Astronautika: istorija

Iz e-knjige EPOPEJA VOYAGER! čije objavljivanje se očekuje narednih dama objavljujemo izvod: Istorija misije 'Voyager'

ISTORIJA MISIJE 'VOYAGER'

Same letilice su prvobitno trebale da budu deo programa 'Mariner', pa samim tim i da nose oznake 'Mariner 11i 12'[1]. Međutim, prebačene su u odvojen program pod imenom 'Mariner Jupiter-Saturn', koji je kasnije preimenovan u 'Voyagere'.

Sama misija je bila osmišljena tako da se iskoristi retka prilika geometrijskog rasporeda spoljnih planeta u kasnim sedamdesetim i početkom osamdesetih godina, koji omogućava put ka njima sa najmanjim utroškom goriva i vremena putovanja. Međusobni položaj Jupitera, Saturna, Urana i Neptuna, koji se ponavlja svakih 175 godina, omogućavao je jednoj letilici da lako odleti od jedne do druge planete bez potrebe za velikim propulzivnim motorima. Let pod odgovarajućim uglom pored jedne planete tako ubrzava i skreće letilicu, da je ona u stanju da bez problema doleti do sledeće planete. Koristeći tu tehniku 'gravitacione praćke [2], koja je prvi put isprobana sa 'Marinerom 10', misijom koju je NASA preduzela 1973-74. prilikom ispitivanja Merkura i Venere, vreme od 30 godina, koliko je regularno bilo potrebno za let do Neptuna, skraćeno je na svega 12.

Smatralo se da je misija u kojoj će biti posećene sve 4 planete i u kojoj će svemirska sonda poneti sve potrebne instrumente i trajati dovoljno dugo da zaokruži ceo plan, previše skupa. Zbog toga su novčana sredstva nabavljena za 'Voyagere' planirana tako da oni samo prolete pored Jupitera i Saturna. Prostudirano je preko 10.000 trajektorija pre nego je izbor spao na dve koje će omogućiti prelet pored Jupitera i njegovog velikog meseca Ia, kao i Saturna i njegovog velikog meseca Titana; izabrana putanja 'Voyagera 2' je imala kao opciju mogućnost da eventualno produži ka Uranu i Neptunu.

Sa lansirnog kompleksa LC-41[3] u Kenedijevom kosmičkom centruna Floridi, NASA je 'Voyager 2'lansirala kao prvog, 20. avgusta 1977. godine, dok je 'Voyager 1' lansiran 16 dana kasnije, 5. septembra, kraćom i bržom putanjom. Oba broda su izvedena u svemir raketom-nosačem tipa 'Titan III E-Centaur', visine 50 m i težine skoro 635 tona. Zajedno sa trećim stepenom 'Centaur-D', bila je to u to vreme najjača raketa na svetu za međuplanetna istraživanja. Nažalost, posle 'Voyagera 2', nijedno više lansiranje ove moćne rakete nije izvršeno...

'Voyager 1' je stigao do Jupitera 5. marta 1979, a do Saturna 12. novembra 1980. godine, dok je 'Voyager 2' stigao do Jupitera 9. jula 1979, a do Saturna 25. avgusta '81. godine.

Putanja 'Voyagera 1', projektovana da provede letilicu pored Saturnovog satelita Titana i iza prstena, potom je savijala van ravni ekliptike – ravni u kojoj se praktično sve planete okreću oko Sunca. 'Voyager 2' je trabalo tako da proleti kraj Saturna, da bude automatski usmeren u pravcu svoje sledeće destinacije – Uranu.

Došavši uspešno do Saturna, naučnicima je postalo jasno da je 'Voyager 2'došao ispravan (plašili su se ubistvenog zračenja Saturna) i sposoban da krene ka Uranu, sa svim instrumentima u funkciji. NASA je obezbedila nova financijska sredstva za produžetak misije obe letilice, i ovlastila JPL da vodi misiju ka Uranu. NASA je takođe odobrila produžetak misije ka Neptunu, nazvavši je 'Voyager Neptune Interstellar Mission'.

'Voyager 2'se sreo sa Uranom 24. januara 1986. godine, poslavši detaljne fotografije i druge podatke o planeti, njenim mesecima, magnetnom polju i tamnim prstenovima. Za to vreme, 'Voyager 1' je mirno nastavio svoj let, šaljući podatke o međuplanetarnom prostoru. Instrumenti ove letilice su bili prvi u istoriji koji su u leto 2012. registrovali heliopauzu – granicu Sunčevog magnetnog uticaja i početak međuzvezdanog prostora.

Prišavši Neptunu najbliže 25. avgusta 1989. godine, 'Voyager 2'je izletela van ravni ekliptike, u međuzvezdani prostor. Od tog momenta, čitav projekat je preimenovan u 'Voyager Interstellar Mission' (VIM).

Trenutno, 2018. godine, 'Voyager 1' se udaljava od Sunčevog sistema i nalazi se pod uglom od oko 12,4º u odnosu na ravan ekliptike, udaljujući se oko 536 miliona kilometara godišnje. Takođe se i 'Voyager 2' udaljava od solarnog sistema, samo što je on ispod ravni ekliptike pod uglom od oko 57,3º, a udaljava se brzinom od oko 486 miliona kilometara godišnje.

Obe letilice nastavljaju sa studiranjem ultraljubičastih stelarnih izvora, dok detektori polja i čestica nastavljaju da beleže stanje u međuzvezdanom prostoru. Očekuje se da će slati korisne podatke na Zemlju još samo par godina. Da bi se prištedila struja, jedan po jedan instrument se isključuje, a komunikacija će se obavljati sve dok 'Voyagerove'atomske baterije budu mogle da obezbeđuju dovoljno struje za kritične podsisteme.

Troškovi misija 'Voyager 1 i 2' – uključujući i lansiranje, poslovanje od lansiranja pa do susreta sa Neptunom i atomske baterije (koje je obezbedilo Ministarstvo za energetiku) – iznosi \(865 miliona. NASA je obezbedila dodatnih \)30 miliona za finansiranje 'Voyager Interstellar Mission' za sledeće dve godine od napuštanja Neptuna. Danas i jednoj baraci na periferiji Pasadene dežura samo jedan tehničar i šalje i prima signale sa sondi, o čemu sam pre par godina napisao super priču. Odgovori sa sondi, poslati sa radio-predajnika koji raspolažu snagom od tričava 22,4 vata – kada stignu na Zemlju imaju jačinu od desetine jednog milijarditog dela milijarditog dela jednog vata! NASA mora da koristi svoju najveću antenu prečnika 70 metara, ili kombinaciju dve prečnika 34 metra, samo da čuje daleki šapat dve sonde!

[1]Zbog manjka u budžetu programa 'Mariner', obe sonde su prebačene u program'Voyager', dok su dva orbitera programa'Viking'zapravo samo uvećana verzija aparata 'Mariner 9'iz 1971.
  Na bazi 'Marinera' su napravljene i sonde 'Magellan'i ' Galileo', a kasnije u 'Cassini' – to samo pokazuje uspešnost koncepta i konstrukcije prototipa.

[2]Prvi je ideju za ovako nešto izneo pisac naučne fantastike Robert A. Heinleinjoš 1952. godine u noveli 'The Rolling Stones'. Onda je ovu tehniku, poznatu kao 'gravity assist', 1961. godine razradio tek diplomirani student matematike i fizike sa Kalifornijskog Univerziteta u Los Anđelosu Majkl E. Minović(Michael E. Minovitch). Od tada, ovo predstavlja standardnu proceduru za sve međuplanetne misije. [Minović je kasnije patentirao sistem za lansiranje kosmičkih letilica na magnetni pogon.]

[3]Sa ove slavne rampe, koja je u opticaju još od 1965., tokom sedamdesetih su u kosmos krenule letilice ka Suncu, 'Heliosi', i ka Marsu 'Vikinzi', a u skorije vreme 'Mars Reconnaissance Orbiter'(2004) i 'New Horizons'ka Plutonu (2006). Sve do 1999. Američko vojno vazduhoplovstvo je odatle raketama 'Titan IV'slalo i špijunske (i druge) satelite, a danas se u privatnom kooperativnom rusko/američkom programu 'Internatinal Launch Services'(ILS) lansiraju rakete 'Atlas V'.