Astronautika: misije

Naučna zajednica već godinama jasno pokazuje šta je njihov prioritet po pitanju Marsa: misija donošenja uzoraka na Zemlju. No, tu se krije mala začkoljica, a to je – bez obzira šta neki čitaoci misle – što se nema para za tako nešto. Međutim, nakon decenija rada na misiji MSR (Mars Sample Return), NASA je došla do zaključka da je neophodno da lansiraju ovu misiju pre 2030. (neobično, ili ne, ali Nasina odluka da ubrza MSR misiju je usledila nakon što je Kina objavila svoju nameru da do tada donese uzorke Marsa u Peking). Rešenje koje je NASA pronašla za izvođenje MSR misije je tipično protestantsko: međunarodna saradnja. Konkretno, s Europskom svemirskom agencijom (ESA).

m1
Evropski orbiter ERO napušta Marsovu orbitu, i sa uzorcima kreće ka Zemlji.

m2
Ima i drugačijih predloga za doonošenje uzoraka Marsa na Zemlju i njihovog proučavanja. Jedan od razmatranih predloga za ekološko teraformiranje.

Prošle godine smo prvi put mogli da vidimo novi Nasin i Esin plan. Kao i u prethodnom predlogu, osmišljenom u Nasinoj kuhinji, MSR misija će se sastojati od tri različite sonde. Prvi će biti Nasin rover 'Mars 2020', koji će (zajedno sa CD-om sa našim imenima!) sleteti u krater Jezero tražeći tragove biomarkera i ostaviti iza sebe nekoliko cilindara s uzorcima Marsovskog tla. Ove uzorke će pokupiti SRL sonda (Sample Retrieval Lander)za uzimanje uzoraka, koja će poleteti 2026. a nosiće i SFR rover(Sample Fetch Rover). Ova sonda će takođe poneti i malu raketu MAV(Mars Ascent Vehicle), koja će biti zadužena za odnošenje uzoraka u Marsovsku orbitu. Tamo će ih pokupiti treća sonda, ERO orbiter(Earth Return Orbiter), koji bi trebalo da uzorke dopelja na Zemlju. ESA će, između ostalih elemenata, biti dužna da napravi SFR rover i ERO orbiter.

m3
Misija MSR koju bi trebali da realizuju Ameri i saveznici. Jako jednostavna misija – čak i ovako nacrtanu je teško razumeti. Ako uspe, biće to bez presedana logistički najsloženija misija ikad izvedena. Najverovatnije i najlogičnije da će ista šem biti korišćena u prilikom leta sa ljudskom posadom.

Sonda SRL neće upotrebiti sletni sistem sky cranekojim je spušten na površinu 'Curiosity'a spustiće i 'Mars 2020', već će koristiti tradicionalni padobranski i retro-raketni sistem sa stajnim trapom. Sletanje će se obaviti što je moguće bliže lokaciji na koju će rover 'Mars 2020' odložiti uzorke. Europski SFR će biti mali rover, težak samo 120 kg, i koristiće samo solarnu energiju, budući da Evropa ne poseduje tehnologiju za ugradnju radioizotopnih generatora (RTG). Tokom svoje misije moći će da prevali maksimalno 15 kilometara i tom prilikom će prikupiti između 20 i 36 epruveta robotskom rukom posebno dizajniranom za taj zadatak. Aktiviranje rovera, sakupljanje uzoraka u epruvete i povratno putovanje do sonde SRL trebalo bi da traje manje od 150 solova (Marsovih dana). Epruvete će biti prebačene iz SFR rovera u OS kontejner (Orbital Sample [Container]), loptastu kapsulu tešku oko 10 kg i prečnika 27 cm, koristeći robotsku ruku STA (Sample Transfer Arm).

m4
SRL sonda sa MAV raketom u horizontlnom položaju.

m5
Koncepti koje proučava ESA za rover SFR.

m6
Male epruvete za uzorke Marsove prašine rovera 'Mars 2020'.

m7
Putovanje rovera SFR.

m8
Robotska ruka STA će ubaciti epruvete u OS kontejner.

Kontejner OS će biti postavljen u orbitu visine 340 km pomoću rakete MAV, da bi ga kasnije uhvatio ERO orbiter. U tu svrhu, OS će imati radiosignal koji će omogućiti ERO-u da ga locira a onda, na kraćim udaljenostima, i laserske retroreflektore. MAV će biti raketa sa jednim ili dva stepena, ovisno o vrsti pogona. Do 2016. godine, bio je favorizovan dvostepeni dizajn sa čvrstim gorivom, ali je tada NASA promijenila mišljenje i predložila efikasniji dizajn stepena sa hibridnim pogonom. Međutim, nedavne studije su opet dale prednost čvrstom gorivu zbog njegove pouzdanosti, premda to zauzvrat podrazumeva uvođenje dodatnog stepena, pa prema tome, i usložnjavanje misije. Konačna odluka o gorivu MAV-a biće donešena u oktobru ove godine. U svakom slučaju, to će biti raketa od oko 400 kg i dužine 3 metra.

m9
Današnji dizajn MAV-a, sa dva stepena sa čvrstim gorivom i OS kontejnerom na vrhu.

m10
Delovi MAV-a sa čvrstim gorivom.

m11
OS kontejner sa epruvetama sa uzorcima.

m12
Probno lansiranje rakete sa uzorcima izvršeno u Nasinom studiju, gde je snimljeno i sletanje ljudi na Mesec i slične kvazi-kosmičke vratolomije.

m13
Evolucija dizajna MAV-a tokom poslednjih decenija. Krajnje desno je nevidljivi Vulin na vojnoj vežbi.

S druge strane, dizajn ERO-a je evoluirao otkako je prvi put predstavljen prošle godine i sada uključuje veće solarne panele (jako podseća na neke sovjetske predloge od pre bogtepita kojiko godina). Glavni izazov ove misije je u tome što će morati da putuje do Marsa i da se vrati. Takođe će morati da bude u stanju da manevriše radi traženja, pronalaženja i hvatanja OS kontejnera s uzorcima u orbiti Marsa (!), što takođe nije baš jednostavan zadatak. ERO će biti velika sonda, s masom lansiranja od oko 6 tona. Njegova masa bi se smanjila na 1,5 tona kada se vrati u blizinu naše planete. Da bi se izbeglo transportovanje velike količine pogonskog goriva, ERO će koristiti jednokratni stepen sa hemijskim pogonom koja će biti odbačen čim sonda napravi orbitalnu inserciju oko Crvene planete. Osim toga, na povratnom putovanju ERO će koristiti električni pogon (SEP) s jonskim motorima. Sonda će poleteti 2028. ili 2030. pomoću rakete 'Ariane 6.4'.

m14
Sadašnji dizajn Evropskog orbitera ERO.

m15
Na osnovu prošlogodišnjeg dizajna, ovako bi izgledali elementi ERO. Po dizajnu, sonda jako podseća na neke sovjetske predloge od pre 70 godina.

m16
Faze ERO misije.

m17
ERO izbacuje EEV kapsulu sa uzorcima u blizini Zemlje.

Jedan faktor koji svakako treba imati na umu jeste da po svaku cenu treba izbegavati bilo kakvu vrsta biološke kontaminacije između kontejnera OS i uzoraka i orbitera ERO. Iz tog razloga, kontejner OS će najpre morati da prođe kroz jedan biološki modul, koji će dizajniraji JPL, pre nego što se prebaci u EEV (Earth Entry Vehicle) kapsulu koja će se koristiti za atmosferski povratak na Zemlju. Ovaj modul će biti odbačen u Marsovoj orbiti radi uštede u težini. Kada stignu na Zemlju, uzorci će biti čuvani i analizirani u posebnom pogonu koji mora biti izgrađen u Evropi ili Sjedinjenim Državama (nešto mi govori da je jedina realna mogućnost SAD). Evropski doprinosi misiji MSR-a, orbiter ERO i rover SFR, moraju biti odobreni do kraja ove godine na Savetu ministara Ese.

m18
Mehanizam kapsule OS kontejnera i transfer kapsule EEV u ERO.

m19
Jedan od poslednjih konstrukcija EEV kapsule.

Ako sve prođe dobro, prije kraja sledeće dekade imaćemo uzorke Marsa na našoj planeti. Instrumenti zemaljskih laboratorija će moći da analiziraju te delove Crvene planeta s detaljima koji će biti superiorniji od onih koje možemo da postignemo sa bilo kakvim instrumentom koji danas šaljemo na Mars. Oni će se takođe proučavati u budućnosti novim tehnikama koje danas čak i ne postoje. Sada nam ostaje samo da vidimo hoće li vlade ESA podeliti mišljenje naučne zajednice o važnosti ove misije.

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   
damirko
+1 #1 damirko 03-06-2019 00:05
Veoma interesantan članak što je već uobičajeno za tebe Drago. Nisam nešto posebno pratio ovu temu ali sada mi postaje interesantna zbog ove komplikovane šeme. Nekako sam mislio da će pojedine faze biti manje rrizične - dupliranje brodova, posebno u toku prikupljanja materijala i njegovog prevoza do zemlje.
Dodaj komentar


 


leksikon 190


 

stranica posmatraci2019


 

CURRENT MOON


tvastronomija18