Astronautika: misije

NH je 9. decembra uključili trastere na 152 sekunde s ciljem da diskretno promeni trajektoriju koja će ga 1. januara 2019. dovesti do susreta sa objektom Kajperovog pojasa 2014 MU69. Pošto se nalazi na 6,15 milijardi km od Zemlje, radi se o podešavanju trajektorije izvedenom na najvećoj udaljenosti ikad u istoriji. Slučajno je ispalo da je manevar NH izveden neposredno nakon što je i 'Voyager 1' uključio svoje trastere, ali razlika je u tome što je 'Voyager' upotrebio trastere za promenu orijentacije i okretanje antene ka Zemlji, a ne za promenu trajektorije.

nh1
Naravno da oblik nije ni približno pogođen, ali veličina je tu negde...

nh2
...neki proračuni posle poslednje posmatrana okultacije kažu da će pre izgledati ovako.

Zapravo, cilj 'New Horizonsa' nije toliko da promeni pravac vektora brzine koliko da se podesi vreme dolaska na cilj. Nasina sonda je još uvek na 480 miliona km (3,21 AJ) od 2014 MU69 i kreće se po hiperboličnoj putanju bega koja je praktički prava linija. Svaka promena smera troši dosta goriva, ali sonda može da upotrebi trastere (NH nema klasični raketni motor!) kako bi ubrzala ili prikočila – jeste, usporila – brzinu tako da prođe kroz istu tačku u prostoru kroz koju će 1. januara proći i MU69. Kontakt će se dogoditi navedenog dana tačno u 5:35 po Griniču, s namerom da se osigura najbolja pokrivenost Nasinom mrežom DSN antena koje planiraju da u cilju naučnog eksperimenta pošalju snažan radarski signal ka asteroidu. Odbijeni zrak bi trebalo da uhvate instrumenti na NH i saznaju nešto više o samom objektu.

nh3
Ovako gledano, nema još mnogo...

NH poseduje pogonski sistem, ili LPS (Liquid Propuslsion System) ne mnogo različit od onog koji sam opisao u poslednjem javljanju o neočekivanom uključivanju 'Voyagerovih' motora. Poseduje 12 trastera tipa MR-103H snage 0,8 N – slične onima kao na 'Voyageru' ili 'Cassiniju' – grupisanih u četiri grupe od po tri (jedan po svakoj osi) koji služe za manevrisanje prilikom kontrole položaja. Njima pomažu i četiri motora MR-111C potiska 4,4 N koja se koriste u parovima za manevre promene trajektorije (ΔV trasteri). Tih 16 trastera proizvođača 'AeroJet Rocketdyne' crpu hidrazin iz jednog tanka od 120,5 litara koji je na početku misije sadržavao 76,84 kg supstance koja je bila pod helijumskim pritiskom od 21,8 atmosfera. Od četiri MR-111C do sada je korišćen samo jedan par (C4/D4), dok su se druga dva (F1/F2) čuvala u rezervi (oni se zapravo nalaze pod uglom od 45 stepeni u odnosu na trajektoriju i zbog toga su manje efikasni).

nh4
Mali traster MR-103.

nh6
Raspored motora na NH i pravci njihovih vektora.

Neki mediji su uočili koincidenciju da je pre par nedelja i 'Voyager 1' koristio isti tip goriva i motora na tako velikoj udaljenosti od Sunca, ali je zapravo 'Voyager' koristio trastere MR-103, dok je 'New Horizons' koristio MR-111C a ne MR-103H (tokom poslednjih nekoliko godina nekoliko sondi s uspehom koristi svoje MR-103 za korigovanje položaja. Jedini je kuriozitet da je 'Voyager' uključio one svoje trastere koje nije upotrebljavao 37 godina!) Manevri za promenu trajektorije nose u Nasinom žargonu skraćeno ime TCM (Trajectory Correction Maneuvers) i do sada ih je NH izveo petnaest:

nh8
Spisak TCM manevara koje je NH izveo do februara ove godine.

2014 MU69 je otkriven 26. juna 2014. uz pomoć Hablovog teleskopa u očajničkom naporu da se pronađe laka meta za NH posle ekspedicije na Plutona, budući da je misija mogla da se računa uspešnom jedino ako se poseti i jedan objekat Kajperovog pojasa. Nakon lansiranja 2006. stručni tim misije je bio uveren da se vremenom već nekako pojaviti makar neki zanimljiv objekat, ali plan se nije odvijao prema njihovim očekivanjima. Nakon mnogih i zamornih kampanji pretrage neba, Habl je otkrio samo dva objekta pogodna za NH, označena sa 2014 MU69 i 2014 PN70. NASA se odlučila za prvi iz jednostavnog razloga što se taj nalazio bliže sondinoj putanji i za njega je trebalo potrošiti manje goriva. Nakon susreta sa Plutonom u julu 2015, sonda je imala dovoljno hidrazina da izvede manevar sa ukupnim Delta-V od 130 m/s i da odstupi od svoje trajektorije za maksimum za 0,5°, dok joj je za dostizanje do MU69 potrebno Delta-V od najmanje 57,2 m/s (zapravo sonda će potrošiti i nešto više od toga, jer joj treba da prilagodi vreme leta planiranom susretu za 1. januar 2019.9.

nh9
Trajektorija 'New Horizonsa'.

nh10
Ove pljačkaške civilizacije baš u svemu gledaju korist, pa već ima predloga kako bi taj asteroid trebalo istražiti i razmisliti o 'eksploataciji'. Kako i od čijih para – pa naravno! Tu su porezni obveznici a stečena dobrobit ostaje gazdama. Nedavno je Trump odobrio da se velikim i bogatim drastično smanji porez.

nh11
Nisova pumpa na kojoj će NH osvežiti svoje zalihe i poleteti u nove pobede i tako ponovo postati lider u regionu, ovog puta u Kajperovom pojasu.

Većina navedenih Delta-V manevara – nekih 57 m/s – izvedena je u četiri kampanje (od TCM-20A do TCM-20D) koje su se odigrale između 22. oktobra i 4. novembra 2015. Da su izvršene posle toga, sonda bi potrošila previše goriva, a MU69 bi ostao nedostupan. Ta četiri manevra su bila najjača koja je NH izveo od lansiranja do danas i jasno nam potvrđuju da je bilo unapred planirano da sonda posle Plutona pokuša da istražuje i dalje. Posle 2015, ostali manevri su bili samo fina podešavanja. Prvog februara ove godine sonda je izvela TCM-22, sa blagom promenom brzine od 0,44 m/s (1,58 km/h). 10. decembra je izvršen dodatni manevar TCM-23, sa promenom brzine od 1,51 m/s. Od 21. decembra NH će ponovo biti prebačen u stanje hibernacije i ostaće tako sve do juna 2018. Sledeći TCM sigurno neće biti preduziman pre oktobra.

Navigatori misije smatraju da će do januara 2019. biti potrebno još maksimalno pet manevara, mada će od preciznosti utvrđivanja putanje MU69 zavisiti i broj uključivanja motora, koji je moguće menjati. Od početnih 77 kg hidrazina, u rezervoaru NH je ostalo još oko 24 kg, a NASA računa da će posle susreta sa MU69 i prenošenja podataka – koje će trajati najmanje do septembra 2020. – ostati između 1,6 i 3,6 kg, premalo za izvođenje bilo kakvog sledećeg manevra, iako tim vrlo pažljivo studira moguću metu za sledeći produžetak misije, koji bi započeo između 2021. i 2024. Čitava misija 'New Horizonsa' će trajati sve do 2035, kada će brodski RTG toliko oslabiti da više neće biti u stanju da stvara dovoljno struje za rad instrumenata u radioprijemnika.

nh12
Udaljenosti (najveća i najmanja) od Sunca i veličine asteroida i kometa koje su izbor proučavanja naših sondi.

2014 MU69 je objekat prečnika oko 30 km lociran na 6.630 miliona km od nas, malo crvenije boje od Plutona, slično mnogim drugim objektima Kajperovog pojasa. 'New Horizons' će proleteti pored njega na samo 3.500 km i snimiti detalje veličine do 35 metara zahvaljujući kameri LORRI (radi poređenja, maksimalna rezolicija prilikom posete Plutonu bila je 80 metara po pikselu). Retka prilika okultacije koju smo pratili ove godine (i pisali o tome na sajtu) sugerisala nam je da je asteroid izduženog oblika, možda u obliku kikirikija, ili da je možda čak i binarni asteroid[1]. Za sada nije evidentirano prisustvo drugih satelita niti pak prstena, kao kod male planete (10199) Chariklo, ali se ipak razmatra i 'Plan B' koji bi odveo letilicu na 10.000 km od MU69.

nh13
Kentaur Chariklo
je drugi najmanji objekat sa prstenom u solarnom sistemu. Prsten čine dve trake širine 6-7 i 2-4 km, koje razdvaja pukotima širine 9 km. Prsten se nalazi na oko 400 km od asteroida.

nh14
Ko je zaboravio, ovako je izgledala poseta NH Plutonovom sistemu. Slično će se pokušati i sa MU69.

Svi mnogo nade polažemo u susret sa 2014 MU69, pošto će to biti prvi put da iz blizine bacimo pogled na neki objekat Kajperovog pojasa (ne računajući Plutona i njegove mesece, koji su posebna priča). Postoje hiljade tela u tzv. 'tercijernoj zoni solarnog sistema', koja leži posle unutrašnjeg i spoljnjeg solarnog sistema, i koja se prostire iza Neptuna, koju proučavamo tek poslednjih dvadesetak godina i o kojoj znamo vrlo malo. Model nastanka planeta predviđa da su mnogi članovi asteroidnog pojasa, kao i druga tela kao što su kentauri, trojanci pa čak i neki sateliti džinovskih planeta, zapravo objekti Kajperovog pojasa. Ali pošto nikad nijedan nismo videli iz blizine, ne možemo da ih relevantno poredimo.

nh16
Objekti Kajperovog pojasa i neki bitni Transneptunijanci (TNO).

Poseta NH ovom asteroidu biće prva i poslednja poseta nekom sličnom objektu u sledećih puno, puno godina. Tačno je da je jedna sonda u stanju da bez problema poseti nekoliko asteroida – naprimer, 'Dawn' ili 'Galileo' – budući da njihove putanje nisu razdvojene velikim udaljenostima, ali da bi stigli do Kajperovog pojasa u razumnom vremenu potrebno nam je da najpre premašimo brzinu bega iz Sunčevog sistema[2]. To znači da bi naša sonda morala da prati trajektoriju u skoro pravoj liniji kao i 'New Horizons', a onda izvede neke manevre radi posete više od jednog objekta. 2009. se pojavio predlog misije 'Argo', koja je trebalo da proleti pored Saturna – radi povećanja brzine – a onda i pored Neptuna – radi promene trajektorije i proučavanja Tritona, zarobljenog satelita koji je nekada pripadao Kajperovom pojasu – pre nego što bi krenuo ka nekom transneptunskom objektu (TNO). Ako budemo želeli da posetimo neki poseban objekat, idealno je da koristimo Jupiterovu gravitaciju za ubrzavanje sonde, ali se onda lansirni prozor otvara tek jednom na svakih 12 godina (ili 30 ako mislimo da upotrebimo i Saturnovu gravitaciju).

Ali da se ne žalimo pre vremena. Prvog januara 2019. 'Novi Horizonti' će imati randevu sa 2014 MU69. Do tada ćemo barem dobiti neko lakše izovorljivo ime, nešto kao Mjölnir, ili tome slično (samo a nije ono Oumuamao, ili kako se već piše...Oumaumaoumau, tako nekako. Sa još par ''maumau' između...)

 nh18

[1] Možda misliš da je to egzotika, ali nije, jer trenutno poznajemo 321 asteroid i TNO sa pratiocima – njih ima ukupno 339. Od njih, 66 su asteroidi u blizini Zemlje (NEA), a 146 su stanovnici Glavnog asteroidnog pojasa (8 ima po dva satelita). Pogledaj ovo.

[2] Kažu da je ta brzina 42,1 km/s, ali ovde kaže da ako se uzmu u obzir SVI orbitni faktori, ta brzina iznosi 18,25 km/s.

 

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

Facebook