23:03
Sve o prva 4 NASA međuzvezdana emisara na jednom mestu...
http://www.heavens-above.com/SolarEscape.aspx

Koliko su daleko od Sunca i Zemlje Voyageri live...
http://voyager.jpl.nasa.gov/where/
Dodaj komentar


 


leksikon 190


 

stranica posmatraci2019


 

CURRENT MOON


tvastronomija18