Astronautika: misije

<< 'Rosetta' blog №8: Prve slike sa površine komete i problemi sa „Filaeom“

15 novembar 2014.

U vreme dok pišem ovo, sonda je već ućutala. Nakon grubog sletanja na kometu zbog čega je dvaput odskočila – jednom čak leteći duže od sat vremena! – sletela je bočno bez šanse da se pričvrsti za tlo, ali naučni tim je požurio da angažuje sve naučne instrumente pre nego što se primarne baterije istroše. Nažalost, „File“ je pala u područje sa vrlo malo svetlosti, tako da nije u stanju da dopunjava akumulatore. Sonda je do poslednjeg trenutka koristila svoje nepunjive baterije, dizajnirane da omoguće kompletiranje primarnih zadataka u situacijama kao što je bila ova.

rr1

“Filine” baterije su istrošene. Nešto se mislim: ko je smislio da pokrene misiju od milijardu i kusur dolara opremljenu sa baterijama mal’te ne za mobilni telefon? (ESA)

Izgleda da je do poslednjeg vata struje “File” sprovodila naučne zadatke. Preksinoć je kontrola sa Zemlje pokušala da aktivira penetrometar MUPUS koji bi se pomoću malog mehaničkog čekića zabio u tlo radi merenja temperature i čvrstoće tla. Posle prvog neuspelog pokušaja, MUPUS je na kraju ipak uspeo u svojoj nameri (harpuni koji su trebali da ukotve sondu za tlo su takođe deo tog eksperimenta, ali se nalaze na drugom delu sonde).

rr2

Delovi penetrometra MUPUS. Uređaj ima šuplju cev na izvlačenje dužine 35 cm, koja može udalji 1,5 m od sonde i zabije u kometimo tlo. U cevi se nalazi 16 titanijumskih senzora za temperaturu (ESA)

rr3

Elektromagnetni čekić pomoću kojega se penetrometar zakucava u kometu.

rr4

Naučnici analiziraju situaciju isped modela mehanizma za postavljanje MUPUS-a.

Čim su shvatili da je situacija sa energijom vrlo ozbiljna, kontrolori misije su odlučili da zaigraju na sve ili ništa i pokušaju da pomere sondu pomoću vijaka sistema SESAME ne bi li omogućili bolje osvetljavanje panela. Izgleda da je manevar uspeo i “Fili” je podignuta za oko 4 cm a glavni korpus sonde zarotiran je za oko 35°. To ipak nije bilo dovoljno i primarne baterije su i dalje nastavile da se prazne. Bilo bi potrebno oko pet sati Sunčevog svetla samo da bi se temperatura baterija održala na iznad od 0° C, ali “Fili” nije imala snage ni za to. Za dneve operacije “Fili” je trebalo oko 60 W struje, dok je za sat ipo svetlosti dnevno dobijala samo oko 1 W, sa pikom od približno 4W tokom 20 minuta. Posle manevra, kamera ROLIS koja je okrenuta ka tlu, načinila je fotografije koje su potvrdile da se “Fili” pomerila.

rr5

rr6

Instrumenti sonde “File”. Interesantno je da je tokom višegodišnjeg leta, “File”, odn. “Rozeta” bila okrenuta od Sunca i bila stalno u senci da bi što bolje sačuvala svoje baterije.
Zagrevali su je jedino “Rozetini” grejači od 12 W. (ESA)

rr7

Šematski prikaz unutrašnjosti “File”. Vidi se položaj baterija, sistema COSAC i “Ptolomy”, antena CONSERT, i različitih “Civa” kamera.

Pored toga, naučnici misije su se potrudili da ekspresno sprovedu brojne naučne programe i izvuku maksimalni mogući benefit iz sonde. Uprkos nepovoljnim uslovima, odlučeno je da se ipak pokuša sa bušenje uređajem SD2[1] (Drill, Sample, and Distribution), i protivno svim prognozama, ono je bilo uspešno a uzorci su poslati u COSAC (COmetary SAmpling and Composition), i u hromatograf i spektrometar. U isto vreme, aktiviran je “Ptolomy”, maseni spektrometar kadar da meri izotopski sastav materijala sa površine, koji je, zajedno sa COSAC-om, jedan od dve zvezde među instrumentima “File”. U instrument “Ptolemy”, težak 4,5 kg, spadaju i 26 grejača za uzorke, od kojih su neki bili zagrevani i do 800° C. Rendgenski spektrometar APXS je takože imao seansu, ali prve informacije ukazuju da izgleda da se zaštitni poklopac nije propisno otvorio, jer rezultati analiza pokazuju visoku koncentraciju metala od kojih je sačinjen poklopac (titanijum i bakar). Posla je imao i alat CONSERT (Comet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission), koji je radio u sprezi sa sličnim instrumentima na “Rozeti”, i koji je slao na Zemlju podatke do poslednjeg trenutka, što će pomoću da se precizira trenutna lokacija sonde na površini.

rr7b

Telemetrijski signal koji je potvrdio početak bušenja SD2. (ESA)

rr8

Model bušilice SD2.

rr9

Podaci instrumenta COSAC.

rr10

Spektrometar “Ptolemy” je zapravo minijaturna hemijska i izotopska laboratorija za analizu isparljivih i refraktovanih naterijala u površinskom sloju komete.

Da li ovo znači kraj “File”? Ne obavezno. Kada se posle 57 sati rada nivo energije približio nuli, mala sonda je zapadala u hibernaciju. Kako se Čuri bude približavao Suncu tako će rasti količina svetlosti koja pada na solarne panele, tako da bi za pet ili šest meseci sonda možda mogla da vaskrsne … ako do tada paneli ne budu pokriveni prašinom.

I dok je “File” sprovodila svoje poslednje naučne programe, “Rozetin” tim se potrudio da otkrije tragove koje je sonda ostavila na površini kada je prvi put udarila u površinu brzinom od 1 m/s, koja je prilikom drugog odskoka spala na 0,38 m/s. Instrument ROMAP je savršeno registrovao sondine skokove.

rr11

Trag prvog odskoka “File” viđen “RozetinomNavCamom. Da je sistem za ankerovanje bio funkcionalan, “File” je trebalo da ostane u ovom krugu. Vidi se da je lokacija J” odlično odabrana.

philae landing site navcam before after

Sekvence na kojima se tačno vidi Agilkia, mesto na kometi pre i posle udara sonde. 

rr20

Podaci ROMAP-a (Rosetta Lander Magnetometer and Plasma Monitor)na kojima mogu da se prate sva tri kontakte “File” sa kometom.

rr20b

Instrument ROMAP je kombinacija magnetometra i merača plazme u okruženju visoke rezolucije.

Možda se “File” više nikada ne probudi, ali smo svi svesni da je uspela da ispuni svoju misiju samo par sati nakon što su je skoro svi otpisali. Prava robotska odiseja sa sretnim krajem. Na kraju je mala “Fila” ipak uspela. Hvala joj na svemu! Ipak, držimo joj palčeve za naredno buđenje.

rr21

Razlika između originalne zone sletanja i konačnog mesta pada. Jasno se vidi da je razlika u osvetljenosti drastična.

rr22

Slika kometne površine snimljene kamerom “Šiva” broj 4.

rr23

Slika komete “Filine” kamere “Šiva” broj 1.

SINOĆNI APDEJT:

Kontakt sa sondom je izgubljen 15. novembra u 01.36 po Obrenovačkom vremenu, malo pre nego što je okončan komunikacioni prozor sa “Rozetom”. “File” je pala u elektronsku fibernaciju, kako je i očekivano i planirano, ali ne pre nego što je kompletirala primarnu misiju upotrebivši sve svoje naučne alatke. Članovi rukovodstva misije se nadaju da će se za par meseci sonda ipak probuditi, kada nivo osvetljenosti dovoljno poraste (perihel će biti u 15. avgusta 2015.), ali bez lažne nade, šanse za to su vrlo mršave.

rr24

Zbogom mali!

Nakon (ipak) prerane “Filine” smrti, otvorila se izvesna polemika o tome da li je sonda trebala da bude opremljena radioizotopskim termoelektričnik generatorina (RTG) koji bi joj produžili vek. Ipak, čitava debata je prilično “sterilna”, jer je misija bila budžetski ograničena a težina “File” nikada ne bi dozvolila niti omogućila takvu dodatnu opremu. Pored toga, u vreme konstruisanja misije ESA nije umela da konstruiše RTG-ove, te bi po tom pitanju u to vreme bila primorana da sarađuje sa SAD ili Rusijom (danas i Kina proizoti RTG-ove, ali nije u vreme kada je misija “Rozete” bila planirana). Evropa već godinama pokušava da pokrene program za proizvodnju RTG-ova baziranih na americijumu-241 ali do danas bez uspeha, uglavnom zbog političkih i financijskih razloga.

Ono što je možda moglo da se upotrebi bili su nuklearni grejači (RHU), takođe zasnovani na plutonijumu-238 (ili nekom drugomizotopu, ko što je americijum-241). RHU-i su korišćeni na mnogim Nasinim letilicama koje su koristili solarni paneli (“Spirit”, “Oppotrunity”, “Mars Pathfinder”, itd.) što je omogućavalo manje trošenje struje na zagrevanje vitalnih brodskih sistema (akumulatora, avionike, itd.). Da li je korišćenje nuklearnih grejača moglo da produži život “File”? Možda, ali pošto Evropa nije posedovala plutonijum-238, “Filini” konstruktori nisu imali izbora.

rr25

“Rozetini” manevri posle 12. novembra, kada je odbačena sonda.

U međuvremenu, “Rozeta” nastavlja svoju misiju. Juče od 11 sati po našem pokušala je da uhvati bilo kakav signal sa “File” (nemam informaciju kako je to proteklo), i to će raditi još nekoliko puta u toku nekoliko dana za slučaj da “File” nekako izađe iz hibernacije. “Rozeta” se vratila na orbitu lociranu na 30 km od Čurija – nakon što je bila na samo 10 km – i 6. decembra će se spustiti na visinu od 20 km. Posle toga će izvesti otvorene orbite (hiperbolične u odnosu na kometu), koje će je u nekim situacijama dovesti na samo 8 km od površine. Možda je “File” zaćutala zauvek, ali ne zaboravimo da je “Rozetina” misija tek započeta.

rr26

Složeno spuštanje sonde “File”.

P.S.

Pošto smo česti pominjali “Filineprimarne i sekundarne baterije, samo da kažem o čemu se radi. Primarne su one brodske nepunjive baretije koje su projektovane da daju struju nepohodnu za rad sonde prvih 60-ak ili više sati misije boravka na kometi, dok sekundarne su tzv. re-chargeble baterije, zapravo akumulatori povezani sa solarnim panelima, i one su trebale da daju struju sledećih nekoliko meseci.

Primarne baterije su se sastojale od osam nizova od po četiri litijum-tionil hloridnih (Li/SOCl2) ćelija kapaciteta (u zavisnosti od punjenja i temperature) oko 1.200 Wh. Gubici u vreme stiznja na cilj su iznosili oko 10%, tako da su baterije prilikom odvajanja od “Rozete” raspolagale sa oko 1.000 Wh.

Sekundarne baterije – akumulatori – imali su pri lansiranju ukupan kapacitet od 150 Wh (na kometi oko 130 Wh), i činila su ih dva bloka sa po 14 Li-jonskih ćelija. Tokom leta do komete, akumulatori su neprestavo kontrolisani i dopunjavani u skladu sa najmanjom degradacijom ćelija.

22

Unutrašnji izgled “File”, “Pogača” gore desno je jedan od krivaca prerano okončane misije sonde na Čuriju. to je azotni motor čiji potisak je trebalo da “zalepi” sondu za tlo i ne dozvoli joj odskoke.

rr27

Ovako je počelo: “Rozeta” je kratko “pikirala” i time dala “Fili” brzinu i pravac ateriranja.

 


[1] Uređaj je vezan sa 3 naučna instrumenta, posvećena analizi uzoraka: COSAC (jedan od dva britanska analizatora gasova za identifikaciju organskih molekula), PTOLEMY (drugi analizator gasova koji meri količine izotopa lakih gasova) i ÇIVA(francuski komplet od 7 mikrokamera u vidljivom spektru, 6 mono i jednog stereo para).

 


[1]Active Descent System, osmišljen u Nemačkoj ali proizveden u Švajcarskoj.

[2] Motor pravi potisak od 17,6 N, odn. 1,8 kg.


<< 'Rosetta' blog №8: Prve slike sa površine komete i problemi sa „Filaeom“

 


AMBICIJA - Zašto je važna Rosetta?

'Rosetta' već vidi oblik svog cilja

Jjoš neki linkovi:

Rozeta - Rigorozne pripreme za randevu sa kometom • SVEMIRSKA SONDA "ROSETTA" Odloženo lansiranje • Roseta lansirana • Program • Poseta centru ESA • Plan susreta sa asteroidimaProlaz pored Zemlje i takmičenje • Pisma: O Rozeti • Rosetta uspela da snimi "Pariz"! • "Rosetta" spremna za kritični manevar • "Rosetta" proletele pored Marsa • "Rosetta" spremna za kritični manevar • Rosetta - Podaci o manevru u toku dana • Rosetta - snimak Marsa • O poreklu naziva misije • "Rosetta" poslala fotografije • Rosetta - skoro ubila Mars ESA i NASA sarađuju • ROZETA PROLEĆE PORED ZEMLJE • Probuđena sonda se približava asteroidu • MISIJA ROSETTA - RANDEVU SA ŠTEINSOM


 

 

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   

Bojan
0 #4 Bojan 02-12-2014 17:56
Histerija ipak nije bila tolika kolika je bila ze vreme sletanja na mesec.
Prijavi administratoru
zeremski
0 #3 zeremski 21-11-2014 08:56
prelepo...hvala Drasku..
Prijavi administratoru
Mitar
0 #2 Mitar 20-11-2014 15:35
Svaka cast, sjajan, sadrajan i sveobuhvatan tekst.

Da ih je vise ovakvih, bilo bi odlicno.
Jos da neka "novina" kupi tekst i objavi ga mesto sto placa novinare da pisu o guzicama i sl., bilo bi odlicno, da 99.95% naroda nauci nesto, mesto sto cita nedovrsene tekstove na kuriru, blicu i sl. "novinama"
Prijavi administratoru
Miki
0 #1 Miki 17-11-2014 09:45
ESA baš nema sreće sa sondama.

BIGL2 sa Marsa se nikad nije javio.
HUYGENS je sleteo na Titan gde ne treba, i imao je nepokretnu kameru (?!?) te je mogao da snima samo jedan kadar.
FILE nije pravilno sleteo i nije se ankerisao, ostao bez struje... Ne mogu da verujem da imamo sondu tamo, a nemamo neku lepu panoramu površine komete.

Tužno je da toliko veliki i retki projekti koji se čekaju decenijama, propadnu ili budu delimično uspešni zbog ovakvih "sitnica". Kada ćemo opet poslati sondu na Titan, ili neku kometu? Ne u sledećih 20 i više godina. :(

Da ne pričamo o Ruskim fail-ovima u međuplanetarnim misijama. :(

S' druge strane, Američki JPL je u poslednje vreme neverovatno uspešan u svakom projektu koji pokrenu. Nemaju ni oni mnogo projekata, ali ono što imaju, radi bez greške. Možda je bolje da njima daju da svima prave lendere.
Prijavi administratoru

Dodaj komentar


Sigurnosni kod
Osveži

Facebook