Astronautika: misije

Japanska svemirska agencija JAXA i njena agencija za svemirska istraživanja ISAS poseduju skroman ali vrlo interesantan program planetnih sondi. U ovom delu Evrope nijedan relevantni sajt nije preneo više textova o tom programu od nas. Pored 'Hayabuse 2', koja je trenutno na putu ka asteroidu Ryugu, tu je 'MMX' koji će doneti uzorke sa Fobosa, i solarno jedro koje bi za koju godinu trebalo da donese komad Jupiterovog trojanca na Zemlju. Tim projektima treba dodati rover 'MELOS' za istraživanje Marsa, iako ga neprestano odlažu. Međutim, jedan predlog je prošao skoro neprimetno, a to je 'DESTINY +', sonda na jonski pogon koja je deo programa malih – i jeftinih – misija koje će biti lansirane novom japanskom raketom 'Epsilon'.

d1
Sonda "DESTINY+" (Demonstration and Experiment of Space Technology for INterplanetary voYage) će proučiti asteroid Faeton (ovo je dizajn iz 2013.).

Prvenstveni cilj sonde "DESTINY PLUS" je da odleti do (3200) Phaetona, obližnjeg potencijalno opasnog asteroida za Zemlju (PHA), i u praksi ispita ključne tehnologije vezane za interplanetne letove. "DESTINY" je originalno predložen 2013. i tada je obećavano da će biti lansiran 2018, ali nikad nije dobio zvanično odobrenje. Sada su JAXA i ISAS obnovili projekat, koji se sada naziva "DESTINY PLUS". By the way, svi znamo da su akronimi u astronautici postali prava umetnost, ali čini mi se da je JAXA sve to podigla na viši nivo, budući da ime sonde potiče ni manje ni više nego od Demonstration and Experiment of Space Technology for INterplanetary voYage, Phaethon fLyby with reUSable probe.

Proučavanje obližnjeg asteroida se ne čini posebno impresivnim, ali treba znati par stvari. Prvo, težina sonde "DESTINY PLUS" će na lansiranju biti samo 440 kg, i drugo, Faeton ima neobično eliptičnu orbitu, više tipičnu za neku kometu kratkog perioda nego za asteroid[1] (seti se da zapravo ne postoji jasna razlika između kometa i asteroida, niti sa naučne tačke niti u definiciji). Asteroid-kometa, član porodice Apollo, ima približan prečnik od 5 kilometara i prilazi Suncu na manje od 21 milion km – to je bliže od bilo kog imenovanog saterioda[2] – ali se udaljava na 360 miliona km, čak iza orbite Marsa.

d2
Orbita Faetona, mitskog sina Sunca, Heliosa. Krećući se prosečnom brzinom od 19,98 km/s, za jedan krug mu treba 523 dana i 12 sati.

Faeton ima vrlo ekscentričnu orbitu (e = 0,89) i, kao da to nije dovoljno, njen nagib u odnosu na ravan ekliptike iznosi 22°. Svako ko je probao da se malo igra sa Kerbal Space Programom zna da je to objekat jako nezgodan za jednu kosmičku misiju. Međutim, "DESTINY +" neće biti poslat u Faetonovu orbitu, već će ga velikom brzinom presresti sa svoje eliptične orbite. Faeton je interesantan zato što ga karakteriše mnoštvo krhotina koje ostavlja za sobom po orbiti. Kada Zemlja svakog decembra preseče Faetonovu orbitu, deo tih krhotina iz "repa" ulazi velikom brzinom u Zemljinu atmosferu i stvara poznati meteorski pljusak zvan Geminidi. Iz tog razloga "DESTINY +" nam nudi mogućnost da iz prve ruke posmatramo na koji način se stvara more čestica koje nam svake godine od 13. do 14. decembra pružaju šou od oko 200 meteora svakog sata

d3
Model Faetona zasnovan na posmatranjima sa Zemlje. Širina je oko 5,1 km a period rotacije 3,6 sati.

"DESTINY+" je iskoristiti ogromno JAXA-ino iskustvo sa jonskim pogonom i upotrebliće četiri jonska motora tipa "µ10"[3] pojedinačnog potiska 10 µN koji će na raspolaganju imati zavidnih 60 kg ksenona (originalno je trebalo da budu 2 motora sa duplo jačim potiskom). Sonda će imati dimenzije 0,95×1,65 metara i dva velika solarna panela nove generacije, ekstremno jaka i fleksibilna, koja će kada se otvore imati raspon od 12,6 metara i davati minimum 2,3 kilovata struje. Stići do Faetona sa tako malom sondom neće biti lak posao. Sonda će biti lansirana 2022. raketom "Epsilon" i biće poslat na inicijalnu orbitu oko Zemlje dimenzija 230×53.000 km. Kuriozitet je da će sonda koristiti jonski pogonski sistem da u periodu od 2 godine i 6 meseci progresivno toliko podigne trajektoriju koja će joj omogućiti let pored Meseca. Nakon što proleti pored našeg prirodnog satelita krenuće ka Lagranžovoj tački L2 sistema Zemlja-Sunce (ESL-2), odakle će krenuti ka Faetonu. Ovako komplikovana trajektorija će biti moguća samo zahvaljujući efikasnosti jonske propulzije.

d4
Princip rada jonskog motora. Moće će da stvori ubrzanje od 5 km/s. Hemijski pogona stvara najviše 2,6 km/s (MESSENGER). Uz to, njegov radni vek (desetine hiljada sati) je 10.000 puta veći od hemijskog motora.

d5
Dizajn sonde "DESTINY" iz 2013. godine.

d6
Trenutni dizajn sonde "DESTINY +" sa mikrosondom "PROCYON Mini".

 d7

Novi tip japanskih solarnih panela je fleksibilan! Levo je lice panela a desno naličje.

  d8

Trenutno se razmišlja o tehnologiji panela. Levo je panel sa ćelijama na filmu (debljine 0,5 mm), a desno na fleksibilnoj staklenoj ploči.

d9
Karakteristike sonde "DESTINY +".

d10
Orbite na početku misije.

d11
Još jedan pogled na početne orbite.

d12
Orbite Zemlje, Faetona i "DESTINY +".

Kako se navodi, dostizanje orbite Faetona biće nedostižno u odnosu na Delta-V čak i za velike misije. "DESTINY +" će biti postavljena u solarnu orbitu dimenzija 0,8265×1,1641 astronomskih jedinica (AJ), tj. orbitu vrlo sličnu našoj planeti. Sonda će nadleteti Faeton i proučiti ga sa dve kamere, TCAP (DESTINY telescopic camera, max rezolucije 0d 5 metara po pixelu), DCAP (DESTINY multyband camera) i DDA (DESTINY Dust Analyzer) (seti se da je Faeton "otac" Geminida). Tokom susreta, koji će se dogoditi pri relativnoj brzini od 25 km/s, "DESTINY +" će testirati sledeću ključnu tehnologiju misije, a to je autonomni navigacioni sistem. Ali sonde neće samo proleteti iznad asteroida, već će lansirati malu sondu zvanu "PROCYON Mini" (PRoximity Object Close FLYBY with Optical Navigation),

d13
Faze susreta sa Faetonom i oslobađanje "PROCYON Mini".

d14
Analizator prašine moći će da otkriva prašinu mase od 10-16 g do 10-6 g. Napravljen je po uzoru na "Cassinijev" uređaj CDA.

"PROCYON Mini" je mali kjubsat (6U-8U) od oko 15 kg koji će biti ispaljen nedelju dana pre susreta i prići će blizu Faetonu (od 50 do 100 km) da bi napravio slike bolje rezolucije i analizirao prašinu. Uz to, i to je velika novina, satelit će se ponovo spojiti sa sondom "DESTINY +" i krenuti, ako bude sreće i novih jena, ka sledećem asteroidu! Najznačajniji naučni cilj za obe letilice biće iznalaženje preciznog mehanizma pomoću kojega se prašina izbacuje sa površine asteroida, o čemu danas ne znamo ništa (da se radi o aktivnoj ili poluaktivnoj kometi, taj mehanizam bi bilo lako objasniti).

 

[1] Orbitni elementi se preklapaju sa elementima 19 meteora porodice Geminida koji se javljaju sredinom decembra.

[2] Tada mu je temperatura na površini oko 750° C, ali je zato u ostalim fazama u proseku podnošljivih - 26° C.

[3] Iste motore koristi i sonda "Hazabusa 2" i pre toga, "Hayabusa" (MUSES-C).

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   

Nikola
0 #1 Nikola 12-08-2017 19:31
"Uz to, i to je velika novina, satelit će se ponovo spojiti sa sondom "DESTINY +" i krenuti, ako bude sreće i novih jena, ka sledećem asteroidu!" Ovo me podsjeti na staru americku poslovicu - koliko god se trudio uvijek ima neko u Japanu ko je bolji od tebe. :)
Prijavi administratoru

Dodaj komentar


Sigurnosni kod
Osveži

Facebook