Astronautika: misije

NASA je lansirala ovu sondu 6. septembra prošle godine. Tačno godinu dana kasnije vratila se kući da bi iskoristila silu graviracije i bila ubrzana ka konačnoj destinaciji, ugljeničnom asteroidu (101955) Bennu. Preciznije, glavna svrha fly-bya je bila promena nagiba sondine orbite da bi se poklopila sa Bennuovom. Da bi promenila nagib, sonda je morala da proleti iznad jednog od Zemljinih polova. To se dogodilo iznad Antarktika, južno od Cape Horna, na visini od 17.237 km (23.595,5 km iznad Zemljinog centra). Pošto je bio toliko južno, 'OSIRIS-REx' je bio van kontakta sa DSN stanicom u Kanberi čitav sat tokom proletanja iznad Zemlje.

o1

Nasina sonda se posle godinu dana vratila kući! Ipak, produžila je dalje kako bi u avgustu 2018. stigla do asteroida, za samo 5 sekundi uzela 60 grama uzoraka, i onda ponovo krenula ka Zemlji.

o2
Projekcija putanje "OSIRIS-RExa" na tlu Zemlje tokom Zemljine gravitacione asistencije (EGA). Najbliža tačka Zemlji bila je na visini od 17.237 km pri relativnoj brzini od 8,519 km/s i nalazila se iznad Antarktika (74,73°S, 88,06°W).

Interesantno je da se na putu oko Zemlje našlo i 440.000 imana ljudi koji su se za samo par desetaka $ simbolično pridružili misiji. Sarađujući na misiji, američko Planetno dru[tvo je prikupilo ta imena u okviru svog već tradicionalnog sličnog programa. Za 20 godina inicijative, imena Zemljana su se raspršila širom solarnog sistema, leteći na sledećim sondama: 'OSIRIS-REx', 'MAVEN', 'Hayabusa 2', 'IKAROS', 'Akatsuki', 'Glory', 'Lunar Reconnaissance Orbiter', 'Kaguya' (SELENE), 'Phoenix', 'Dawn', 'New Horizons', 'Deep Impact', 'Cosmos 1', 'Mars Exploration Rovers' 'Spirit' and 'Opportunity', 'Hayabusa' (MUSES-C), 'Stardust', 'Cassini-Huygens', 'Mars Pathfinder', 'Mars '96'. Sa "OSIRIS-RExom" su poletela imena svih onih koji su u trenutku lansiranja bili članovi udruženja. Jedna kopija svih imena nalazi se na pločici kapsule koja treba da se sa uzorcima asteroida vrati na Zemlju u jesen 2023. godine. Druga kopija, koja se nalazi na glavnoj letilici, ostaće večno u kosmosu nakon što se kapsula otkači. Planetno udruženje je pomoglo da asteroid ka kome se uputila sonda dobije ime, Bennu – ime mu je na konkursu dao Michael Puzio iz Severne Karoline, koji je u to vreme imao samo 9 godina[1].

Zanimljivo je da za vreme fly-bya nije bilo planirano nikakvo paljenje motora! Nije bio potrebe – letilica je iskoristila ultraprecizne proračune navigatora i ušla i izašla pod preciznim uglom i pravom brzinom[2]. Da bi što duže očuvali opremu, inženjeri su još letos isključili sve instrumente na brodu. Međutim, samo 2 sata posle uspešnog preleta, oni su uključeni. Otprilike 4 sata posle najbližeg prilaska Zemlji, "OSIRIS-REx" (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer) je počeo sa testiranjima kamera i spektrometara snimajući Zemlju i Mesec. Sve kamere i dva spektrometra su dobila zadatak da snimaju u četiri naučna osmatračka prozora koja su se ukazala narednih 10 dana posle fly-bya; nisu korišćeni jedino laserski visinomer OLA i regolitni rendgenski spektrometar REXIS. Ukupno, "OSIRIS-REx" je poslao preko 1000 slika.

Ali prikupljeni naučni podaci nisu slati odmah na Zemlju. Oni su stizali u komandni centar 24-48 sati nakon zatvaranja svakog od četiri osmatračka prozora. Prvi prozor je bio otvoren u trajanju od 5 sati, a kamere su snimale sa udaljenosti od 100.000 do 220.000 km od Zemlje. Drugi prozor je otvoren 3 dana posle proletanja pored Zemlje, na udaljenosti 1,2 mil. km od nje. Treći je bio otvoren posle 6 dana, na udaljenosti od 2,8 mil. km, a četvrti na udaljenosti od 5 mil. km. Snimanja su okončana 2. oktobra.

Tokom posete Zemlji korišćeni su sledeći instrumenti:

  • OSIRIS-REx Camera Suite (OCAMS): Komplet se sastoji od tri kamere, PolyCam, MapCam i SamCam. Teleskop PolyCam (8 inča) služi za snimanja u najvišoj rezoluciji, i na velikoj udaljenosti (obezbediće prve snimke Bennua) i iz blizine (za potragu lokacije za uzimanje uzoraka). Bennu će biti veći od svetle tačke tek na udaljenosti manjoj od 37.000 km. MapCam je aparat u boji (4 filtera) srednje rezolucije za istraživanje površine čitavog asteroida i radi potrage za eventualnim gejzirima ili satelitima. Bennu će za ovu kameru biti veći od svetle tačke tek na udaljenosti manjoj od 7.500 km. Širokougaona SamCam će snimati proces prikupljanja uzoraka. Ona ima najmanju rezoluciju (0,354 mrad po pikselu) i našire vidno polje (20,8°).

o3
Tri kamere se nalaze na palubi kapsule za donošenje uzoraka koja se vidi u pozadini. U sredini, sleva na desno: SamCam, MapCam i PolyCam. Ispod palube se vidi elektronika za kontrolu modula.

  • OSIRIS-REx Visible and Infrared Spectrometer (OVIRS): To je imidžing spektrometar osetljiv na svetlost talasnih dužina od 0,4 do 4,3 mikrona, osmišljen za hemijsko i mineraloško mapiranje površine. OVIRS je baziran na instrumentu LEISA Plutonovog "New Horizonsa". Rezolucija je do 20 metara.

o4

  • OSIRIS-REx Thermal Emission Spectrometer (OTES): Instrument će mapirati površinu u talasnim dužinama od 5 do 50 mikrona radi mineraloškog mapiranja površine asteroida i merenje njegove temperature. Zasnovan je na iskustvima instrumenta TES na Marsovim roverima "Spirit" i "Opportunity".

o5

o6

Raspored instrumenata na "OSIRIS-RExu". OLA je laserski visinomer a TAGSAM je mehanizam za uzimanje uzoraka. Raspon solarnih panela je 6,2 metra, a korpus je veli;ine telefonske goovornice.

o7
Slika Zemlje od 22. septembra 2017. Pacifik pokriva skoro čitav globus. Sunce se nalazi iza sonde. Slika je komponovana od 3 snimka načinjena kroz infracrveni, zeleni i plavi filter. Infracrveni filter je "krivac" zbog koga su kontinenti umesto u zelenoj boji prikazani kao crvenkasti.

Snimajući sistem Zemlja-Mesec, brodski instrumenti su zapravo samo "trenirali". Osmatračke sekvence su bile jako slične onima koje će letilica sprovoditi tokom prilaska Bennuu. Glavna razlika je u ekspoziciji kamera: Bennu ima jako nizak albedo, tako da će se vreme ekspoticije kojom je snimana Zemlja, koja je neuporedivo svetlija, morati znatno produži. Ovo je takođe bila prilika da se isproba i funkcionisanje članova operativnog tima na Zemlji. Oni su geografski smešteni na različite lokacije, tako da im je ovo bio prvi put da vide kako će raditi zajednički rad. Sve je proteklo glatko, što je rezultiralo nekim lepim slikama naše planete.

o8
Prva slika Zemlje prispela posle fly-bya. Napravljena je 22. septembra sa udaljenosti od 110.000 km kamerom NavCam1, širokougaone crno-bele kamere, jedne od tri u sistemu TAGCAMS (Touch-and-Go Camera System), koji je opet deo brodskog sistema za navođenje, navigaciju i kontrolu. Slike ovih NavCam kamera pratiće zvezdano nebo i repere na asteroidu radi određivanja pozicije letilice tokom misije.
Na slici se gore desno vide hariken Maria i ostaci harikena Jose na istočnim obalama Amerike.

o9
Još jedan poduhvat navigacione kamere NavCam1. Udaljenost Meseca do Zemlje je iznosila 401.200 km, dok je letilica bila na 1.297.000 km od Zemlje, odn. 1.185.000 km od Meseca.

Ako neko nije previše impresioniran ovim slikama, treba da se podseti za šta je zapravo "OSIRIS-REx" konstruisan. Planirano je da mapira a onda priđe jako blizu vrlo malom objektu. Procenjuje se da je Bennu veličine oko 500 metara. Mesec je 7.000 puta veći a Zemlja 26.000 puta. Dakle, ako uzmemo rastojanja "OSIRIS-RExa" od Zemlje i Meseca prilikom testiranja svojih instrumenata, i podelimo ih sa 10.000, dobićemo ideju kako će Bennu izgledati sondi sa različitih udaljenosti. Četiri osmatračka prozora na udaljenosti od 100.000, milion, 3 miliona i 5 miliona kilometara odgovaraju posmatranju asteroida sa udaljenosti od 10, 100, 300 i 500 km. (Seti se ovoga kada budeš gledao sićušne slike Bennua tokom prilaska "OSIRIS-RExa", kada bude izgledao kao glava čiode. Bennu je jako mali!)

o10

Animacija

o11
Foto-majstori prave i ovakve slike sonde... Svaka čast! (Ovde možete videti ovu ilustraciju animiranu)

 

[1] U finalu su bila sledeća imena: Nabu, Muninn, Chronos, Ragnarok, Polymatheia, Nirrti, Erebus, Sucellos, Kal-El, Huitzilopochtli, Tefnut, Aethon, Alviss, Dagda, Mondfee, Kali, Haldor, Khepri, Apis, Aether, itd.

[2] To samo zvuči jednostavno ali planovi počinju odavno. Posle lansiranja, sonda je napustila Zemljinu orbitu brzinom od 5,41 km/s. 28. decembra 2016. sonda je izvela prvi deep-space manevar (DSM-1) da bi promenila brzinu za 431 m/s (1.550 km/h) izgorevši 354 kg goriva. Kasnije, 18. januara ove godine, uz pomoć malih trastera trajektorija je fino podešena da bi sada, tj. krajem septembra, bila iskorišćena gravitaciona asistencija Zemlje.

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