Astronautika: misije

Manje od 48 sati ranije, Kina je potvrdila da će se spuštanje kapsule Marsove sonde 'Tianwen 1' dogoditi 14. maja 2021. u 23:11 UTC. Unutar kapsule se nalazi rover 'Zhurong' koji će da doputuje zajedno sa motornim sletnim modulom. To će biti prvi put nakon misija 'Viking' iz 70-ih da sonda šalje kapsulu koja će sleteti na Mars dok ona orbitira oko Crvene planete. To će biti i prvi put da jedna država u prvom pokušaju pokušava da spusti na Mars robotsko vozilo. Ako sve bude u redu, sutra naveče sletni modul će sa 'Zhurongom' sleteti u Utopia Planitia na koordinatama 24,75° severno i 110,32° istočno.

1
Kapsula sonde 'Tianbwen 1' spušta se kroz Marsovu atmosferu.

Sonda 'Tianwen 1' stigla je na Mars 10. februara ove godine i, nakon nekoliko orbitalnih manevara, trenutno se nalazi u vrlo eliptičnoj izvidničkoj orbiti dimenzija 265 x 60.000 kilometara i nagiba 87°, s periodom od dva dana. Sa ove orbite sonda je fotografisala zonu slijetanja u visokoj razlučivosti svojom HiRIC kamerom kako bi smanjila nesigurnost u sletnoj elipsi. Pet sati pre ulaska u atmosferu, orbiter 'Tianwen 1' će 'dati gas' kako bi smanjio periapsis i ušao u trajektoriju preseka sa atmosferom. Ovaj manevar je neophodan kako bi kapsula, koja nema vlastiti pogonski sistem, mogla da uđe u Marsovsku atmosferu. Ubrzo nakon razdvajanja, orbiter će ponovno uključiti svoje motore kako bi povećao periapsis na 265 kilometara, čime će izbeći uništavanje u atmosferi Crvene planete.

2
Detaljan sled spuštanja sletnog modula sa 'Zhurongom'.

3
Pritisci koje trpi flap kapsule.

4
Sekvenca sletanja. Šmekerski! Bolji i jednostavniji sistem od Nasinog Sky-Cranea.

Kapsula će ući u atmosferu Marsa brzinom od 4,8 km/s na oko 125 kilometara visine. U tom trenutku će započeti sedam zastrašujućih minuta misije – zapravo, to će biti sedam ipo minuta – kako NASA obično opisuje fazu ulaska, spuštanja i sletanja (EDL, Entry, Descent and Landing) na Mars. Kapsula sonde 'Tianwen1' će slediti spuštanje i sletanje slično onom koje su izvele Nasine sonde 'Phoenix' i 'InSight'. Odnosno, koristiće jedan nadzvučni padobran i, u završnoj fazi, sletni modul pokretan hipergoličnim gorivom. Međutim, za razliku od ove dve misije, kapsula će koristiti optičku navigaciju i jednu aerodinamičku površinu – flap – pomoću kojih će kontrolisati njen ulazak i tako smanjiti pogrešku pri sletanju. Nije baš jasno do koje mere ćete ovom tehnikom moći da se smanji nepreciznost pri sletanju, ali primena takvih naprednih tehnika u prvoj misiji je prosto upečatljiva (NASA je tek ove godine prilikom spuštanja 'Perseverancea' uvela optički navigacioni sistem). Slično tome, sletni modul će upotrebiti autonomnu optičku navigaciju u finalnoj fazi kako bi odredio najbolje mesto za sletanje, tehniku koju je Kina uspešno testirala na Mjesečevim sondama 'Chang'e 3, 4 i 5'.

5
Delovi 'Zhuronga' (čita se 'Žuron'; to je kineski bog vatre).

6
Još jedan pogled na sletnu fazu.

Padobran će se otvoriti pri brzini od oko 1660 km/h, kada sonda bude na većoj visini od 4 kilometra. Toplotni štit odvojiće se na oko 3 kilometra iznad tla, omogućujući da se sve četiri noge stajnog trapa aktiviraju a radar počne da pruža podatke o visini i brzini u odnosu na tlo. Padobran i leđni toplotni štit razdvojiće se na visini od oko 1,5 km dok se sonda bude kretala sporije od 340 km/h. U tom momentu će se uključiti trasteri, vodeći modul ka površini. Na visini od oko 100 metara spust će se nakratko zaustaviti kako bi započela faza optičke navigacije, u kojoj će sonda takođe uključiiti LIDAR. Ako sve bude u redu, sletni modul s roverom 'Zhurong' će sleteti brzinom od oko 3 km/h.

7

Kad ovo bude objavljeno, rover će se već spustiti.

8
Sletanje modula sa 'Zhurongom'.

9
Rover i sletni modul na Marsu.

Orbiter 'Tianwen 1' imao je pri lansiranju masu od 3175 kg, dok kapsula sa sletnim stepenom teška 1745 kg (sam sletni stepen ima masu od 1300 kg). Rover 'Zhurong' ima dimenzije 2 x 1,65 x 0,8 metara i masu od 240 kg. To je najteži rover koji je do sada proizvela Kina, jer lunari roveri 'Yutu' i 'Yutu 2' imaju masu od 140 kg. Takođe nadmašuje Nasine MER rovere 'Spirit' i 'Opportunity', teške po 185 kg, premda je to daleko od tone 'Curiosityja' ili 'Perseverance'a. 'Zhurong' će morati da deluje najmanje 92 dana. Za to vreme će istražiti ravnicu Utopia Planitia sa svojih šest instrumenata: kamerom u boji MSCam (Multispectral Camera), koju čine dve stereo kamere sa 9 filtara i senzorom 2048×2048 piksela, navigacione kamere NaTeCam (Navigation and Terrain Camera), radar RoPeR (Mars Rover Penetrating Radar), baziran na onom koji su nosila dva lunarna rovera 'Yutu' i 'Yutu 2', a koji je sposoban da dosegne do dubine od 100 metara, spektrometar MarSCoDe(Mars Surface Composition Detector), koji uključuje infracrveni spektrometar i drugi laser, kao i mikroskop, meteorološku stanicu MCS (Mars Climate Station) i magnetometar RoMAG (Mars Rover Magnetometer). Laserski spektrometar LIBS (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy) razvijen je u kolaboraciji s francuskim CNES-om preko instituta IRAP (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie) i ima konstrukciju sličnu instrumentima ChemCam i SuperCam na roverima 'Curiosity' i 'Perseverance', takođe izgrađenih uz pomoć IRAP-a i, poput ovih instrumenata, koristiće laser za isparavanje stena iz daljine i analizu njihovog sastava.

10
Rover tokom testiranja.

11
Instrumenti rovera.

12
Instrumenti rovera.

Rover misije 'Tianwen 1' službeno je kao 'Zhurong' krstila kineska Svemirska agencija (CNSA) 24. aprila. Među imenima koja su bila u igri našla su se i Hongyi (弘毅, "hrabar/odvažan"), Qilin (麒麟, kineska mitološka figura), Nezha (哪吒, narodno božanstvo), Chitu (赤 兔, "grimizni zec") ili Qiusuo (求索, "istraživač"). Napokon je pobedio Zhurong – 祝融 – bog vatre u kineskoj narodnoj mitologiji.

13
Umanjeni model kineskog rovera na izložbi. 

14
Slika američkog orbitera zone gde se očekuje da će sleteti kineski rover. U krater na slici bi moglo da se smesti 5 'Marakana'.

Landing phases:

  • T + 0: atmospheric input at 125 km and 4.8 km/s.
  • T + 4 min 44 s: deployment of the supersonic parachute at 1660 km/h and more than 4 km high.
  • T + 5 min 25 s: separation of the heat shield at 900 km/h and 3 km in height.
  • T + 6 min 10 s: separation of the parachute and the rear heat shield at 340 km/h and 1.5 km in height.
  • T + 7 min 30 s: landing of the descent module at 3 km/h.
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  

Rajs
+2 #6 Rajs 16-05-2021 22:07
@ddragovic
@Miki

Hvala na objašnjenju... Zaista uživam u svakoj napisanoj riječi, a i u komentarima... Pozdrav iz Republike Srpske...
ddragovic
+3 #5 ddragovic 16-05-2021 13:39
Rover je solarni.
Nuklearno napajanje nije samo inženjeriski problem već jako složena enigma. Rajs, ako te baš kopka ta tema znam da sam napusao nekoliko jako zanimljivih textova o toj temi pa pogledaj. Čak i NASA ima veliki problem s takvim rešenjima i tek ovih godina radi na rešenjima.

Izzo, slažem se - optička navigajija je čudo!
Bili su prinuđeni na takvo rešenje zato što Amerika nije želela da podeli saznanja o Marsu koja poseduju a koja su Kinezima bila neophodna za sletanje. Zato su žuti bili prinuđeni da naprave obriter i da 5 meseci kruže i sakupljaju more informacija neophodne za pravljenje modela. Tako su prosto bili prinuđeni da razviju optičku navigaciju. Sada imaju razvijenu tehnologiju i softvere za to, i zeleno svetlo i za druge, još dalje objekte
Miki
+3 #4 Miki 16-05-2021 11:33
@Rajs
Nuklearni termogenerator uopšte nije jednostavno imati. Zahteva visokobogaćeni plutonijum koji je izuzetno skup, i trenutno ga proizvode samo Rusija, jako malo Kina (ako uopšte), a i USA se muči da ponovo pokrene proizvodnju. Kod USA misija koje koriste RTG, sam RTG je veliki procenat cene misije. RTG, ako uopšte imate mogućnost da ga proizvedete, košta >100mil $. Praktično se koristi samo za misije daleko od Sunca, kada solarni kolektori ne mogu obezbediti dovoljno struje za rad letelice. U misijama gde Sunca ima dovoljno, korišćenje RTG nema nikakvog ni ekonomskog ni praktičnog smisla.
Rajs
+2 #3 Rajs 15-05-2021 22:11
KAKO SE NAPAJA ROVER? Solarno? Zašto pored nuklearnog pogona?
Zeljko
+3 #2 Zeljko 15-05-2021 18:09
Svaka im cast! I svaka cast na informacijama, vrlo zanimljiv sadrzaj! Sleteli su slicno kao i viking sletaci nekada davno samo sto ovaj put imamo i rover!
Kizza
+3 #1 Kizza 15-05-2021 16:33
Čestitke za uspešno sletanje! Oduševilo me optičko navođenje!

Dodaj komentar


Sigurnosni kod
Osveži