Astronautika: misije

Kao što najavih pre neki dan, „Space-X“ je juče, 1. maja u 10:15 po našem, re-lansirala[1]Falcon-9 v1.2“ (serijski broj F9-34) sa rampe 39A Kenedijevog kosmičkog centra. I ponovo su spasili prvi stepen, koji je uredno sleteo na ponton LZ-1 na teritoriji Vojne baze u Kejp Kanaveralu 8 minuta i 46 sekundi posle starta.

Međutim, za „Space-X“ to lansiranje predstavlja veliki uspeh iz drugog razloga: prvi put je kompanija milijardera Elon Muska lansirala jedan vojni satelit, nadajući se da će preuzeti od kompanije „ULA“ – zadužene za rakete „Atlas V“ i „Delta IV“ – monopol na tu vrstu karga (tačno je da u ovom tenutku „Space-X“ nije u stanju da postavlja teret vertikalno na raketu, što je ozbiljno ograničenje za tipove vojnih satelita koje bi mogla da lansira). Ovog puta teret je bio u vidu tajanstveni satelit NROL-76 (USA-276), koji je dostigao nisku orbitu oko 22 minuta nakon lansiranja.

t1
Dok je većina detalja o špijunskom satelitu NROL-76 tajna, još uvek je teško sakriti lansiranje rakete sa obala Floride.

NROL-76

NROL[2]-76 (USA-276) je tajni vojni satelit Nacionalne istraživačke sližbe NRO[3], verovatno proizveden u „Bell Aerospace“. Nikakav detalj o satelitu nije procureo i, za razliku od drugih misija, ni stručnjaci se ne slažu u vezi njegove prave namene. Uprkos šuškanjima da će biti postavljen na ekscentričnu orbitu Molnija tipa, NROL-76 je za sada na niskoj orbiti nagiba 50°, neadekvatnoj za optičke špijunske satelite (kao što su „Crystali“) ili radarske satelite („Onyx“), tako da se verovatno radi o satelitu klase „Quasar“[4], koji se koriste za prenošenje podataka ka drugim vojnim satelitima, mada postoji mogućnost da se radi i o novom, eksperimentalnom modelu. Sledeća teorija kaže da se radi o novom taktičkom optičkom špijunskom satelitu manjih dimenzija, sličnom onima koji se koriste u komercijalne svrhe. Nije isključeno da će satelit kasnije možda promeniti orbitu.

t2
Amblem NROL-76 sa istraživačima Lewisom i Clarkom. Desno je amblem čitave misije.

'Falcon-9 v1,2'

„Falcon-9 v1.2“ – takođe poznata i kao „Falcon-9 FT“ (Full Thrust) – jeste dvostepena raketa koja sagoreva kerozin (RP-1) i tečni kiseonik (LOX). Sposobna je da odnese maksimalno 22,8 tona na nisku orbitu (LEO) ili 8,3 tone na geostacionarnu transfernu orbitu (GTO) ako se lansira sa Kejp Kanaverala. Raketa ima prvi stepen opremljen nogarima stajnog trapa, tako da ga je moguće sačuvati za sledeću misiju. Raketa ima težinu od 541,3 tone, prečnik 3,66 metra i visinu od 69,799 metara, 1,52 metra više od „Falcona-9 v1.1“. U misijama u kojima treba da se sačuva I stepen, „Falcon-9 v1.2“ može da odnese 13,15 tona u LEO, ili 5,5 tona na GTO. „Space-X“ planira da uskoro predstavi pojačanu verziju sa oznakom „v1.5“ („Block V“) sa motorima 10% jačim i za toliko većom nosivošću.

t3
Raketa „Falcon-9 v1.2“ odn. „FT“.

Prvi stepen rakete je dug 42 metra i prečnika 3,66 metara, totalne težine oko 410 tona. Poseduje 9 motora „Merlin 1D“ („Merlin 1D+“, ili „Merlin 1D FT“) koji prave potisak 15% veći od verzije „Falcon-9 v1.1“. Ti motori koriste tzv. „otvoreni ciklus“ i na nivou mora prave potisak od 6804 kN– što je 756 kN (77,1 t) po motoru – ili 7425 kN u vakuumu – 825 kN (84,1 tonu) po motoru. U skoroj budućnosti se najavljuje da će svaki motor moći da proizvodi potisak od 914 kN, što će povećati maksimalnu nosivost na 22,8 tona i 8,3 tone na GTO. Težina goriva prvog stepena F9 v1.2 je tajna, ali u slučaju verzije „v1.1“ procenjuje se na 396 tona.

t4
„Falcon-9“
sa satelitom NROL-76 na rampi 39A.

Devet motora „Merlin“ aranžirano je u osmougaonu konfiguraciju zvanu Octaweb, sa jednim motorom u sredini. Radi komparacije, „Falcon-9 v1.0“ je imao 9 motora „Merlin 1C“ u 3 reda po 3 motora.Octaweb konfiguracija minimizuje rizike u slučaju eksplozije pojedinih motora. Motori „Merlin 1D“ su sposobni da izdrže više uključivanja, što omogućava njihovo testiranje pre lansiranja čak i na rampi (jedinstvena praksa u svetu!) i omogućava ponovno korišćenje prvog stepena.

t5
Devet motora u Oktavebu. Srce motora je ubrizgavač pintle tipa koji je prvi put korišćen u motoru lunarnog modula programa “Apollo”.

Falcon-9“ može da tokom lansiranja izgubi jedan motor a da i dalje obavi misiju, što je jedinstven slučaj u svetu raketa. Devet motora radi oko 160 sekundi. Prvi stepen, visok kao 26-spratnica, odvaja se pri brzini od 6000-8000 km/h na visini od 65-75 km uz pomoć 4 pneumatska uređaja. Posle toga, I stepen izvodi seriju oštrih manevara da bi izbegao oštećenja koja bi mu mogao da napravi drugi stepen. Stepen nastavlja još jedno vreme da se po balističkoj putanji penje u vis pre nego što počne da pada, dostigavši najvišu tačku na nekih 100 km[5]. Nakon odvajanja, stepen uz pomoć azotnih motora rotira za 180 stepeni a tri „Merlin“ motora se pale na 20-30 sekundi da bi usporili spuštanje. U finalnoj fazi ateriranja, na oko kilometar visine uključuje se centralni motor oktaveba da bi garantovao sigurno prizemljenje.

t6
Sekvenca odvajanja prvog stepena i njegovo sletanje na splav ASDS.

t7
Manevar sletanja prvog stepena na Kejp Kanaveralu.

U slučaju misija sa malim marginama goriva, splav se nalazi nekoliko milja dalje od obale a koriste se tri motora koja će se uključiti na visini manjoj od kilometra da bi uštedeli gorivo. Pogonski sistem na bazi azota kontroliše položaj I stepena, pri čemu mu na visinama manjiom od 70 km pomažu četiri aerodinamičke aluminijumske rešetke (koje će biti titanijumske u verziji „Block V“). Prvi stepen može da aterira ili na lokaciji LZA-1 (Landing Zone 1) na teritoriji Kanaverala – bivšem lansirnom kompleku LC-31 – ili na dva splava (barže) ASDS (Autonomous Spaceport Drone Ship), sa sopstvenim motorima i specifičnom kontrolom da bi se redukovalo ljuljanje usled talasa; splavovi se zovu “Just read the instructions” i “Of course I still love you”; imena su dobili u čast brodovima koji se pominju u novelama “The CultureIana M. Banksa.

t8
Splav je zapanjujuće mali! Treba tu sleteti i helikopterom, a kamoli raketom i to unazad.

t9
Kontrolne rešetke u misiji SpX-8 aprila 2016.

Drugi stepen je dugačak 13 metara i ima solo motor „Merlin 1D“ adaptiran da radi u vakuumu pa nosi oznaku „Merlin 1D Vacuum“ („MVac+“ ili „Merlin 1DVac FT“) potiska 934 kN (801 kN u verziji „v1.1“). Predviđen je da radi 397 sekundi a ukupna težina mu je 80-90 tona. Procenjuje se da II stepen može da nosi 93 tone goriva. II stepen „F9 v1.2“ ima 10% veći kapacitet goriva, tako da mora da nosi oko 102 tone goriva. Vrh je dugačak 13,1 m i ima prečnik 5,2 m a napravljen je od „fiberglasa“. Spojna sekcija između dva stepena je napravljena od ugljeničnih vlakana.

Trup rakete je napravljen od aluminijum-litijumske legure, dok su kostur i nosači između dva stepena napravljeni od ugljeničnih vlakana. Svi vlažni elementi rakete napravljeni su u Americi u fabrikama „Space-X“. Sistemi za odvajanje stepena i vrha rakete koriste pneumatičke mehanizme a ne pirotehničke, tako uobičajene kod većine raketa. Time su smanjene vibracije u raketi i, prema izjavama kompanije, povećana pouzdaost. „Falcon-9“ može da bude lansiran sa floridske rampe SLC-40 ili sa rampe SLC-4E u kalifornijskoj bazi Vandenberg. Ime rakete potiče od slavnog broda „Millenium Falcon“ iz filmova „Star Wars“.

t10
Motori „Merlin 1D“. Mogu da rade i na 40% snage.

t11
Performanse „Falcona-9“ i „Falcona Heavy“.

t12
Različite verzije „Falcona-9“.

t13
„Falcon-9“
i „Falcon Heavy“.

t14
Performanse svake verzije „Falcon-9“. U zagradama su date vrednosti ako se spašava prvi stepen.

Dopremanje vrha rakete sa teretom:

t15
t17
t18
Raketa na rampi:

Lansiranje. NROL-76 je 33. uspešan let „Falcona-9“ i 5. lansiranje ove godine:


https://youtu.be/EzQpkQ1etdA

[1] Prvo lansiranje dan ranije odloženo je u poslednjem minutu.

[2] Spisak NROL (NRO Launch) lansiranja do sada. Po pravilu, te misije su tajne, tako da se njihova prava namena i orbitni elementi nikad ne objavljuju. Sve što se o njima zna potiče od amatera-astronoma i povezivanja baba i žaba.

[3] Jako sam ponosan na svoj text „Američka istraživačka služba - NRO” koji sam napisao 2014. sa ciljem da sebi rasvetlim neke stvari. Ovo piše u uvodu: “…Mnogi se slažu da na planeti danas ne može ni muva da p(r)oleti a da Amerikanci to ne saznaju. S pravom, jer SAD zvanično imaju 16 obaveštajnih službi koje brinu o čvrstom snu radničke klase i poštene inteligencije u SAD. Ali, isto kao i kod nas, ni tamo nisu sve službe iste – postoji „Pet Velikih“ – a danas ćemo upoznati jednu od njih. Zašto baš nju, shvatićeš kad pročitaš da su njeno glavno oruđe špijunski sateliti...“

[4] Radi se o vojnom sistemu SDS (Satellite Data System). Od pre 40 godina do danas postoje najmanje tri generacije pod šifrom “Quasar”. To ime je procurelo tek 2013. preko Snowdena i sl. koriste jako eliptične orbite dimenzija 300×39.000 km. Odatle mogu konstantno da nadziru polarni region a potrebna su samo 2 satelita za održavanje komunikacije.

[5] Cifra je orijentaciona. Recimo, stepen ove rakete je odleteo 166 km u vis! iako je isključio motore na visini od 77 km.

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