Astronautika: misije

Rusko-evropska sonda 'ExoMars TGO' (Trace Gas Observer), poznata i kao 'ExoMars 2016', završila je jednogodišnji manevar aerodinamičkog kočenja i ušla u orbitu koja će omogućiti naučni rad. TGO je lansiran iz Kazahstana 14. marta 2016. i do Crvene planete je stigao 19. 10. 2016, kada je uključio retro-motor da bi ušao u orbitu (i ispalio sondu 'Schiaparelli'koja se loše provela). No, ova prva orbita je bila, kao što je često slučaj, vrlo eliptočna (98.000×250 km, sa periodom 4 dana). Problem je što takve orbite ne dopuštaju posmatranje površine i atmosfere Marsa na duži vremenski rok. Zbog toga je TGO morao prvo da podesi svoje orbitne parametre sve dok ne dosegne kružnu orbitu visine 400 km i periodom od 2 sata. Ali to nije bilo jednostavno...

e1

Radi smanjivanja visine orbite, sonda je mogla da upotrebi i sopstveno gorivo, ali je postojala zgodnija alternativa, koja je za ulazak u kružnu orbitu iskoristila trenje tanke Marsove atmosfere, tehniku koju je 1997. prva isprobala Nasina sonda 'Mars Global Surveyor'. Taj proces znatno štedi gorivo, ali mu je loša strana to što traje vrlo dugo i, što je takođe bitno, on nije ravnomeran, jer atmo-trenje jako varira u zavisnosti od solarne aktivnosti ili peščanih oluja. Na sreću, ovo nije bila prva Esina misija koja je sprovodila takav manevar, već je agencija sve to prethodno 'uvežbala' sa sondom 'Venus Express'. Ali pre nego što je započela sa aerokočenjem, prvi korak je bio da TGO podesi nagib orbite sa 7° na 74°, tako da instrumenti sonde mogu da obuhvate najveći deo Marsove površine. To je postignuto zahvaljujući uključivanjem motora 19, 23. i 27. januara 2017. Dodatno uključivanje 5. februara je smanjilo periapsissa 250 km na 210 km.

e2
Modifikovanje nagiba orbite sa 7° na 74° izvedeno je januara 2017.

e3
Snimak našeg saradnika sa Marsa prikazuje TGOtokom aerokočenja. 'Krila' solarnih panela služe čak i u jako retkoj planetnoj atmosferi kao jedra za kočenje...

Konačno se TGO našao na orbiti dimenzija 200×33.457 km, spreman za početak aerokočenja. U martu 2017, 'ExoMars TGO'je na kratko uključio sve instrumente da proveri da li svi rade i da li su uredno kalibrisani, iako ga je do konačne orbite delilo još godinu dana. Između 15. marta i 7. aprila letilica je 7 puta upalila glavni motor[1]– tzv. PLM manevar (Pericentre Lowering Manouvers) – da bi dodatno smanjila periapsis, prvo na 150 km a posle na 113 km, dovoljno nisko da se osete efekti aerokočenja[2]. Treba da podsetim da je kočenje u Marsovoj atmosferi vrlo slabo, i da smanjuje brzinu samo za 17 mm/sec. (~6 metara na sat!) po jednoj orbiti.

e4
Stereografska slika sistema dolina Noctis Labyrinthuskoju je napravila kamera CaSSISkrajem 2016.

e5
Oblaci od kristala vodenog leda iznad regionaTharsissnimljeni kamerom CaSSIS.

e6
Rad različitih TGOinstrumenata u zavisnosti od orbite.

e7
Krater južne polulopte Mellishsnimljen u martu 2017.

Od 25. juna 2017. sonda je napravila dvomesečnu pauzu u aerokočenju zato što je Mars došao preblizu Suncu (gledano sa Zemlje), u geometriji koja se naziva konjunkcija, i koja sprečava komunikaciju sa aparatom. Do tada, period orbite je već pao na skoro 14 sati. Aerokočenje je nastavljeno u avgustu a 16. novembra sonda je toliko redukovala svoj periapsis da se nalazila ispod Fobosove orbite. Naravno, kontrolori misije su se pobrinuli da veći Marsov mesec bude s druge strane planete kada je sonda sekla orbitu da bi se izbegao sudar ili ometanje od strane Fobosa.

e8
Smanjivanje orbitnog perioda TGOtokom prvih meseci aerokočenja. Plavo prikazuje realne vrednosti, a crveno je predviđena računski.

e9
Jedan od mladića iz tima dinamičara koji proračinavaju putanje, pokazuje različite orbite aerobrejkinga.


https://youtu.be/oOcrznm629Q

30. januara 2018. delta-v akumulirana aerokočenjem već je iznosila 781,5 m/sec, energija koju je, da podsetim, sonda dobila gratis. Orbita je već imala dimenzije 110×2.700 km a period je bio 2 sata i 48 minuta. 20. februara TGO je napravio svoj poslednji manevar aerokočenja. Nakon toga, uključen je motor na 16 minuta da bi podigao tačku periapsisa na 200 km (sa apoapsisom od 1.048 km), iznad atmosfere planete. Ukupno, 'ExoMars TGO'je napravio 952 kruga aerokočenja.

e10
Aerokočenje 'ExoMars TGO' 
je trajalo 11 meseci.


https://youtu.be/Wfvs9mvRzqA

Kada je faza aerokočenja kompletirana, orbita je postala kružna radi naučničkih osmatranja. To je postignuto pre neki dan, 9. aprila 2018. Instrumenti od tada rade neprkidno, a naročito kamera visoke rezolucije CaSSIS, čije slike su objavljene 26. aprila. Iako su to neki mediji tako objavljivali, to nisu bile prve fotografije TGO sa orbite, ali jesu prve sa skoro kružne orbite visine 400 km (zapravo, 370×420 km).

e11
Prva fotografija kamere CaSSISsa naučne orbite. To je obod kratera Koroljevprečnika 80 km.

e12
Švajcarska stereo-kamera CaSSIS(Colour and Stereo Surface Imaging System).

e13
Krater Koroljev.

Bilo je to dugo putovanje sonde 'ExoMars',ali je konačno na pravoj orbiti. Sada može da se u potpunosti posveti proučavanju Marsa, posebno lovu na metan[3]u atmosferi! Videćemo kakva nas iznenađenja očekuju tokom sledećih godinu dana.

P.S.

Ovo je možda zanimljivo...

Još 2008. NASA je isplanirala da zajedno sa Esom lansira jedan naučni orbiter, MSO. Amerika je insistirala da za lansiranje umesto ruskog 'Protona', što je predlagala Evropa, bude upotrebljena njihova raketa-nosač 'Atlas V', što je značajno povećalo tehničke i financijske zahteve. Onda je ESA poželela da pošalje i mali rover ali to je toliko povećalo težinu letlice da je program pocepan na dva dela, što je zahtevalo dva 'Atlasa'i brdo para. Onda je 2013. Obama rekao da im pare trebaju za teleskop JWST i da od orbitera i rovera za Mars nema ništa...

Za samo mesec dana ESA je stupila u kontakt sa Roskosmosom i dogovorila se o nastavku programa. Misija 'ExoMars'je podeljena na dva dela: misiju orbiter/lender koja će biti lansirana u martu 2016. koja će uključivati TGO i stacionarni lender 'Schiaparelli' prečnika 2,4 metra; nakon čega bi 2020. bila lansiranja micija 'Exo Mars 2020' sa roverom. Za oba lansiranja je predviđena ruska raketa 'Proton-M/Briz-M'.

Na GTO postoji instrument ACS, složeni spektrometar, koji su napravili Rusi, i neutronski detektor za potragu za vodomFrEND, takođe ruski. Uz to, Rusi imaju i dve prijemne stanice na Zemlji, TNA-1500(centar 'Medveži Azjora') i TNA-1500K(u Kaljazinu).

 

[1]Bi-propelantni motor ima snagu 424 njutna. Recimo, za ulazak u prvu elipsu oko Marsa, morao je da koči punom snagom čak 52 minuta!

[2]Pritisak Marsova atmosfera iznosi samo 0,6% prosečnog pritiska naše atmosfere.

[3]Ako bi se pronašli tragovi metana zajedno sa propanom ili etanom, to bi bio jak dokaz za postojanje bioloških procesa na planeti! Ali ako uz metan otkriju gasove poput SO2, biće to dokaz o geološkom poreklu metana...

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

 leksikon 190 
akl18 baner


stranica posmatraci

CURRENT MOON


tvastronomija18

Facebook