Astronautika: misije

Da li bi smo mogli da istražimo zaleđene svetove solarnog sistema uz pomoć sondi koje bi skakutale po površini opremljene radioizotopskim generatorima? Pre četiri godine pisao sam o zanimljivim predlozima misija koje je predložila napredna i inovativna grupa (NIAC) iz Nase. koncept je vrlo sugestivan: upotrebiti toplotu koju stvara RTG za zagrevanje leda na površini te stvoriti mlaz gasa koji bi omogućio sondi da poleti do suborbitne trajektorije. Interesantna stvar u vezi ove varijante nuklearnog pogona je u tome što će za razliku od tradicionalnih nuklearnih termalnih motora, umesto nuklearnog reaktora biti korišćen RTG. RTG-ovi predstavljaju vrlo sigurnu tehnologiju, proverenu u prethodnim decenijama. Uz to, površinski led bi bio korišćen kao gorivo, što bi značajno uticalo na smanjenje težine letilice.

t1
Triton Hooper.

Naučnici koji su dali predlog odabrali su Triton, najveći Neptunov meseca, kao metu za svoju sondu. Glavni razlog je u tome što je ovaj svet skoro potpuno pokriven azotnim ledom. To je elemenat koji prelazi u gasovito stanje pri vrlo niskoj temperaturi (reda veličine 200°C), tako da će temperatura koju stvara RTG biti sasvim dovoljna za tu svrhu[1].Pored toga, Triton je veliki Kajperovac koji se nekad davno upetljao u mrežu Neptunovog gravitacionog polja, a veruje se i da poseduje podzemni okean, kao i Pluton, tako da oba spadaju i u kategoriju okeanskih svetova solarnog sistema. Nasuprot tome, samo deo površine Plutona je pokriveno ugljeničnim ledom: Sputnik Planitia, koji je, uprkos svemu, najveći glečer u Sunčevom sistemu.

t2
Triton kako ga je video 'Voyager 2' kada je pre tačno 30 (!) godina proleteo na 40.000 km od površine. Zaključeno je da ima azotno-metansku atmosferu gustine 30% Zemljine atmosfere, ali je kasnije zaključeno da je to malo preterano.

'Triton Hopper', kako je projekat nazvan, trebalo bi da prikuplja azotni gas iz tanke Tritonove Atmosfere – čija je gustina približno 3% Marsove atmosfere[2]– i azotnog leda sa površine uz pomoć robotske ruke slične onoj koju je imao Marsov lender 'Phoenix'. Azot u gasovitom i čvrstom stanju biće skladišten u centralnom loptastom rezervoaru. Tada će toplota od RTG-a dovesti do sublimacije azota – to će biti na oko 25°C – i dovesti do presurizacije tanka. Nakon toga, gas će početi da izlazi iz mlaznica nekoliko trastera stvarajući potisak od 1,2 kN (~120 kg). Sonda će biti u stanju da sublimira oko 100 kg azota za 11 dana koristeći oko 60 vati električne struje.

t3

t4
Elementi 'Triton Hoopera'. Do 2015. u konstrukciji sonde je planiran Stirlingov ASRG plutonijumski tip generatora RTG, ali posle toga NASA je odustala od projekta.

'Triton Hooper' bi trebalo da poskoči oko kilometar u vis i da otputuje oko 5 km u horizontalnom pravcu, omogućujući da za dve godine koliko bi trajala misija prevali oko 2000 km od ekvatora do severnog pola satelita (Tritonova gravitacija je otprilike upola slabija od Mesečeve). Originalna konstrukcija je predviđala ukupno pomeranje od samo 300 km, tako da je ovo značajno povećanje performansi. Od instrumenata, sonda bi nosila kameru, seizmometar, infracrveni i vidljivi spektrometar, kao i senzor za brzinu vetra.

t5
Površinske operacije 'Triton Hoopera'. Komunikacija bi se obavljala preko orbitera.

t6
Trajektorija 'Hoopera'. Biće korišćena retka tehnika 'aerokočenja' koju je prva u međuplanetnim misijama upotrebila japanska lunarna sonda 'Hiten' 1991. ESA ima iskustva, jer si oni tehniku koristili 2014. u misiji 'Venus Express' i 2018. u misiji 'ExoMars Trace Gas Orbitera'.

t7
Detalj 'Triton Hoopera'.

t8
Detalj pogonske jedinice.

'Triton Hooper' će možda sleteti na mesec 20141. koristeći sistem sličan 'Curiosityjevom' 'skaj-kranu' – takođe predloženom i za budući Evropin lender – i imaće masu od 487 kg. Problem sa 'Triton Hooperom' je što postoji mnogo nepoznanica u vezi sa Tritoonovom površinom i stanju azota na površini satelita. Da li je čist ili je u pitanju miks sa drugim ledovima (ugljen-monoksidom ili metanom), kao na Plutonu? Mogu li organske materije prisutne u ledu da utiču na propulzivne kapacitete sonde? Kako će promene temperature uticati na mehanička svojstva azotnog leda? U svakom od ovih pitanja krije se potencijalno nepremostiva prepreka za ovu misiju. Ostaje nejasno kako bi lender stigao do Tritona... Da li bi bio sekundarni teret jednog Neptunovog orbitera? Da li bi putovali svako za sebe? Da li će se koristiti manevar aerozahvata? Najnovije detalje o 'Hooperu' saznali smo na konferenciji povodom 50. godišnjice lunarnog i planetnog istraživanja (LPSC) održanoj pre nekoliko dana. Na konferenciji su najavljene nove misije, o kojime ćemo još pričati, a pričalo se o napretku već poznatih misija, kao tšo je slučaj sa predlogom 'Triton Hoopera'. Nadam se da će bar neko od nas doživeti njegovo ostvarenje.

t9
https://www.lpi.usra.edu/sbag/meetings/jun2016/presentations/oleson-landis.pdf

 

[1]Recimo, RTG-ovi sondi 'Voyager' stvarali su na početku misije oko 1000°C toplotne energije.

[2]Za naše standarde, Marsova ugljen-dioksidna atmosfera je smešna, jer njen pritisak svega 0,6% Zemljinog. Uz to, njena težina je 25 teratona, dok je Zemljina atmosfera teška 5200 teratona.


Predlozi NIAC-a za proučavanje solarnog sistema

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