Astronautika: misije

Evo ih; ovo je površina Marsa. To je za sve nas gotovo poznato mesto. Napokon, videli smo ovo mnogo puta putem kamera devet svemirskih sondi. Međutim, ove slike imaju jednu posebnost: prvi put površinu Crvene planete vidimo očima neameričke sonde. Za sve nas, Utopia Planitia kako je je video kineski rover 'Zhurong':

1
Marsov horizont i spuštena rampa kojom će se spustiti rover.

Mesto spuštanja je izuzetno ravno, na šta su ukazivale slike dobijene američkom sondom MRO i samim orbiterom 'Tianwen 1'. Vrlo različito od kamenitog tla na koje je sletela famozna sonda 'Viking 2' 1976. godine, takođe u Planitia Utopia, ali severnije. Prethodne slike su načinile roverove crno-bele kamere i one su namenjene vozačkim zadacima, slično hazcam kamerama Nasinih rovera, a na njima možemo da vidimo horizont Utopia Planitia na koordinatama 25,1º severno, 109,9º istočno. U prvom planu vidimo roverovu silaznu rampu, pravilno otvorenu. 'Zhurong' bi se trebao da se spusti niz ovu rampu 22. maja. U međuvremenu, kineski rover će ostati na sletnom stepenu sa kojim je i sleteo. Kineska svemirska agencija(CNSA) takođe je objavila još jednu sliku u boji koju je snimila kamera MSCam smeštene na jarbolu rovera. Na slici možemo da vidimo otvorene solarne ploče i glavnu komunikacionu antenu, kao i pločice za kalibraciju pojedinih instrumenata.

2
Gornja površina rovera snimljena sopstvenom kamerom. Mars je trenutno udaljen od Zemlje 324.028.400 km i slika putuje 18 minuta i 0,84 sekunde do Kine.

3
Trenutni položaj rovera na platformi. Tajni snimak našeg exclusive reporetera-volontera na Marsu.

4
Objašnjenje stvari koje se vide na gornjim slikama (CNSA).

Kina je objavila i prve video zapise misije na kojima možemo da pratimo fazu odvajanja kapsule od orbitera. Videozapisi otvaranja padobrana i sekvence finalnog spuštanja planirani su za slanje u narednih nekoliko dana.

5
https://twitter.com/i/status/1394964283876904965

6
https://twitter.com/i/status/1394964293502836737

Rover 'Zhurong' (祝融 号) misije 'Tianwen 1' uspešno je sleteo na Mars 14. maja 2021. u 23:18 UTC, ali nismo mogli da vidimo slike sve do juče u podne, 19. maja. Ovih gotovo pet dana čekanja postalo je užasno dugo zbog informativne netransparentnosti kineskih vlasti, koje su precizne planove za slanje slika objavile tek nekoliko dana nakon sletanja. Odgađanje slanja ovih prvih slika izazvala je reakciju odgovornih za kosmički program zemlje, koji su morali da objasne kako slike neće biti spremne sve do danas u pokušaju da smanje očekivanja javnosti.

7
Komunikacione veze između Zemlje, 'Zhuronga' i 'Tianwena 1'.

Slike su putovale toliko dugo jer su bile poslate preko orbitera 'Tianwen 1'. 'Zhurong' ima visokopojačanu antenu koja omogućava direktni kontakt sa Zemljom, ali samo brzinom prenosa podataka od 16 bps[1], nedovoljnom za slanje slika ili videozapisa. Nasine sonde takođe prenose glavninu svojih podataka preko orbitera, ali američka agencija trenutno ima flotu vlastitih sondi i onih drugih agencija koje su spremne da iz orbite prenose podatke s bilo koje nove sonde na površini Marsa. Da zakomplikuje stvari, orbiter 'Tianwen' 1 se nalazio u eliptičnoj orbiti s apoapsisom od 60.000 kilometara i periodom od dva dana. Nakon puštanja kapsule s roverom 'Zhurong' i provere da li je pravilno sletio,'Tianwen' je ostao u ovoj orbiti sve dok 17. maja nije promenio orbitu u novu od 260×16.000 kilometara i perioda od 8,2 sata. U ovoj novoj orbiti orbiter 'Tianwen 1' prelazi iznad zone sletanja 'Zhuronga' jednom dnevno – da, jednom a ne tri, jer se planeta okreće ispod njega – omogućavajući češće prikupljanje podataka sa rovera pomoću UKT antenske veze.

8
Trenutak odvajanja kapsule od orbitera.

9
Kapsula u trenutku nadzvučnog ulaska u gornje slojeve Marsove atmosfere.

10
Aerodinamički 'flap' koji je služio za kontrolu položaja tokom spuštanja.

Ubrzo nakon sletanja, Kina je objavila profil spuštanja kapsule sa roverom. Kapsula se odvojila od orbitera otprilike u 20:00 UTC 14. maja, a otprilike tri sata kasnije, u 22:54 UTC, počela je da zalazi u atmosferu Marsa. Kapsula je izvršila treći kontrolisani ulazak u atmosferu Marsa a prvi neke zemlje koja nije SAD u istoriji. Samo su roveri 'Curiosity' i 'Perseverance' izvršili ovakvu vrstu ulaska. Ostale Marsove sonde izvodile su nekontrolisani balistički ulazak, što je dovodilo do manje preciznih sletanja (sonde 'Vikinga' izvršile su nebalistički ulazak, ali bez kontrole njihove putanje; zapravo je ova tehnika povećala nepreciznost u slučaju ovih sondi). 'Zhurongova' kapsula je koristila gasovito gorivo da bi zadržala svoj položaj, a zatim je otvorila aerodinamični 'flap' za kontrolu položaja letilice (ovo je bio prvi put da se ovaj sistem koristi u atmosferskom reentriju na drugoj planeti).

11
Padobran kapsule 'Tianwen 1'.

12
Nadzvučni padobran 'Zhuronga'

13
Testiranje padobrana na Zemlji.

Tada je otvoren prvi kineski padobran koji je 'proradio' u atmosferi druge planete, nadzvučni padobran koji je smanjio brzinu sistema na 95 m/s (345 km/h). Optički navigacioni sistem je omogućio računaru da odabere najprikladnije područje za sletanje, dok je letilica ostala nepomična na stotinjak metara visine (ista tehnika je korišćena u misijama 'Chang'e 3, 4 i 5'). Konačno se stepen s roverom 'Zhurong' počeo lagano da se spušta iznad Utopie Planitie. Udaljenost između konačnog mesta sletanja i prvobitno najavljenog iznosila je oko 29 kilometara. Konačno, 'Zhurong' je preživeo svojih jedinstvenih 'devet minuta terora' da bi došao do površine. S lansirnom težinom od 1300 kg, sletni stepen misije 'Tianwen 1' predstavljao je jedan od najvećih tereta koji je sleteo na Mars, a nadmašili su ga samo roveri 'Curiosity' i 'Perseverance', teški gotovo tonu (imaj na umu da je sletni stepen lakši od ovih rovera nakon što potroši gorivo tokom spuštanja).

Kao poređenje, vredno je pomenuti da su lenderi 'Vikinga' imali masu od 600 kg, 'Spirit' i 'Opportunity' od oko 720 kg po sletanju, a sonde 'Phoenix' ili 'InSight' su imale oko 360 kg. Takođe, 'Zhurong' je treći najteži rover koji je stigao do Marsa, nakon 'Curiosityja' i 'Perseverancea'. Sa 240 kg, 'Zhurong' je nadmašio 'Spirit' and 'Opportunity' za 185 kg a budući evropski rover 'Rosalind Franklin' za 207 kg.

14
Fenomenalna slika koja prikazuje spuštanje sletnog stepena sa roverom na površinu. Ja se mučim da renoviram kupatilo i zamenim kadu a zamisli koliko je znanja trebalo za ovo.

15
Sletni stepen sa još uvek sklopljenim roverom na vrhu...

16
Sletna sekvenca rovera. Sem Vučića, ovo mogu da razumeju samo oni koji su pratili slična ovogodišnja sletanja drugih lendera.

17
Sletni stepen.

18
https://twitter.com/i/status/1393504860717338627

19
https://twitter.com/i/status/1393516093080276996

'Zhurong' ima dimenzije 2,6×3,0×1,85 metara i šest točkova promera 30 cm. Svaki točak ima svoj nezavisni elektromotor. Kao u slučaju Nasinih rovera ili evropskog 'Rosalind Franklina', sposoban je da sam sebe uključi. Rover može da prevali do 200 metara dnevno, ali se ne očekuje da će prekoračiti 100 metara za jedan dan.

'Zhurong' ima solarne panele za proizvodnju električne energije, od kojih se četiri mogu raširiti (dizajn je nadahnut krilima leptira). Dvije stražnje ploče su fiksne, dok se bočne stranice po potrebi mogu postaviti u uspravan položaj tako da na njima nakupljena prašina spadne zahvaljujući posebnom tretmanu. Za razliku od Nasinih rovera, izgleda da 'Zhurong' ne nosi nuklearne grejače da bi izdržao hladne Marsove noći – da, ljudi često zaboravljaju da su 'Sojourner', 'Spirit' i 'Opportunity' nosili plutonijumske-238 grejače (RHU heaters). Zauzvrat, središnji korpus rovera ima dva kontejnera koji danju čuvaju toplotu a oslobađaju je noću, iskorištavajući faznu promenu ugljovodonika andekana iz čvrstog u tečno stanje[2]. To je prvi put da se takav sistem koristi na svemirskim sondama. Kako bi se regulisala temperatura, površina rovera je prekrivena aerogelom. Za komunikaciju, a kao što sam već pomenuo, rover ima neusmerenu UKT (ultrakratku) antenu i visoko pojačanu X-band antenu prečnika 36 centimetara. Korištenjem UKT antene, 'Zhurong' može jednom dnevno da tokom 8-10 minuta komunicira s orbiterom minimalnom brzinom od 38 kbps. Cilj je preneti oko 15 MB informacija do orbitera svaka tri Marsova dana. Zahvaljujući sporazumu s ESA-om, postoji mogućnost da će 'Zhurong' komunicirati sa Zemljom preko sonde 'Mars Express', iako to, za sada, nije isprobano. UTK antena takođe će se koristiti za komunikaciju sa sletnim stepenom putem WiFi wireless mreže od 2,4 GHz. 'Zhurong' će svakodnevno komunicirati preko glavne antene prenoseći telemetriju i meteorološke podatke, šaljući oko 6,25 MB svaka tri Marsova dana.

22
Dva cilindra na gornjoj palubi 'Zhuronga' čuvaju andekanski sistem za regulaciju temperature rovera.

23
Delovi 'Zhuronga' (čita se 'Žuron'; to je kineski bog vatre).

Podaci koje je poslao orbiter, ili direktno 'Zhurong', na Zemlji je hvatalo uglavnom pet antena: dve antene od 50 i 40 metara u Pekingu, 40-metarska antena u Yunnanu, druga od 66 metara u Jiamusiju i nova antena od 70 metara u Tianjinu. Kina ima još 35-metarsku antenu u Neuquénu u Argentini, ali trenutno nije jasno da li oni sudeluje u prijemu podataka sa kineskog rovera.

Rover nosi šest instrumenata: MSCam kameru u boji (Multispectral camera), koja se sastoji od kamere sa 8 filtara i senzorom od 2048 x 2048 piksela, navigacione kamere NaTeCam (Navigation and Terrain Camera), RoPeR radar (Mars Rover Penetrating Radar), temeljen na onom koji su nosila dva lunarna rovera 'Yutu' i 'Yutu 2' i sposoban da dosegne dubinu između 10 i 100 metara (radar, koji radi na frekvencijama od 55 MHz i 1300 MHz, radiće zajedno s orbiterovim radarom), MarSCoDe spektrometar (Mars Surface Composition Detecto), koji uključuje infracrveni spektrometar i drugi laser, kao i mikroskop, MCS (Mars Climate Station) i magnetometar RoMAG (Mars Rover Magnetometer).

Laserski spektrometar LIBS (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy) predstavlja glavni 'Zhurongov' instrument – on je polovina korisnog tereta – i razvio ga je Šangajski institut za tehničku fiziku u saradnji s francuskim CNES-om preko IRAP-a (Institut de Recherche in Astrophysique et Planétologie), a po dizajnu je sličan instrumentima ChemCam i SuperCam na roverima 'Curiosity' i 'Perseverance', takođe proizvedenim uz pomoć IRAP-a. Poput ovih, laserom će isparavati stene iz daljine i analizirati njihov sastav. Svaki snimak i analiza laserskim spektrometrom traje oko 300 milisekundi i može da se fokusira na površinu od 0,1 kvadratnih milimetara. Instrument koristi neodimijumski YAG laser (Nd:YAG laser) koji radi na talasnoj dužini od 240-850 nanometara. Laser se odbija od ogledala koje može da se okreće oko dve ose kako bi pokrilo bilo koji pravac. Za njegovu kalibraciju postoji pločica s različitim uzorcima smeštena ispod antene velikog pojačanja. Instrument takođe poseduje kameru za pravljenje slika.

24
Podaci sa rovera 'Zhurong'.

Pred 'Zhurongom' je 92-dnevna primarna misija. Prvi kineski rover je sleteo na površinu planete koja je do sada bila ekskluzivna teritorija Nase (ne zaboravimo da američka agencija trenutno upravlja sa tri sonde na Marsovoj površini). 'Zhurongov' uspjeh u jednakoj meri pokazuje spektakularni napredak kineske tehnologije posljednjih godina i ambiciju njenog kosmičkog programa. Kina planira da donese uzorke s Marsa 2031. godine, verovatno pre Nase i ESA-e. Kad je ova azijska zemlja najavila ovaj plan o donošenju uzoraka sa Marsa, vrlo malo nas je verovalo da će uspeti da razviju tehnologiju za to za manje od deset godina. Sad više niko nema sumnje, sem možda Bajdena...

 

[1] Američki orbiter MRO, koji se okreće oko Marsa već 16 godina, komunicirao je recimo s roverima 'Spirit' i 'Opportunity' brzinom od 1 kbps -2 Mbps.

[2] Zanimljiva materija [CH3(CH2)9CH3]. Čini sastojak seksualnih poruka kod ratličitih vrsta moljaca i bubašvaba, a kod mrava je signal za opasnost.

 


Kineski rover Zhurong je sleteo na Mars Istorija sonde Tianwen - 1

Sedam minuta terora 'Zhuronga', prvog kineskog rovera na Marsu

Prve slike Marsa okom kamere kineskog rovera 'Žuron'


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


Sigurnosni kod
Osveži