Astronautika: misije

Čini se da 5,4 grama nije puno, ali sve zavisi o materijalu o kom govorimo, logično. Ako se radi o prašini s obližnjeg asteroida, njena je vrednost jednostavno neprocenjiva, pogotovo ako uzmemo u obzir da se japanska svemirska agencija JAXA nadala da će prikupiti 0,1 gram asteroida Ryugu. 5. decembra 2020. mala kapsula japanske sonde 'Hayabusa 2' (は や ぶ さ 2, 'Soko' na japanskom) sletela je u Woomeru (Australija) s uzorcima asteroida. Kapsula je prebačena u objekt QLF (Quick Look Facility), izgrađen prvenstveno radi prve spoljnje analize i prikupljanja mogućih gasova koji su se našli u kontejneru. Nakon osiguranja, kapsul a je odletela u Tokijo 7. decembra, da bi 8. stigla u pogone japanske svemirske agencije JAXA u Sagamihari, gde se nalazi laboratorija u kojoj će započeti analiza uzoraka ovog malog asteroida. 10. decembra je ponovljena analiza kako bi se proverilo ima li gasova u kontejneru i, kao što je to već učinjeno u Australiji, prikupljena je određena minimalna količina gasa, prva s nekog asteroida. Laboratorijski maseni spektrometar je potvrdio da se sastav gasa razlikuje od sastava Zemljine atmosfere te, prema tome, dolazi sa Ryuge.

1a
Ovako izgledaju trunčice asteroida posmatrane iz blizine.

Treba naglasiti da ti gasovi ne potiču iz atmosfere, jer je Ryugu premalen, već iz čestica asteroida koje mogu biti sastavljene od malih ili isparljivih čestice poput vodenog leda ili ugljen-dioksidnog leda. Konačno, 14. decembra je započela inspekcija da bi se utvrdilo ima li šta u kontejneru. Ali da bi ste razumeli kako teče taj postupak, prvo moram da objasnim kakav je sistem sakupljanja uzoraka 'Hayabuse 2'[1]. Japanska sonda, poput svoje sestre 'Hayabuse 1' – službeno, samo 'Hayabusa' – ima dugačak dodatak u obliku 'surle', nazvan SMP, namenjen kontaktu s površinom asteroida. U trenutku dodira sa površinom, sonda je ispalila tantalski metkić od 5 grama brzinom od ~300 m/s.

2
Sonda 'Hayabusa 2'. Sempler za uzimanje uzoraka se vidi na donjem delu sonde.

3
Detalj semplera SMP. Sistem za uzimanje uzoraka 'Hajabuse 2' bio je skoro identičan svom prethodniku i koristio je proveren 'patent'[2]– ispaljivanje malih metalnih projektila u asteroid dovelo je do stvaranja oblaka čestica koje su bile uvučene u cev semplera a odatle prosleđene u tri komore kontejnera povratne komore gde su hermetički zatvorene i poslate na Zemlju. Sistem se sastojao od metalne aluminijumske 'suknjice', fleksibilne 'surle' na izvlačenje napravljene od specijalne tkanine, konusnog levka za transport uzoraka u komore, i tri kontejnera unutar povratne kapsule.

Snaga udara u tlo je trebala da podigne, u atmosferi bez atmosfere i male gravitacije površine asteroida, malu količinu regolita – prašine i pijeska – i kamenčića koji su morali otputuju crevom na vrh, gde se nalazio sistem za uzimanje uzoraka. Ovaj se sistem sastojao od cilindra postavljenog normalno na crevo i podeljenog na tri 'komore', nazvane A, B i C, s tim što je komora A bila najveća, 24 kubna centimetra (ostale imaju zapreminu od 12 cm3). Postojale su tri komore jer su planirana tri pokušaja uzimanja uzoraka sa Ryuge, iako je 'Hayabusa 2' na kraju napravila samo dva. Sve tri komore su povezane sa središnjom cevi kojom su se čestice dizale s površine. Pomoću rotacionog sistema odabira se koja komora može da sakuplja uzorke u određenom trenutku, iako nije postojao način da se proveri ispravan rad ovog sistema sve dok se cilindar ne otvori u objektima na Zemlji. Cilindar je takođe uključivao sistem za prikupljanje gasova. Nakon završetka faze uzimanja uzoraka, cilindar je bio ubačen u povratnu kapsulu, smeštenu na boku letilice.

4
Proces sakupljanja uzoraka nakon gađanja tantalskog projektila.

5
Detalj cilindra za uzorke sa tri odvojene komore.

6
Proces uzimanja uzoraka u različite komore.

7
Detalj ubacivanja kontejnera u kapsulu.

Stigavši u Sagamiharu, sekvenca analiziranja cilindra započela je otvaranjem u vakuumskim uslovima i sakupljanjem nekih uzoraka pod tim uslovima kako bi se smanjila mogućnost da se oni modifikuju tokom procesa, i da bi se identifikovali isparljivi sastojci. Zatim su prebačeni u drugi kontejner, ali pod pritiskom azota, što je olakšavalo rukovanje i prikupljanje uzoraka. Kada je cilindar otvoren u vakuumskoj komori 14. decembra, utvrđeno je da je regolit tu. Tačno, vrlo mala količina, ali to je bilo prvi put da je bilo moguće proveriti da li je misija uspešno prikupila uzorke (za razliku od 'OSIRIS-REx-a', 'Hayabusa 2' nije imala načina da proverava da li je ova operacija uspela).

8
Rjugin regolit na dnu kontejnera.

9
Crveno, zona gde je pronađen regolit.

15. decembra otvorena je komora A ... i iznenađenje je bilo ogromno. Komora je bila puna čestica, ne samo prašine, već i sitnih kamenčića. Rjugin materijal ima vrlo tamnu boju, kao što je bilo i predvidljivo prema slikama snimljenim sondom. No, veliko iznenađenje je predstavljalo merenje prikupljene težine: ni manje ni više od 5,4 grama. 54 puta više od očekivanog! JAXA je doista smatrala da će kriterijum za proglašenje uspeha misije biti donošenje količine od 0,1 grama. Ova konzervativna procena nastala je usled iskustva s prethodnom 'Hayabusom', koja je jedva doneti nekoliko zrna – ne grama – asteroida Itokawe. 5,4 grama može da izgleda malo, ali više je nego dovoljno za detaljno proučavanje sastav Rjuge trenutnim tehnikama. Otvara čak mogućnost razmene malih količina materijala s drugim svemirskim agencijama i istraživačkim organizacijama širom sveta.

10
Avion kojni je doneo uzorke asteroida iz Australije u Japan.

11
Sagamihara kampus.

12
Različiti delovi laboratorije za analitiku u Sagamihari.

13
Proces analiziranja cilindera.

14
Otvaranje komore A sa uzorcima.

Za sada JAXA još uvek nije uklonila sve uzorke iz kontejnera, pa je ova masa procena na osnovu poređenja težine cilindra 'Hayabuse 2' s kopijom koja je ostala na Zemlji. Takođe, ova masa ne uključuje malu količinu regolita koja je pronađena prilikom otvaranja posude, tako da konačna težina može biti malo drugačija. Tokom sledećih nekoliko godina ti će se uzorci detaljno analizirati kako bi se pokušalo razotkrivanje Rjugine tajne. Već možemo reći da na Zemlji ima više od pet grama od malog obližnjeg asteroida.

15
Mesto na asteroidu (Tamatebako) sa koga je uzet uzorak u julu 2018.

16
Slika zone L08-E1 na asteroidu (Tamatebako) sa visine od 30 m nakon što jesonda ostvarila kontakt sa površinom 21. februara 2019.

17
Najbolja slika površine asteroide kako ju je video mali 'rover' MINERVAII-1A.

 

[1] O ovoj sondi sam 2015. napisao veliku (95 str.) e-knjigu, 

[2] Još u prvoj misiji, japanski stručnjaci su procenili da bi upotreba tradicionalne tehnike za uzimanje uzoraka pomoću bušilice bila suviše složena – zahtevala bi neki genilajan sistem koji bi čitavu letilicu snažno usidrio za površinu. Čitaoci ovog texta su verovatno već konstatovali da su ideju 'gađaj i uzmi uzorke' već prihvatili i realizovali Amerikanci u svom projektu 'Deep Impact' – doduše na tipično američki snagatorski način, projektilom težine 370 kg!
  
Čitava SMP sprava je imala 8 pokretnih delova, ali ništa nije radilo pomoću motora već uz pomoć opruga.

 

 

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  

Neđo
-1 #7 Neđo 28-12-2020 15:04
Mislim da se nismo razumjeli. Hocu reci da sve masine prije kretanja sa Zemlje budu sterilisane i da je to standard, pravilo, koje je usvojeno jos 60ih. Moglo bi se teoretski desiti da odnesu nesto na tijelo na koje slijecu i posle ga vrate sa sobom pa da bude totalna histerija od rezultata.

Ima raznih vrsta ekstremofila, neki bi mogli da prezive mjesece pa i godine u nevjerovatnim uslovima. I radijaciju i niske/visoke temperature i nedostatak kiseonika itd itd.
ddragovic
0 #6 ddragovic 25-12-2020 17:39
Mesec je jedno od tih mesta
ddragovic
0 #5 ddragovic 25-12-2020 17:38
Ne razumete osnovne stvari.
Pojednostavljeno do banalnosti, postoje mesta u kosmosu sa uslovima za život i onim drugim. To su mesta za koje SE ZNA da ne mogu da budu ona u kojima bi opstajao život.
Čak ni ona tipa 'a otkud znaš?'...
Neđo
-1 #4 Neđo 24-12-2020 15:18
Pa karantin posle Apolo misija je bio iz predostroznosti zbog moguceg donosenja necega sa Mjeseca na Zemlju, a ne obrnuto.

Zeljko cini mi se pita za obrnut smjer. I mislim da tu ne moze biti problema, jer su sve letjelice prije odlaska sterilizovane i to je odavno standard.
ddragovic
0 #3 ddragovic 23-12-2020 19:49
E bre ovi prevalali milijarde km, a vas interesuju ove stvari. Naravno da ne znam takve odgovore ali ako je termos preživeo reentri preživeo bi valjda i pad.
A što se tiče ovog drugog, već decenijama nema protokola koji kontroliše to što ti pitaš. Čak su i posade s Meseca preskakali karantine (sem Apollo XI) jer se zaključilo da za tim nema potrebe.
Peric Zeljko
+1 #2 Peric Zeljko 22-12-2020 22:06
Poštovanje, veoma interesentan tekst. :-)
Negde sam čuo da u NASA postoje posebni stručnjaci koji se bave isključivo razvojem bezbedonosnih protokola koji treba da onemouguće odnošenje živih organizama sa Zemlje na susedna tela, Mesec, Mars itd, što bi se smatrao zagađivanjem istih.Da li postoje takvi stručnjaci koji se bave i bezbednošću u suprotnom smeru ? Da nam neka sledeća 'Hayabuse 2' ne donese iz svemira neželjenog posetioca.

Sve najbolje,
Željko Perić
Zlgor
+2 #1 Zlgor 22-12-2020 20:42
Zanima me kako su osigurali kapsulu u slucaju pada aviona pri povratku u Japan. Bio bi to neverovatan peh, da se izgube uzorci na takav nacin. Sigurno su imali neko resenje? Pretpostavljam izbacivanje celog kontejnera padobranom u slucaju eventualne kriticne situacije?

Dodaj komentar


Sigurnosni kod
Osveži