Astronautika: misije

Ako vremenske prilike dozvole, u nedelju će biti lansiranja japanska sonda za istraživanje asteroida „Hajabusa 2“. Biće to nastavak misije uspešno okončane pre 4 godine, kada je slična sonda donela prve uzorke asteroida u istoriji na Zemlju.


Svako je mogao da pročita na ovom sajtu uzbudljivu priču o japanskom herojskom podvigu, kada je njihova sonda MUSES-C, kasnije nazvana Hajabusa 1, odletela do asteroida (25143) Itokave, pokupila uzorke, i posle nebrojenih peripetija uspela da se posle 370 nedelja vrati na Zemlju. Odmah potom, direktor JAXA je objavio da će misiju ponoviti, sa novim ciljem i sa novom sondom, poboljšanom na osnovu stečenih iskustava. Odmah se znalo i ime sonde: Hajabusa 2.

h1

“Hajabusa 2” na cilju. Na tlu dole malo desno se vidi jedan od pet loptastih markera mesta sletanja i uzimanja uzoraka. Markeri su napravljeni od materijala koji reflektuje laserski snop koji će ih obasjavati.

Kako javljaju pedantni Japanci, lansiranje se očekuje sad, u nedelju, 30. novembra, u 13:24 po lokalnom vremenu iz kosmičkog centra Tanagašima, teškom dvostepenom “Micubišijevom” raketom “H-IIA”. Cilj misije je da sonda 2018. stigne do sićušnog NEA asteroida (162173) 1999 JU3, i metodom “touch-and-go” pokupi sveže uzorke prašine s površine i donese ih na Zemlju. Poučeni iskustvom sa komplikovanom procedurom za uzimanje uzoraka u misiju “Hajabuse 1”, naučnici su se odlučili za metodu sa specijalnim “impaktorom” (Small Carry-on Impactor, SCI) koji će napraviti mali krater, odakle će uzorci biti pokupljeni. Sonda će takođe nositi i mali lender, nemačke proizvodnje, nazvan MASCON.

Pošto je tokom prve misije bilo previše problema sa navigacijom, izvršene su brojne izmene na brodskim sistemima. Glavna parabolična antena “Hajabuse 1” zamenjena je parom ravnih antena (istog tipa kao kod Venerinog orbitera “Akatsuki”) radi brže komunikacije sa Zemljom. Zato što su u prvoj misiji dva od tri reakciona točka ispala iz pogona, u novoj misiji dodat je još jedan. Pored toga, za putovanje kroz kosmos koristiće se isti NEC-ovi mikrotalasni jonski motori μ10”, samo umesto pređašnje snage od 8,5 mN sada će imati snagu od 10 mN.

h2

Među inovacijama je takođe i pomenuti “uređaj za sudar” koji će imati zadatak da eksplodira iznad asteroida 1999 JU3 i tako ispali metalni projektil u obliku diska brzinom od 7.200 km/h i tako napravi krater na površini. Taj bakarni cilindar će imati prečnik od oko 20 cm, težinu od 2,5 kg, a nosiće i 4,5 kg eksploziva. Očekuje se da će novonastalikrater imati samo par metara u prečniku, ali da će tako obezbediti svež uzorak za analizu, neukaljan milenijumskim brutalnim kosmičkim zračenjem i ostalim uticajima otvorenog kosmosa. Odmah posle “impaktora” na površinu će biti poslata i mala kamera (DCAM3[1]) koja će sve vreme snimati površinu i mesto udara.

Mozak operacije je i ovog puta je prof. dr Makoto Jošinokava iz JAXA-e. Od početka se zalagao da se maloj sondi MINERVA (MIcro/Nano Experimental Robot Vehicle for Asteroid), koja je u prvoj misiji promašila asteroid, ponovo pruži šansa i da ovog puta poboljšana poleti kao MINERVA-II.

Sa svoje strane, nemački Institut za kosmičke sisteme iz Bremena napravio je za ovu misiju malog lendera MASCOT (Mobile Asteroid Surface COuT), kao plpod saradnje Nemačkog aseronautičkog centra (DLR), Francuske kosmičke agencije i JAXA-e.

Kada u leto 2018. godine “Hajabusa 2” bude stigla do asteroida, ovaj mali lender težak oko 10 kg biće sa visine od 100 metara odbačen oprugama ka površini. MASCOT poseduje u sebi male inercione motore što će ga činiti “skakutavim” (što znači da će moći da se kreće po površini asteroida), a nosiće i 4 naučna instrumenta[2]. Tokom prilaznog manevra, njegov radiomentar će meriti temperaturu asteroida a kamere će slikati detalje na površini. Očekuje se da će lender raditi oko 16 sati (ima na raspolaganju samo sopstveni bateriju), što je ekvivalent 2 asteroidova dana. Lender će biti kontrolisan iz DLR-ovog mikrogravitacionog centra u Kelnu.

Hajabusa 2” će trebati 3,5 godine da stigne do asteroida a ostaće tamo ukupno 18 meseci. Kao i prvi put, za praćenje telemetrije Japancima će pomagati Nasina Deep-space mreža antema u Kaliforniji, Australiji i Španiji. Sonda sa uzorcima bi trebala da se vrati na Zemlju u decembru 2019. godine, i padne u australijsku pustinju, kao i prvi put.

Ovaj asteroid, na koji sonda treba da se spusti, veći je od prvog, (25143) Itokave, za 40-50% – dugačak je oko 980 metara. Takođe, on je i drugačijeg tipa – dok je Itokava bila S-tipa, 1999 JU3 je C-tipa, koji je najćešći u asteroidnom pojasu. Kao i u slučaju prve misije, ni ovog puta naučnici ne znaju precizne dimenzije tela na koje treba da slete, kao ni period rotacije. Za sada se barata sa periodom od 7,6 sati, ali biće puno vremena za preciziranje podataka. Povremeno ovaj asteroid dolazi u blizinu naše planete pa se smatra potencijalno opasnim po nju.

h3

Ovako zamišljaju da će impaktor udariti u asteroid a da će orbiter svojim instrumentima uspeti da ispita unutrašnji sastav.

h4

Montaža lendera MASCOT u Nemačkoj.

h5   h6

Mala kamera DCAM3 i komponente sistema (antene) zadužene za prihvat njenih signala.

h7

Nova sonda je vrlo slična prvoj. ipak, vizuelno se najviše razlikuje po paru HGA antena – jedna je za Ka (32 GHz) a druga za X (8 GHz) talasne dužine. Uočavaju se sklopljeni solarni paneli i 4 ksenonska motora μ10”.

h8

Jonski motori su od istog tokijskog proizvođača kao i u prvoj misiji, samo 15% jači. Na slici se ističe pokretna pomoćna X-band poluusmerena antena (MGA) vidljiva na gornjoj palubi broda (liči na zlatnu loptu sa crnom hornom okrenutom na desno). vide se i klasteri malih hidrazinskih mlaznica na ćoškovima i po ivicama, koje su deo sistema za kontrolu položaja.Ima ih ukupno 12: po jedna na svakom ćošku i po jedna na svakoj iivici. Ispod je prikaz jedne od mlaznica:

h9

h10

Ksenonski motori sa poklopcima koji će biti skinuti u poslednjem trenutku pred pakovanje sonde na vrh rakete-nosača. U dijagonalama se vide tzv. neutralizatori, čiji je zadatak da izbacuju elektrone i tako razmagnetišu čitav brod. Zahvaljujući njima i njihovom ništavnom potisku koji stvaraju “Hajabusa 1” se vratila kući. Niko na ovim prostorima ne zna šta predstavljaju dve crne kutije na vrhui desno sa crvenim natpisima “No Flight Item”.

h11

Dva objekta sa crvenim “Remove Before Flight” poklopcima su zvezdani tragači. Poluloptasti predmet dole je povratna kapsula, a velika siva kutija pored kapsule je near-infrared spektrometar. Crna kutija desno od kapsule je laserski viisinomer. Sledeća slika prikazuje iz drugačije perspektive povratni kapsulu sa uzorcima i near-infrared spektrometar:

h12

 

h13

“Surla” za uzimanje uzoraka u zatvorenom položaju.

h14

Detalj gornje palube broda. Loptica levo, smeštena između dve HGA antene, jedna je od neusmerenih X-band antena (LGA). Mala plava stvar je kamera DCAM3, koja će ako bude sreće snimiti udarac i eksploziji “Hajabusinog2 impaktora,dok se orbiter bude nalazio na sigurnom mestu iza asteroida.

h15

Ovo je model lendera MASCOT korišćen za testiranja. Pravi je već zakačen odozdo za letilicu.

h16

MASCOT montiran na “Hajabusu 2”. Težak je 10 kg a sopstvenim pogonom će moći da poseti makar 3 lokacije na asteroidu. Svi njegovi instrumenti su isti oni koji su upotrebljeni i na “Rozetinom” lenderu “File”.

Ovo su samo neke od super slika! Fotograf Hiromitsu Uesaka je tweetovao galeriju svojih slika. Uživaj: wide view from observation deck - closeup from observation deck - low perspective on ion engine face - side view of sample return capsule face - side view of ion engine face - closeup on ion engines - closeup on sample return capsule face - closeup on sample return capsule - closeup on star trackers - another wide view from observation deck - another close view from observation deck - even closer view from observation deck (focus on DCAM3) - side view with engineer for scale

Ono što zadivljuje svakog, to je neviđena odvažnost Japanaca u ovim dvema misijama. Sonda teška samo 540 kg treba da odleti na potencijalno opasan asteroid za Zemlju[3] udaljen 350 miliona km od Zemlje, sleti na njega, uzeti oko 100 mg uzorka i posle 5 godina i 5 milijardi pređenih kilometara vrati se kući. Na asteroidu treba da ispali jedan od pet markera koji treba da posluže kamerama da navode aparat prilikom sletanja. Pored toga, treba da ispali i evropski lender MASCOT i “rover” MINERVA-II. Uz to, “Hajabusa 2” treba da poput “Deep Impacta” ispali objekat koji treba da napravi krater. Međutim, pošto njegov impaktor neće imati dovoljnu brzinu (pa tako ni kinetičku energiju) nosiće eksploziv.

Ovako će da izgleda sekvenca uzimanja uzoraka. vidi se da postoji plan da se uzorci uzimaju dvaput.

 h17

Prema najnovijim vestima, lansiranje će se zvog loših vremenskih uslova odgoditi za najmanje 1-2 dana. Da li sam rekao da će čitava sonda koštati samo $240 miliona?

 


[1] Kamere DCAM 1 i 2 su se nalazile na japanskoj misiji „IKAROS“. „Hajabusina“ kamera će poslati oko 5Gb kompresovanih podataka.

[2] MicrOmega (talijanski hiperspektralni infracrveni mikroskop), CAM (nemačku multispektralnu širokougaonu kameru), MAG (nemački magnetometar) i MARA (nemački radiometar).

[3] ovaj asteroid je odabran kao rezervna meta i za evropsku sondu „Maco Polo-R“.


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


 
 leksikon 190


stranica posmatraci2019

CURRENT MOON


tvastronomija18