Astronautika: istorija

 FELJTON 

Sovjeti su bili tate-mate za Veneru, ali im Mars nije 'išao': od 20 pokušaja imali su samo 2 uspeha i par stativa! Zato su sovjetski naučnici odlučili da početkom 80-ih učine poslednji ali krupan korak da se vrate na Crvenu planetu. Razloga za adrenalin su imali na pretek, jer se ispostavilo da je njihova prethodna velika međuplanetna misija na Veneru i Halejevu kometu iz 1986, slavna 'Вега', bila više nego uspešna. Nova misija je trebalo da istraži ni manje ni više nego – tajanstveni Fobos.


|  1  |   2  |   3  |  4  |  5  |


 4. Bilansi i zaključci

Naučni rezultati kosmičkih sondi 'Fobos' objavljeni su u svetskom naučnom časopisu 'Nature' u oktobru 1989, a predstavljeni su i na međunarodnom simpoziju održanom u Kongresnoj palati (fr. Palais des Congrès) u Parizu od 23. do 27. oktobra 1989. godine.

p1

Časopis 'Nature' od oktobra 1989.

Sonda 'Fobos-1', iako je izgubljena vrlo rano, prikupila je puno podataka o Suncu i gama bljeskovima. Sonda 'Fobos-2' je mogla da se opiše kao 'gotovo potpuno uspešna' jer su, osim istraživanja iz blizine i in situna površini Fobosa, svi naučni ciljevi ostvareni.

p2

Pošto su Francuzi bili veliki učesniici u misiji, logično je bilo da se prikupljeni naučni podaci prezentuju u pariskoj Kogresnoj palati

5. Misije na Marsove Mesece

Interes naučne zajednice za mala tela (asteride i komete) Sunčevog sistema neprestano je rastao, a Marsov mesec Fobos se nametnuo kao njihov glavni cilj. Mala tela, koja predstavljaju jedna od najprimitivnijih materijala Sunčevog sistema, neophodan su elemenat za razumevanje njegovog nastanka i evolucije. Veruje se da Fobos nije ništa drugo do lutajući asteroid zarobljen gravitacionim poljem Marsa. Veći Marsov satelit takođe ima značajnu prednost u pogledu pristupačnosti. Energija koju mora da potroši kosmički brod da bi stigao do Marsovskog satelita mnogo je manja od energije potrebne za putovanje na Mesec ili Mars. Štaviše, satelit pripada Marsovom sistemu, a Crvena planeta je izabrana za vodeću nit sovjetskog programa za istraživanje planeta nakon 1990. godine. Dakle, misija na mesec Crvene planete shvaćena je i kao svojevrsna prethodnica narednim sovjetski pokušajima.

Na razvoj misije otišlo je osam godina i za to vreme su učinjene mnoge izmene. U početku je Sovjetski Savez razmatrao ideju o sletanju na površinu satelita. Složen manevar ali sa velikim naučnim potencijalom, jer površinsko istraživanje in situ moće da pruži bolje rezultate nego bilo kakve nalize iz daljine. Ali samo sletanje je predstavljalo ozbiljan tehnički problem.

p3

Fobos je mali ali za naučnike veoma zanimljiv svet.

Misija je pretrpela izvesne izmene, a scenario koji je uključivao orbitni modul i lender povučen je:

  • Prvo bi automatska sonda – 'Fobos',trebalo da bude postavljena u eliptičnu ekvatorijalnu orbitu oko Marsa.
  • Zatim bi manevrima raketnim motorima promenila oblik orbite kako bi je zaokružila i tako se približila satelitu. Precizniji manevri bi omogućili kosmičkoj letilici da priđe Marsovom mesecu na udaljenost od 50 do 100 metara.
  • Tokom jednog od svojih bliskih nadletanja, stanica je trebala da izbaci dva mala modula na površinu satelita radi izvođenja eksperimenata na licu mesta.
  • Međuplanetarna stanica 'Fobos'trebalo bi takođe da koristi prelete na malim visinama za istraživanja isparavanja delova površine Marsovog meseca, izazvanih laserskim i jonskim zracima. Letenjem kroz oblak oslobođenih gasova, koji će se pojaviti usled laserskog udara u površinu, bilo bi moguće prikupiti podatke pomoću spektrometra orbitera.

Ciljevi dveju letilica su bili zapravo višestruki. Osim proučavanja površine Marsovog satelita, orbiteri su morali da obave i neke sekundarne zadatke:

  • Proučavanje sastava površine Marsovog satelita Fobosa.
  • Površinska i atmosferska istraživanja Marsa; i
  • Određivanje karakteristika plazmene sredine u blizini Marsa;
  • Osmatranje Sunca;
  • Studiranje međuplanetne sredine;

6. Automatske međuplanetne sonde 'Fobos-1, 2'

Međuplanetne stanice su se u osnovi sastojale od Orbitnog blokaOB (ОБ, Орби-тальный Блок) i Nezavisnog pogonskog sistemaADU (АДУ, Автономная Дви-гательная Установка). Ukupna težina je iznosila 6220 kg, uključujući 3575 kg goriva i 540 kg naučnog tereta.

Međuplanetne stanice su se u osnovi sastojale od hermetičke toroidne sekcije pod pritiskom (koja je štitila elektronske sisteme) okružene cilindričnim modulom koji je skrivao naučne instrumente. Ispod svega su se nalazila fiksirana četiri loptasta rezervoara napunjena hidrazinom. Nakon što bi glavni motor bio odbačen, hidrazin je napajao trastere sistema za orijentaciju i korišćen je za podešavanje orbite. Obe sonde su bile stabilizovane u sve tri ose. Solarni i zvezdani senzori su omogućavali lociranje automatskog kosmičkog broda u kosmosu. Sistem za kontrolu orijentacije imao je na raspolaganju 28 manevarskih motora – trastera (24 su razvijala potisak od 50 N i 4 potiska 10 N). Bili su instalirani na sfernim tankovima, a dodatni motori su bili postavljeni na trup kosmičke letilice i solarne panele.

p4

Osnovni elementi dve skoro identične međuplanetne letilice programa 'Fobos'. One su se sastojale od orbitnog modula i autonomnog pogonskog sistema.

p5

  1. МОТORI

Nakon što bi raketa 'Proton' iznela sondu 'Fobos' u parkirnu orbitu oko Zemlje, moćni ADU bi je uz pomoć dva uključivanja postavio na trajektoriju leta ka Marsu (zato što dodatni raketni stepen 'Blok-D-2'[1] nije bio dovoljno snažan). Posle usputnih korekcija trajektorije, kočenja i ulaska u eliptičnu orbitu oko Marsa, ADU je ostajao bez posla i plan je bio da ga treba odbaciti.

Iako ovo izgleda kao rutinska stvar, podsećam da su Rusi kroz istoriju imale mnogo problema upravo sa ovom fazom svojih misija. Misije 'Mars 96' i nedavno 'Fobos-grunt' su baš zbog problema sa dodatnim stepenima doživele fijasko.

ADU je sadržavao 8 sfernih rezervoara (4 glavna i 4 pomoćna), sistem za presurizaciju, kontrolnu jedinicu i tzv. marševski motor[2]. U ulozi tog motora, koji je bio u stanju da se pouzdano uključuje više puta i radi duže vreme u vakuumu, našao se јеdnokomorni motor S5.92 smišljen i usavršavan između 1978. i 1987. specijalno za ovu misiju.

Sovjeti su se u to vreme za sve svoje ADU motore za potrebe međuplanetnih misija tradicionalno obraćali Isajevljevom birou Hemijske mašinogradnje (rus. 'КБхиммаш им. А.М. Исаева') koji se oslanjao na već postojeći hardver. Potpuno nov motor je morao da izdrži triput više paljenja nego što su to morali da urade motori prethodnih generacija sovjetskih sondi za Veneru i Mars. Konstruktori su mu garantovali radni vek od 460 dana.

Sagorevao je nesimetrični dimetilhidrazin i azotni tetraksid kao oksidator. Spadao je u klasu jednokomornih motora otvorenog ciklusa, što je značilo da se gorivo koje je korišćeno za rashlađivanje mlaznice i služilo za pokretanje za pumpi za gorivo nije vraćalo u proces sagorevanja, već je izbacivano kroz dve male mlaznice koje su se nalazile simetrično sa svake strane glavne mlaznice. Тоkom rada S5.92, te dve 'vernier' mlaznice su služile za stabilizaciju čitave kosmičke letilice u dve ravni, dok su rotaciju kontrolisali trasteri na samoj letilici.

Motor je mogao da radi u dva režima potiska: velikom (~2000 kg) i malom (~1400 kg). Kompanija 'Lavočkin' (НПО им. С.А. Лавочкина) iz Himkija, koja je proizvela sonde 'Fobos', koristila je i koristi varijacije ovog stepena još i danas.

S5.92 je bio termički zaštićen specijalnim poklopcem koji je elektromotorom otvaran pre uključivanja a potom zatvaran. Таnkovi, s druge strane, bili su izolovani višeslojnim izolacionim pokrivkama.

Kada je 7. jula 1988. lansiran 'Fobos-1', još istog dana je bio uključen motor prvi put i to u trajanju od tačno 120 sekundi u režimu velikog potiska. Posle 5 dana, u cilju korigovanja trajektorije, motor je još jednom na kratko upaljen u režimu malog potiska. 'Fobos-2' je lansiran 12. jula i prvo uključivanje motora je trajalo 113 sekundi, a dve korekcije trajektorije su izvršene 27. jula 1988. i 23. januara 1989. Motori su radili besprekorno...

p6

p7

Glavni motor S5.92 međuplanetnih sondi programa 'Fobos'. Bilo je to njegovo prvo korišćenje u nekoj misiji. Mogao je da se uključi do 7 puta, a ukupno je mogao da radi ~2000 sec. Minimalna pauza između uključivanja je bila 6 minuta, a maksimalna 300 dana. Njegova visina je 1028 mm a težina 75 kg.

Četiri centralna tanka su imala prečnik od 720 mm, a četiri periferna 1020 mm. Periferni tankovi su mogli da ponesu ukupno 3000 kg goriva. Sistem za presurizaciju, koji je služio za startovanje marševskog motora S5.92 u uslovima mikrogravitacije, imao je četiri mala loptasta tanka pod pritiskom (dva sa 23,6 litara azota i dva sa 8 litara), kao i komplet ventila i cevovoda koji su povezivali sve rezervoare.

Konstruktori u 'Lavočkinu' su pametno rezonovali da će im ADU sistem sa više tankova omogućiti da se lako prilagode potrebama za svaku sledeću misiju, tako što će menjati broj tankova i njihovu veličinu.

p8

ADU – izgled odozdo i sa strane. 1 – centralni tankovi; 2 – periferni tankovi; 3 – komplet tankova;
4 – Isajevljev marševski motor S5.92.

p9

'Fobos' umotan u izolacioni materijal. U podnožju se u prvom planu vide veliki tankovi za gorivo.

p10

 

[1] Stepen je razvijen tokom 60-ih kao peti stepen ('Д' je peto slovo ćirilice) sovjetske Mesečeve rakete 'N1'. Proizvedena je čitava porodica derivata, a poslednji je poleteo 1988. Verzija 'Блок-Д-2' korišćena je samo u misijama 'Fobos 1, 2' i 'Mars-96'. Poslednje modifikacije su proizvođene u Krasnojarsku ('Красмаш') i koštale su oko $4 miliona.

[2] Glavni, ili marševski (pogonski) motori, ili kako ih negde nazivaju motori za orbitna manevrisanja, u principu se koriste za ulazak u Zemljinu orbitu i njena korigovanja, prelazak sa jedne na drugu orbitu i kočenje prilikom silaska sa nje. Tako ih zovu uglavnom Rusi, da bi se razlikovali od raketnih motora koji imaju druge namene.

  Marševski motor je mašina na tečno gorivo koja mora da se uključuje i isključuje više puta, sa sistemom koji mora da pumpa komponente goriva pod pritiskom u komoru za sagorevanje u tzv. otvorenom ciklusu i koji normalno funkcioniše u vakuumu i bestežinskom stanju.

 

|  1  |   2  |   3  |  4  |  5  |

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:


Dodaj komentar


 
 leksikon 190


stranica posmatraci2019

CURRENT MOON


tvastronomija18