Astronautika: misije

Pre više od 20 meseci pisao sam o jednoj misiji o kojoj se tada samo nagađalo. Da bi izgurali ideju do kraja, tada je državni univerzitet Arizona od Nase za taj projekat dobio „stimulaciju“ od nekoliko miliona. Pre nedelju dana NASA je konačno dala zeleno svetlo dvema međuplanetnim misijama, među kojima je ova. Misije se zovu „Psyche“ i „Lucy“. Upoznajmo se malo bliže s njima.

Konačno smo saznali koje su sledeće dve misije Nasinog najjeftinijeg programa „Discovery“. Američka kosmička agencija je odobrila dva robota koja bi do kraja sledeće dekade trebalo da prouče asteroide: „Psyche“ i „Lucy“. Zapravo, još u oktobru 2015. NASA je odabrala pet predloga koja su ušla u finale za misije „Discovery“ a koje bi morale da budu lansirane do 2024. godine. Pored „Psyche“ i „Lucy“, koje ćemo detaljnije analizirati, tu su bile i misije „VERITAS“ i „DAVINCI“, obe za proučavanje Venere, i kosmički teleskop „NEOCam“ za otkrivanje asteroida u blizini Zemlje. Nakon nekoliko odlaganja, NASA je 4. januara 2017. objavila da nije odabrala jednu nego čak dve misije.

nd1
Buduće Nasine nove sonde: „Lucy“ (levo) i „Psyche“.

Nasin izbor privlači pažnju, jer obe sonde imaju isti cilj, proučavanje asteroida, dok je Venera, ponovo, ostala u zapećku. To ne čudi posebno, jer je vrlo komplikovano slati misiju na Veneru koja treba da odgovori na neka od velikih pitanja naučne zajednice a ostati u okviru ograničenog budžeta „Discovery“ misija od nekih $450 miliona. Preskakanje „NEOCama“ je još čudnije jer je to vrlo ambiciozna misija i od vitalnog značaja za opstanak naše civilizacije. Možda je zato NASA odlučila da dodatno finansira ovaj projekat još dodatnih godinu dana, smatrajući da projekat nije dovoljno „sazreo“. Bilo kako bilo, Nasina konačna odluka je zaprepastila mnoge čak i u Nasi, ali ćemo zato imati dve sonde koje će istražiti nekoliko asteroida solarnog sistema. Proanalizirajmo svaku misiju ponaosob.

'PSYCHE'

Ova sonda će pažljivo proučiti asteroid (16) Psyche (Psiha na našem), baš kako je „Dawn“ proučavala Ceres i Vestu. Šta to izdvaja ovaj asteroid od ostalih? To je da se radi o metalnom asteroidu M-tipa, formiranom 90% od gvožđa, nikla i ostalih teških elemenata, svih onih kojih ima i u Zemljinom jezgru. Do sada je fokus asteroidnog istraživanja bio na velikim asteroidima (Ceres i Vesta), tj. onim sa velikom koncentracijom organskih materija (ugljenični asteroidi). Niko nikad nije detaljnije ispitivao nešto slično Psychei. Pošto prema teorijskim modelima takvo metalno telo dimenzija 240×185×145 km nije moglo biti formirano izolovano, sve indicira da je Psyche zapravo protoplaneta, odn. telo čiji su spoljnji slojevi oduvani prilikom sudara sa nekim drugim telom u vreme nastanka solarnog sistema (slično Merkuru, samo manje). Zato će proučavanje Psyche biti zapravo proučavanje nastanka Sunčevog sistema.

nd2
Sonda „Psyche“ za izučavanje asteroida Psyche.

 nd3

Moguće poreklo Psyche.

Psyche“ je misija koju predvodi Lindy Elkins-Tanton sa ASU (Arizona State University). Da bi stigla do svog cilja, sonda će koristiti solarni električni pogon (SEP) sa jonskim motorima kakve je imao „Dawn“. „Psyche“ bi trebalo da bude lansirana u oktobru 2023. a do cilja će imati dva manevra korigovanja trajektorije uz pomoć gravitacionih asistencija, jednom sa Zemljom 2024. a drugi put sa Marsom 2025. godine. I pored toga, sonda neće stići da uđe u orbitu oko asteroida pre 2030. godine. Putovanje će biti toliko dugo zato što (16) Psyche ima eliptičnu orbitu čija udaljenost od Sunca varira od 2,5 do 3,3 AJ.

nd4
Originalna trajektorija „Psyche“ misije.

 nd5

Umetnički prikaz asteroida (16) Psyche.

Kao „Dawn“, i „Psyche“ će biti postavljena u seriju kružnih orbita oko asteroida koje će se neprestano snižavati, da bi na kraju kružila na samo 45-126 km visine, i uz pomoć neutronskog i gama spektrometra proučavala sastav površine. Sondu će proizvesti „SS/L“ („Space System/Loral“), kalifornijska kompanija specijalizovana za proizvodnju geostacionarnih komunikacionih satelita i kosmičkih sistema. Ustvari, celokupan dizajn „Psyche“ će biti baziran na geostacionarnim satelitima te kompanije. Sonda će prazna imati težinu ~1.300 kg, sa 80 kg instrumenata i 1.100 kg ksenona za napajanje jonskih motora SPT-140. Uočljivo je da „Psyche“ neće kao pomoć jonskom pogonu nositi bilo kakve konvencionalne hemijske motore, što je dokaz poverenja u SEP tehnologiju (mada će sistem za kontrolu položaja i orijentaciju broda upotrebljavati azot za pogon).

nd6
Orbita „Psyche“ oko asteroida.

Psyche“ će nositi četiri glavna instrumenta: multispektralnu kameru za analizu površine asteroida (Psyche Multispectral Imager), neutronski i gama-zračni spektrometar za određivanje sastava asteroida, magnetometar i radio-gravitacioni eksperiment za utvrđivanje unutrašnjeg rasporeda materijala.

nd7
Trenutni dizajn sonde.

nd8 

Asteroidna sonda će koristiti SS/L-ovu tehnologiju geostacionarnih komunikacionih satelita.

 nd9

Delovi i instrumenti „Psyche“.

'LUCY'

Ako „Psyche“ bude studirao jedan asteroid, misija „Lucy“ će proučavati ni manje ni više nego šest asteroida (zapravo sedam, kako ćemo posle videti). Naravno, neće ulaziti u orbitu nijednog, već će samo na kratko proletati pored svakog. Ali ono što je zapanjujuće je to da se pomenuti asteroidi ne nalaze u asteroidnom pojasu, već su to Trojanci, asteroidi koji se okreću oko Jupitera u Lagranžovim tačkama L4 i L5. Ali šta je to zanimljivo u vezi Trojanaca? Mnogo toga. Decenijama se mislilo se radi jednostavno o grupama asteroida iz asteroidnog pojasa vrlo sličnih jedan drugom koji su tu zarobljeni gravitacionim perturbacijama Jupitera. Danas, međutim, znamo da se radi o miksu asteroida vrlo različitih vrsta – tipovi C, D i P – različitih boja i albeda. Usled čega su nastale te razlike? Oni su refleksija dinamičnog porekla solarnog sistema i migracije Jupitera i njegove orbite.

nd10
Misija „Lucy“.

 nd11

Početno, Trojanski asteroidi su se nalazili u vrlo različitim delovima solarnog sistema.

Drugim rečima, Trojanski asteroidi su izvorno formirani u različitim delovima sistema i zato sadrže informacije o procesu nastanka Sunčevog sistema i promenama orbita džinovskih planeta u prošlosti. da bi proučila te asteroide, „Lucy“ će proleteti kroz dve grupe Trojanaca u tačkama L4 i L5, što znači da će dvaput proleteti kroz unutrašnji solarni sistem na putu do Jupiterove orbite. Sonda će uzleteti u oktobru 2021. a u aprilu 2025. će proleteti pored asteroida 52246 Donaldjohanson (1981 EQ5), tela Glavnog pojasa C-tipa. U avgustu 2027. će proleteti pored prvog Trojanca grupe L4, 3548 Eurybates, još jednog asteroida tipa C, a septembra 2027. će posetiti 15094 Polymele (1999 WB2), asteroid P-tipa.

nd12
Složena putanja „Lucy“.

nd13
Asteroidi koje će proučavati „Lucy“ biće vrlo različiti u populaciji Trojanaca.

U aprilu i novembru 2028. sonda će prići asteroidima D-tipa, 11351 Leucus (1997 TS25) i 21900 Orus (1999 VQ10), a onda se okrenuti ka Zemljinoj orbiti i u martu 2033. proleteti kraj binarnog asteroida P-tipa, 617 Patroclus-Menoetius, dva Trojanca grupe L5 (grupa koja prati Jupiter na oko 60°. Svi su na preko 5,2 AJ od Zemlje). Time će se završiti primarna, 12-godišnja misija. Prema nekim modelima, moguće je da su jedan ili više pomenutih asteroida zapravo prvobitni stanovnici Kajperovog pojasa. “Lucy” će nam razbistriti te sumnje. Zanimljivo je da tim dinamičara misije razmatra mogućnost preleta i iznad asteroida Psyche tokom 2025, iako bi to značilo “krađu” protagoniste sestrinskoj misiji.

nd14
Sonda „Lucy“. Dobila je ime po slavnom fosilu Australopitekusa pronađenom u Africi, a on je dobio ime po Lenonovoj pesmi „Lucy in the Sky with Diamonds“.

Misiju „Lucy“ vodi Herold Levison, član SwRI (Southwest Research Institute) iz San Antonija, u Teksasu. Da bi se smanjili troškovi, koristiće se instrumenti koje je institut supervizirao u drugim misijama, naročito “New Horizonsu”. Zato se glavni instrumenti zovu “L’LORRI”, “L’Ralph” i “L’TES” (slovo “L” označava Lucy, naravno). “L’LORRI” i “L’Ralph” su verzije kamere “LORRI” (LOng Range Reconnaissance Imager) i spektrometra “Ralph”[1] (koji zapravo sadrži dva instrumenta, MVIC i LEISA), poznatih nam iz misije “New Horizons”, dok je termalni infracrveni spektrometar “L’TES” varijanta eksperimenta OTES (Thermal Emission Spectrometer) sonde “OSIRIS-REx” koji tek treba da istraži asteroid Bennu. Sonda, koju će napraviti “Lockheed-Martin”, koristiće dva velika kružna UltraFlex solarna panela i tako biti tek druga sonda, pored “Juna”, koja će koristiti solarnu energiju naudaljenosti Jupiterove orbite.

nd15
Delovi sonde „Lucy“.

nd16 

Glavni instrumenti na sondi.

Ovo bi ukratko bile Nasine sonde koje će nam otkriti nove svetove do kraja sledeće dekade (ko bude imao strpljenja da sačeka). U slučaju da još uvek ima nekog ko je iznenađen što će biti upućene dve sonde za studiranje asteroida, treba se setiti da se misije tipa „Discovery“ biraju na osnovu korisnosti svakog predloga, a ne strogo prema ciljevima izučavanja, za razliku od misija tipa „New Frontier“ ili „Flagship“. Naravno, odabir „Lucy“ čini malo verovatnim odobrenje slične sonde za istraživanje Trojanskih asteroida koja je trebalo da bude u sledećoj misiji tipa „New Frontier“.


https://youtu.be/nYdCU1QQQro


[1] Instrument „Ralph“ su bile oči NH i bio je zadužen za mapiranje i slikanje Plutona, njegovih satelita i Kajperovih objekata. Sastojao se (i još uvek se sastoji) od 3 crno-bele i 4 kolor kamere unutar MVIC (Multispectral Visible Imaging Camera), kao i infracrvenog spektrometra za kompozitno mapiranje nazvanog LEISE (Linear Etalon Imaging Spectral Array). Ralphova svita od 8 detektora – sedam CCD-a u digitalnim kamerama i jedan infracrveni detektor – koristi jedan teleskop preko 10 puta jači od ljudskog oka. Čitav paket je težak 10,3 kg a troši duplo manje struje nego obička sijalica. Tokom posete Plutonu, Ralph je snimao 2 puta dnevno.


NASA će za 8 godina posetiti 8 asteroida. Sledi 7 stvari koje treba znati o tim misijama


 

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


Sigurnosni kod
Osveži