Astronautika: misije

27. juli 2009.

Misija_Fobos1

С.Д. КУЛИКОВ, generalni konstruktor i generalni direktor, doktor tehničkih nauka; И.Н. ГОРОШКОВ, glavni konstruktor programa Planetnog istraživanja; М.Б. МАРТЫНОВ, načelnik projektnog odelenja Lavočkinove naučno-proizvodne asocijacije (rus. НПО им. С.А. Лавочкина).

 

Većina svetskih planetologa pretpostavlja da jedan od najatraktivnijih objekata za istraživanje, Marsov pratilac Fobos, na svojoj površini čuva reliktni materijal koji bi pomogao da se mnoge tajne o našem poreklu konačno razreše. Zato su ruski naučnici razradili jedan fantastično složen naučni program koji ima za cilj donošenje uzoraka tog tla (rus. грунта) na Zemlju, dok su konstruktori iz Lavočkina za taj projekat, nazvan "Фобос-грунт", napravili izuzetno sofistikovanu automatsku međuplanetnu stanicu (AMS). U nastavku ćemo se malo bliže uopznati sa ovim projektom.

Zašto baš Fobos?

Fobos je veći od dva Marsova satelita, a otkrio ga je još 1877. godine američki astronom Asaph-Hall. Prve fotografije Fobosa i Dejmosa (drugog satelita) načinio je američki "Mariner 9" u novembru 1971. godine.

Šta danas znamo o njemu?

Misija_Fobos2

Fotografija koju je pre 20 godina poslala ruska АМСФобос 2". Udaljenost letilice je 220 km.

 

Fobos kruži oko Marsa u ravni njegovog ekvatora, na srednjem rastojanju od oko 6.000 km od površine, sa periodom rotacije od 7 sati i 39,2 minuta. Oblikom najviše podseća na krompir dimenzija 26,8 × 22,4 × 18,4 km, dok je njegova duža osa uvek orijentisana ka sreduštu Marsa. Sa Marsa je vidljiva uvek jedna te ista strana Fobosa, isto kao što sa Zemlje uvek vidimo jedno lice Meseca. Zato što se nalazi ispod prečnika sinhrone orbite, okreće se brže oko Marsa nego što rotira oko svoje ose, tako da gledano sa površine Marsa izlazi na zapadu a zalazi na istoku, i to dvaput dnevno (svakih 11 sati i 7 minuta). Zbog male mase (1,072 × 1013 tona[1]), mala mu je i gravitacija - oko 1.900 puta manja od Zemljine[2]. Fobos polako pada - orbita mi se na svakih 100 godina snižava za desetak metara. Kroz par desetina miliona godina, preiod rotacije Fobosa će sa 7,65 sati pasti na ispod 2 sata, i ovaj satelit će se ili srušiti ili sasprsnuti u komade i stvori lep prsten oko planete. Zbog velikog kočenja Fobosa marsovskom atmosferom, pre 50 godina se pojavila intrigantna teorija[3] o veštačkom poreklu ovog neobičnog satelita ..., ali to je neka druga tema.

Ipak, glavni razlog velikog interesovanja naučnika za Fobos krije se u tome što on pripada onim malim telima Sunčevog sistema za koje se veruje da se najverovatnije sastoje od reliktnog materijala - tj. onog od kojih su nekada davno formirane planete. Prema danas najprihvaćenijoj hipotezi[4] o nastanku Fobosa i Dejmosa, oni su zapravo samo asteroidi Glavnog poojasa, zahvaćeni gravitacionim zagrljajem Marsa. Na malim telima, kao što su asteroidi i komete, ne postoje vulkani niti tektonski pokreti koji bi suštinski izmenili prvobitni sastav kore. Zato bi sasvim bilo moguće, upoređujući svojstva prvobitnog sastava sa fizičko-hemijskim svojstvima sastava današnjih planeta, koje su, u osnovi, izmenjene svojim unutrašnjim vulkanskim i tektonskim procesima, utvrditi verodostojnost naših kosmogonijskih teorija[5] o nastanku i evoluciji Sunčevog sistema. Naravno, najpouzdaniji naučni rezultati bi bili dobijeni podrobnim analizama takvog reliktnog materijala u laboratorijama na Zemlji, jer ovde nam je na raspolaganju čitav arsenal naučnih metoda i instrumenata, koji su, u takvom obimu i preciznosti, nezamislivi i na najopremljenijoj kosmičkoj letilici. Zato svi već godinama maštaju da se uz pomoć uznapredovale kosmičke tehnike na Zemlju konačno dopreme uzorci materijala sa tajanstvenog Fobosa.

Krajem sedamdesetih godina, Sovjeti su poverili razradu odgovarajuće kosmičke sonde proverenim i iskusnim lavovima u Lavočkinovim biroima, u to vreme glavnoj ustanovi za konstrukciju AMS (rus. Aвтоматических междупланетных станций, AMC). Oni su u prethodnih dvadesetak godina nakupili neverovatno iskustvo u projektovanju i proizvodnji AMS za istraživanje Meseca, Venere i Marsa - naprimer, prvog lunohoda na svetu, prvog istraživača komete, i prvog automatskog aparata na svetu, odn. letilice koja će doneti na Zemlju uzorke Mesečevog tla[6].

To nagomilano iskustvo omogućavalo je njihovim inženjerima da se uhvate u koštac sa rešavanjima tako složenih zadataka kao što je donošenje uzorka sa Fobosa - ali ne samo sa Fobosa, već i sa drugih tela u Sunčevom sistemu i vasioni.

Misija_Fobos3

„Fobos 1" i „Fobos 2" (na slici je desantni modul) predstavljali su sledeću generaciju „Venera" letilica, i bili su naslednici VEGA letilica. Nosili su 24 instrumenta prozvedenih u 13 zemalja. Krajem marta 1989. „Fobos 2" je zbog tajanstvene greške u programu izgubio orijentaciju i odleteo u pogrešnom pravcu. Isti dizajn je bio iskorišćen i za dugo odlaganu rusku misiju „Mars 96".

 

Prethodnici programa „Fobos-grunt"

Kroz istoriju, Sovjeti su imali mnogo više uspeha u istraživanju Venere nego Marsa. Prva serija malih sondi[7] (1960-1965) završena je totalnim krahom, a ni serija težih sondi[8] (1969-1973) nije prošla mnogo bolje. Zato su Sovjeti od letilica treće generacije s pravom očekivali mnogo više.

Tehnička složenost ekspedicije za donošenje uzorka sa Fobosa, a takođe i neredovna i nedovoljna financijska podrška, primorala je glavešine da se priklone odluci o etapnoj realizaciji projekta, ali sa očuvanjem maksimalnog kontinuiteta. Prva etapa je podrazumevala zahtevnu i rizičnu operaciju susreta sa Fobosom, a druga operaciju uzimanja uzorka i njegovo vraćanje na Zemlju.

Lansiranje kosmičkih letilica prve etape bilo je planirano za 1984. godinu, ali je zbog para i tehničkih manjkavosti sve pomereno za 1986. A onda su u julu 1988., u razmaku od 5 dana, lansirane dve letilice misije „Фoбос-88". Predstojala je jedna vrlo interesantna ekspedicija, prepuna naučnih i tehničkih izazova. Pogledajmo ukratko njene zadatke i osobenosti.

Novi naučni program je pored međunarodne kooperacije[9] u kompleksnom istraživanju Fobosa trebalo da obuhvati i izučavanje Marsa, Sunca i okolnog kosmičkog prostranstva. Postojao jetakođe i jedinstven plan da se sonde spuste na samo 50 metara od površine Fobosa, i da u roku od 15 minuta načine televizijske snimke i seriju eksperimenata. Da bi se to ostvarilo, bilo je neophodno sve savršeno isplanirati.

Strukturno, svaka kosmička letilica, ili kako to Rusi lepo kažu „aparat", sastojao se od dva konstruktivno nezavisna modula - autonomne marševske[10] motorne instalacije i jednog servisnog modula, koji je sadržao neophodne sisteme za obezbeđivanje funkcionisanja aparata tokom svih etapa misije. Konstruktivno gledano, glavni deo servisnog modula predstavljao je torusni hermetički segment sa elektronikom, koji je okruživao modularnu valjkastu sekciju za eksperimente. Za njegov donji deo bila su zakačena 4 sferna rezervoara (koja su sadržala hidrazinsko gorivo i kontrolne motore za položaj i orijentaciju[11]) potisnog modula a gornji deo je služio za smeštaj korisnog tereta. U misiji „Фoбос-88" tu se nalazio smešten odeljak za naučnu aparaturu, dok je u eksperimentu dopremanja uzoraka Fobosovog tla na Zemlju prema projektu tu trebalo da se nalazi raketni blok za uzletanje sa Fobosa.

Misija_Fobos4

Orbiter „Fobos 2". Imao je masu od 2.600 kg, ali sa marševskom motornom instalacijom tipa „Fregat", koja je odnela orbiter na pravu orbitu ka Marsu, masa je bila 6.220 kg. Svaka letilica je imala i lender koji je trebalo da izvrši brojna istraživanja. „Fobos 2" je imao i drugi lender, malog „skočka", koji je pomoću stajnog trapa „na federe" trebalo da posle sletanja odskoči i napravi hemijska, magnetna i gravitaciona merenja sa druge lokacije.

Dakle, 7. i 12. jula uspešno su sa kosmodroma u Kazahstanu lansirane i uvedene na trajektoriju ka Marsu dve letilice - АМС "Фобос-1" i АМС "Фобос-2". Samo konstruisanje i uspešno lansiranje ove dve sonde učvrstilo je nadu svih zvaničnika u pouzdanost čitave ekspedicije. Nažalost, veza sa „Fobosom 1" je nenadano prekinuta 2. septembra 1988. godine zbog pogrešne komande poslate sa Zemlje tri dana ranije, i letilica se izgubila na heliocentričnoj orbiti. Sa dodatnim oprezom i nadom, kontrolori sa moskovske Akademije vodili su „Fobos 2" sve bliže Marsu i Fobosu. Konačno, 29. januara 1989. ušao je u orbitu oko Marsa, a 21. marta je bio udaljen samo 200-400 km od orbite Fobosa. Sve je išlo kako treba, ali ... 29. marta, u trenutku operacije snimanja Fobosa u autonomnom režimu rada, veza s letilicom je iznenada prekinuta i više nikada se nije uspostavila. Bez obzira na neuspeh, „Fobos 2" je ipak bar donekle ispunio program istraživanja Fobosa i Marsa sa orbite.

Misija_Fobos5

Najbolja naknadno procesirana slika Fobosa koju je poslao „Fobos 2".

http://astrosurf.com/nunes/explor/explor_ph2.htm

 

 

 

 

 

Misija_Fobos7

Ovo je poslednja slika koju je „Fobos 2" poslao na Zemlju. Udaljeni su bili 188 km, a rezolucija je 34 metra. U gornjem uglu se vidi datum.

 

Mnogo vremena je potrošeno na utvrđivanju mogućih razloga za ono što se dogodilo i u razmišljanju šta treba sledeće uraditi u programu vezanom za istrživanje Marsa. Na kraju, vagnuvši sve mogućnosti, uključujući i financijske, naučnici i inženjeri su se opredelili za optimalnu varijantu sledeće ekspedicije - veštački satelit oko Marsa, sa četiri jedinice koje će ući u atmosferu, od čega će dve biti površinska lendera, pokretana na nuklearni pogon (RTG), a dva će biti tzv. penetratora, povezana s njima, sposobna da buše površinu Marsa nekoliko metara u dubinu.

Modularna konstrukcija letilicâ iz projekta „Fobos-88" omogućila je da se njihova tehnologija iskoristi kao osnova za AMS projekta „Mars 94/96", koji je startovao 16. novembra 1996. godine u 20:48:53 po našem vremenu.

Naučne instrumente za lendere i sâm orbiter napravili su ruski akademski instituti, uz široku kooperaciju mnogih zemalja. Servisni sistemi su bili modernizovani u skladu sa preporukama izvedenim iz gorkih rezultata sa sondama „Fobos 1" i „Fobos 2". No letilicu „Марс 96" zadesila je još gora sudbina - aparat nije ni napustio parkirnu orbitu Zemlje, jer je prilikom drugog starta motora, koji je trebalo da letilicu uvede u trans-marsovsku orbitu, došlo do otkaza na četvrtom stepenu bloka D-2 (rus. Блок Д-2) rakete-nosača "Протон К" 8K82K/11С824Ф/Д-2[12]. AMS se odvojio i automatski uključio svoje motore, ali bez pomoći četvrtog stepena aparat se okrenuo, ponovo iznad Bolivije uleteo u atmosferu i pao u talase Tihog okeana[13].

I pored neslavne sudbine, brojne buduće misije su bila bazirane na idejama i tehnologiji „Marsa 96", među kojima je najpoznatija evropska misija „Mars Express" lansirana 2003. godine, i finska „MetNet", planirana za kraj ove dekade.

Misija_Fobos8

"Mars 96", ili kako (po)negde piše "Mars 8". U vreme lansiranja, bila je to najteža interplanetna letilica - sa gorivom, imala je 6.180 kg. U malim žutim kuglama sa strane nalazila su se dva mala lendera.

 

Ideja projekta „Fobos-grunt"

Pomenuti neuspesi i narastajući financijski problemi[14] naterali su nadležne da razmisle o neophodnosti izgradnje kosmičkih letilica nove generacije, koje će za lansiranje da upotrebe neku od raketnih nosača srednje klase, "Союуз" (11A511), koje su bile znatno jeftinije od teških[15]Протона".

Lavočkinovа naučno-proizvodnа asocijacijа (rus. НПО им. С.А. Лавочкина), zajedno sa Institutom za kosmička istraživanja, moskovskim Institutom za geohemiju i analitičku hemiju V. I. Vernadskog RAN i Centralnim naučno-istraživačkim institutom mašinogradnje Rosaviakosmosа (ЦНИИмаш), proučila je i odobrila mogućnost izgradnje servisnog modula višestruke namene nove generacije, sa masom od 400-500 kg, umesto analognog modula mase 2 tone koji su korišćeni u projektima „Fobos 88" i „Mars 96".

Jednovremeno su tražili takvu varijantu naučno-značajne ekspedicije koja bi bila kadra da objedini napore naučnika i tehničara u uslovima vrlo ograničenih finansija, a da se ipak uklopi u Federalni program kosmičkih istraživanja Rusije do 2015. godine.

Za takvu ekspediciju odabran je projekat „Fobos-grunt", sa primarnim ciljem da na Zemlju konačno dopremi uzorke sa Fobosa. Ako uspe, biće to prvi vanzemaljski uzorci sa jednog tela u našem planetnom sistemu donešeni na Zemlju od poslednje slične misije koju je 1976. godine obavila „Luna 24".

Postavljeni su precizni naučno-tehnički zadaci misije:

-         sletanje na Fobos, uzimanje uzorka, i povratak jednog aparata sa kapsulom sa tim uzorcima na Zemlju;

-         njihovo detaljno proučavanje;

-         utvrđivanje fizičkih i hemijskih karakteristika Fobosa, osobinâ njegove unutrašnjosti, kao i orbitnog i sopstvenog kretanja;

-         proučavanje fizičkih uslova sredine koja okružuje Fobosa;

-         daljinsko proučavanje atmosfere i površine Marsa.

Kao osnovni tehnički zahtev novom kosmičkom ansamblu postavljeno je njegovo uspešno lansiranje AMS uz pomoć rakete „Sojuz", ali i takvo projektovanje koje će omogućiti da se osnova uvek može da iskoristi u sledećim interplanetnim misijama i budućim astrofizičkim opservatorijama. Svi ti zadaci su uspešno rešeni u okvirima tehničkih zahteva i skica projekta, koji su razrađeni još 2000-02 godine.

Šta je bio razlog oslanjanja na noseće mogućnosti rakete-nosača „Sojuz", koje su bile triput manje od „Protonovih"? Postoji li ikakav kontinuitet u kosmičkim aparatima projekta „Fobos-88" i osmišljenog „Fobosa-grunta"?

Misija_Fobos9

Jedan od prvih šematskih prikaza leta „Fobos-grunt" do Marsa i nazad iz 2001. godine. [Slika НПО им. С.А. Лавочкина.] Prema planovima od 2004, motori na jonski pogon su zamenjeni hidrazinskim, a solarni paneli više nego prepolovljeni.

Ako lansiranje bude u oktobru ove godine, prozor će biti otvoren samo 2 nedelje. Čitava ekspedicija bi trebalo da traje nepune 3 godine.

 

Razmotrimo nekoliko etapa planirane misije, a pogledajmo i osobenosti strukturnog i konstruktivnog sklopa sâmog kosmičkog aparata (KA).

Šema leta AMS

Prema najklasičnijoj šemi, tri stepena rakete-nosača plus jedan dodatni stepen („buster"), dovoljni su da se kosmički aparat uvede na međuplanetnu putanju. Međutim, u datom projektu, KA će istovremeno da obavlja funkciju i tog dodatnog, gornjeg stepena[16]; u njemu će se nalaziti poseban sistem motorâ za uvođenje u orbitu ka Marsu, DUV (rus. Двигательная установка выведения, ДУВ), gotovo potpuno jednak već pominjanom marševskom sistemu motorâ dodatnog bustera „Фрегат"[17]. U odnosu na standardni stepen „Fregate", na ovaj način je za uvođenje na međuplanetnu trajektoriju postiguta ušteda u težini od oko 400 kg. Rusi su prvi u svetu napravili takav „samoizvodeći" (na orbitu) KA, spajajući funkciju kosmičkog aparata i dodatnog bustera, što je povećalo težinu dragocenog korisnog tereta za 20-25%, a smanjilo cenu lansiranja za 25-30%. Posle ulaska AMS u posrednu[18] visokoeliptičnu orbitu oko Zemlje, uključiće se motori DUV, i uvesti letilicu na hiperboličnu trajektoriju koja će je od Zemlje povesti ka njenom udaljenom cilju. Na toj međuplanetnoj trajektoriji, odmah nakon obavljenog zadatka DUV će se automatski odvojiti od kosmičke letilice.

Misija_Fobos10

Buster „Fregat". Čini ga 6 lopti, od čega su 2 rezervoari za gorivo, 2 za oksidator, a 2 za instrumente (jedan je pod pritiskom).

 

Misija_Fobos11

Dodatni stepen rakete-nosača, „Fregat", u Lavočkinovom centru za testiranje letilica, KIS. U prvom planu se vidi verzija za testiranje, a u pozadini je demo-verzija. Verzija „SB" označava blok koji je projektovan da odbaci rezervoare kada se isprazne.

 

Prilikom ovakve šeme lansiranja, impuls brzine koji će imati AMS biće dovoljan je za izlazak iz sfere gravitacionog uticaja Zemlje, ali ne i za dolazak do Mersove orbite. U samom početku projekta misije, za tu svrhu je bio planiran kompleks jonskih[19] elektroraketnih motorâ, ERDU (rus. Электроракетная двигательная установка[20], ЭРДУ) tipa MD08-03, čiji je specifični-impuls 6 puta veći od impulsa motorâ na tečno gorivo (ЖРД). Do ovog projekta, Rusija nikada nije imala priliku da se isprobala u korišćenju ERDU u međuplanetnim letovima[21].

Potisak AMS postignut uz pomoć pomenutih jonskih motora na putanji od Zemlje do Marsa predstavljaće jedan od ključnih zadataka ovog leta, pa je to moralo biti pouzdano rešeno uz minimalnu težinu foboskog lendera i uzletnog bloka. I aparat za povratak koji će doneti uzorke na Zemlju znatno je uprošćen, ali ne na uštrb uspešnosti njegovog sletanja u zadati rejon na Zemlji. Uprošćavanje je postignuto eliminacijom bilo kakvog konstruktivnog elementa ili sistema koji bi bio neophodan za njegov rad prilikom leta ka Zemlji. Njegovo spuštanje na Zemlju veoma će da podseća na pad meteora - kinetička energija izazvana ulaskom u atmosferu biće umanjivana jedino putem prostog aerodinamičkog kočenja izazvanog trenjem, bez korišćenja padobrana i sličnih aerokočećih uređaja.

Aerodinamički oblik zemaljskog aparata za povratak obezbediće njegovu pravilnu samoorijentaciju, u čemu će mu pomoći prednji termozaštitni štit protiv slobodnog pada, čiji je prečnik odabran tako da brzinu pada drži na oko 35 m/s (130 km/h). Energija udara o površinu Zemlje biće amortizovana specijalnim amortizujućim materijalom, koji će okruživati hermetički termos sa uzorkom, snažnu radiolokacionu aparaturu i hemijski izvor energije.

Kao rezultat svega, imaćemo da će težina povratne sonde biti svega 10,9 kg, uz maksimalnu težinu prikupljenih uzoraka sa Fobosa od 0,4-0,5 kg, u zavisnosti od specifične gustine. Treba podsetiti da svako povećanje mase zemaljske povratne sonde od 1 kg, zahteva povećanje početne mase kosmičke letilice od 15 kg.

Konstruktivne osobenosti

Misija_Fobos12

Ovako je prvobitno bilo planirano da AMS „Fobos-grunt" bude spakovan na vrhu gornjeg stepena rakete-nosača „Sojuz". Danas se zna da će za lansiranje da bude korišćena raketa "Zenit 2SB", ali u suštini šematski se ništa neće promeniti.

 

U sastavu kompleksa neće biti busterskog modula. Strukturno, AMS se sastoji od potpuno autonomnih modula, od kojih je osnovni višenamenski servisni modul, sposoban da nosi teret različitih namena. U ovoj misiji dopremanja uzoraka sa Fobosa, to će biti uzletna raketa (uzletni blok) sa kapsulom koja će se vratiti na Zemlju. I uzletna raketa je takođe modularna: poseduje uzletni stepen, jedan modul za povratak ka Zemlji i jedan za sletanje na nju. Upravljanje radom celokupne letilice sa svim sistemima povereno je zajedničkim kompjuterima višenamenskog servisnog modula i AMS. I sistem motora za uvođenje na potrebnu trajektoriju (DUV) takođe je napravljen po modularnom principu: sa marševskim motorima na tečno gorivo (ŽRD) i jonskim motorima (ERDU). Kombinacija motora na tečno gorivo sa elektrojonskim veoma je korisna kada je potreban kosmički let sa velikim impulsom i na duge staze, budući da jonski motori stvaraju potisak od samo 0,7 njutna (~70 gr).

Takva struktura će omogućiti korišćenje višenamenskog servisnog modula za sve buduće letove ka planetama (Jupiteru, Saturnu i Uranu) i malim telima solarnog sistema, ali i Suncu, izvođenje satelita različite namene u orbitu oko Zemlje, a takođe i u libracione tačke[22] sistema Zemlja-Mesec-Sunce.

Što se tiče konstruktivnih osobenosti AMS, to bi pre svega bila minimalna zapremina poslednjeg stepena na vrhu rakete-nosača, ispunjena višenamenskim servisnim modulom. Sva servisna aparatura konstruisana je da radi u vakuumu otvorenog kosmosa, i umesto u hermetički zatvorenom otseku smeštena je u jednom valjkastom odeljku koji jednovremeno predstavlja i korpus osnovnog modula letilice i prelazni elemenat između motora sa tečnim gorivom i korisnog tereta. Unutrašnjost odeljka može da se iskoristi za smeštaj jonskih motora ili za neki korisni teret.

Svi servisni sistemi (sistem za astroorijentaciju, solarne baterije, parabolična antena, itd.) napravljeni su na osnovu savremene tehnologije i predstavljaju celinu sa glavnim brodskim kompjuterom (rus. Электронная вычислительная машина, ЭВМ). To je značajno redukovalo težinu servisnih sistema (uključujući i termoregulaciju), mrežu kablova i žica, a takođe je smanjilo i potrošnju električne energije. Kao rezultat toga pojavila se mogućnost da se napravi osnovni, noseći modul nove generacije mase od oko 0,5 tona[23] sa velikim mogućnostima u ispunjavanju različitih zadataka kosmičkih programa. Svi se nadaju da će još ove godine to biti misija donošenja na Zemlju uzoraka sa Fobosa uz pomoć rakete „Sojuz".

Misija_Fobos13

Radna skica prvobitnog izgleda letilice „Fobos-grunt" na trajektoriji leta ka Marsu. Uočljivi su otvoreni paneli solarnih baterija površine 60 m2. Današnja verzija raspolaže sa znatno manjim panelima.

 

Scenario sprovođenja ekspedicije

Ova nova međunarodna misija, treba da bude sprovedena u sledećim etapama:

-         ulazak letilice na odlaznu trajektoriju od Zemlje, let od Zemlje do Marsa;

-         ulazak u polje gravitacionog uticaja Marsa, prilazak Fobosu i spuštanje;

-         uzimanje uzorka tla sa njega, uzletanje sa Fobosa i ulazak u predviđenu orbitu;

-         start sa te orbite, let Mars-Zemlja, ulazak u atmosferu Zemlje i ateriranje;

-         potraga i spasavanje termosa sa uzorcima peska i kamenja sa Fobosa.

Prema inicijalnom projektu „Fobos-grunt", lansiranje je trebalo da bude prvo 2004. pa 2005.-07., ali za sada svi nagoveštaji govore da će to ipak biti do oktobra ove godine. U tom slučaju, uzorci treba da stignu na Zemlju 2012. godine.

Takođe, prema tom planu, kosmički aparat je na putanju ka Marsu trebalo da iznese raketa-nosač „Proton", pa „Sojuz-2", a prema najnovijim vestima to bi trebalo da bude dvostepena raketa „Зени́т-2", pomognuta sistemоm motora same letilice „Fobos-grunt". Da bi umanjili gravitacione gubitke i poboljšali preciznost parametara trajektorije, koristiće se posredna orbita oko Zemlje (MEO). Te operacije će da traju nekoliko dana, nakon čega će doći do odvajanja motora trećeg stepena od AMS, otvaranja panela solarnih baterija, određivanja parametara nove trajektorije i priprema za uključivanje elektrojonskih motora. Odabraće se optimalni odnos impulsa potiska između motora trećeg stepena i ERDU sa ciljem očuvanja veće mase kosmičke letilice prilikom približavanja Marsu.

Misija_Fobos14

Manevri osnovnog modula letilice AMS „Fobos-grunt" prilikom približavanja Fobosu i sletanja na njegovu površinu.

 

Dvadeset dana nakon lansiranja, kada budu završene sve pripremne radnje, uključiće se motori ERDU. Njihov zadatak je da dovedu AMS u gravitacionu sferu dejstva Marsa i izjednače brzinu njenog kretanja sa orbitnom brzinom Marsa. Treba podsetiti da će u tom trenutku Mars biti oko 330 miliona kilometara daleko.

Pošto smo rekli da je potisak jonskih motora svega 0,7 N a znamo da zavisi od električne snage solarnih baterija, koja će se sa približavanjem Marsu sve više smanjivati, doći će do smanjenja ubrzanja sa 0,15 mm/s na 0,1 mm/s, što je 20-30 hiljada puta manje ubrzanje od motora na tečno gorivo. Da bi prikupili neophodni impuls ubrzanja, jonski motori će morati neprekidno da rade 400-450 dana. Pošto je snaga ovih motora prilično velika, oko 6,5 KW (8,7 KS), uz potrebe i ostalih sistema letilice, površina solarnih panela je oko 60 m2. Prilikom lansiranja, ovi paneli će biti kompaktno složeni oko osnovnog modula. Kada budu obavili svoj zadatak, i ERDU i paneli solarnih baterija biće odbačeni od AMS[24].

 

Misija_Fobos15

Gornja skica: Izgled letilice koja će sleteti na Fobos. Na njenom vrhu je uzletni blok (stepen), sa okruglim rezervoarima za gorivo, uzletnim i povratnim (kapsula sa uzorcima) modulima; ispod se nalaze nosači, solani paneli i mikromotori za sletanje na površinu Fobosa.

Srednja i donja skica: Bočni i izgled odozgo uzletnog stepena, sa uzletnim i povratnim modulima AMS „Fobos-grunta".

 

Aktivni manevri na Marsovoj orbiti obavljaće se uz pomoć raketnih motora uzletnog modula. Cilj je uvođenje kosmičkog aparata na osmatračku orbitu, koja je za oko 500 km viša od Fobosove, što će omogućiti prolazak letilice blizu Fobosa, sa periodom rotacije oko njega od nekoliko dana. Za to vreme, biće izvedena serija osmatranja Marsa, uključujući njegovu atmosferu i dinamiku peščanih oluja, plazmu i zračenje.

Tokom procesa približavanja, AMS će sprovoditi televizijsko navigaciono osmatranje Fobosa, što će rezultirati utvrđivanjem njegovih koordinata sa tačnošću od 5 km. To će omogućiti aparatu da uđe u kvazisinhronu orbitu sa Fobosom, koja leži u ravni njegove rotacije, ali u pericentru[25] pomerenu ka Marsu za 60-70 km, a u apocentru za isto toliko ali od Marsa. Ovakva orbita se naziva kvazisinhronom jer letilica kruži oko Marsa skoro sinhrono sa Fobosom (imaju skoro jednak period rotacije), udaljena od njega oko 200-300 km, sa periodičnim smanjivanjem rastojanja na samo 30-50 km.

Svakako najsloženija faza čitavog poduhvata biće pokušaj sletanja na površinu Marsovog satelita. Fobos ima nepravilan oblik i njegovo gravitaciono polje nije dovoljno proučeno (na nekim mestima je preko 200 puta jače nego na drugima). Složenost se ogleda u tome što ova faza, za razliku od prethodnih manevara letilice, ima irevirzibilan karakter i moći će da se u slučaju potrebe obavlja potpuno autonomno, na osnovu komandno-programskih informacija koje su zadali eksperti sa Zemlje pre etape približavanja i spuštanja - radiosignal do Zemlje i nazad putuje preko 20 minuta, i svaka komunikacija sa kontrolnim centrom u real-timeu bi bila nemoguća. Uostalom, videli smo da je 1989. u ovoj fazi nastradao prethodnik, „Fobos 2". AMS će sasvim sam da određuje svoj položaj u odnosu na površinu Fobosa koristeći televizijska, laserka i radiolokatroska sredstva navigacije. Za sprovođenje aktivnih manevara orijentacije i stabilizacije, na letilici se nalaze hidrazinski propulzivni motori male snage i tzv. mikromotori.

Započevši etapu spuštanja na rastojanju od nekoliko desetina kilometara od Fobosa, letilica će kroz otprilike jedan sat dostići visinu od oko 2 km, i započeti fazu preciznog sletanja, gde će se u poslednjih 100-500 metara vertikalna brzina smanjiti na samo 20-50 cm/s. Leteći neprestano tom brzinom, na visini od 50-200 m uključiće se motori za kočenje, čiji će mlazevi biti usmereni ka Fobosovom tlu.

Energija kontakta sa tlom biće apsorbovana snažnim amortizerima na nosačima stajnog trapa, a na kratko vreme će se uključiti i motori, da bi se letilica umirila. Spuštanje i samo sletanje će trajati između 1,5 i 2 sata, a od momenta ulaska letilice „Fobos-grunt" u sferu gravitacionog dejstva Marsa pa do sletanja na Fobos može da prođe 1-2 meseca.

Nakon obavljanja zadataka, povratni modul će uzleteti sa površine i samostalno krenuti put Zemlje. Najbliži prozor za povratak na Zemlju otvoriće se u avgustu 2011. godine. Ako sve bude kako treba, put do Zemlje će trajati 10,5-11,5 meseci, tako da se sletanje spusnog kontejnera očekuje u periodu od 15. juna do 20. jula 2012. godine.

 

Misija_Fobos16

KA „Fobos-grunt" nakon od odvajanja od rakete-nosača. Na dnu se vidi 6 loptastih rezervoara bustera „Fregat". Osnovni modul sa gorivom težak je 1.240 kg (bez goriva 690 kg), a potisni blok sa gorivom 5.842 kg (bez goriva 592 kg).

 

Misija_Fobos17

Na gornjoj slici je prikazan desantni modul kakav bi trebalo da sleti na Fobos.

Misija_Fobos18

Na dve gornje slike prikazan je aparat za povratak, koji će se nakon ulaska uzletnog bloka u orbitu oko Marsa odvojiti i krenuti na desetomesečni put ka Zemlji. Od svega toga, na Zemlji će sleteti samo povratna kapsula sa uzorcima. Težina čitavog aparata sa gorivom biće 148,1 kg, od čega je 41,4 kg gorivo.

 

Program naučnog istraživanja

I tako će se AMS konačno naći na površini Fobosa, koji će ga privlačiti snagom svoje gravitacije od samo od 5 njutna. Prema telemetrijskim informacijama i televizijskim snimcima površine, koji će biti poslati i na Zemlju, brodski sistemi će izvršiti analizu mesta uzimanja uzorka tla. Pretpostavlja se da površinu Fobosa u osnovi čini sloj rigolita debeo stotinjak metara, srednje gustine 1,95 gr/cm3, po čemu je sličan Mesečevom. Uređaj za prikupljanje uzoraka, GZU (rus. Грунтозаборное устройство, ГЗУ) biće u stanju da u roku od nekoliko dana sa dubine od 30 mm uzme ukupno oko 200 cm3 rigolita, čija masa može da bude 400-500 grama. Uzorci će biti sačuvani u zasebnim torusnim kontejnerima dužine oko 1 metra (zapremine ~100см3) tako da bude sačuvana njihova stratifikacija. Kontejneri sa uzorcima biće potom uskladišteni u torusnom spremniku aparata za povratak koji će ići na Zemlju. Na kraju će se poklopci hermetički zatvoriti, a uređaj za prikupljanje uzoraka će se odvojiti od lendera da nebi smetao prilikom lansiranja uzletnog bloka.

Misija_Fobos19

Šematski prikaz povratnog modula - kapsule. Njena težina će biti 10,9 kg. To će biti sve što će se vratit na Zemlju od letilice koja će u trenutku lansiranjabiti teška više od 11 tona (podatak iz 2008.).

 

Nakon poslednje provere svih sistema, uslediće start raketnog motora uzletnog bloka i beg od Fobosove gravitacije brzinom od oko 35 km/h, a zatim ulazak u orbitu oko Marsa, izbegavajući približavanje Fobosu. Na toj orbiti povratni aparat će da sačeka momenat za start ka Zemlji. Deo osnovnog modula koji je ostao na površini Fobosa nastaviće sa obavljanjem određenih naučnih ispitivanja još godinu dana. Prispela telepanorama mesta sletanja i zone uzimanja uzoraka tla omogućiće utvrđivanje tipa reljefa i strukturo upvršinskog sloja, i tako dati geološki atest mesta sletanja. Mogućnosti ispitivanja površine značajno će porasti upotrebom specijalnog manipulatora, EMK (rus. Экспериментальный манипуляторный комплекс, ЭМК), u čijem sastavu će se, pored već pomenutog GZU, nalaziti mikro TV-kamera (МТВ), alfa-proton-rengenski spektrometar (АПРС), Mössbauerov spektrometar (МС), i drugi instrumenti.

 

Misija_Fobos20

Šematski prikaz specijalnog manipulatora EMK.

 

 

 

Visoki prioritet u istraživanjima zauzeće utvrđivanje elementnog, izotopnog i mineraloškog sastava površinskog sloja i njegovih letećih komponenti uz pomoć neutronskog detektora, gama-spektrometra, masenog spektrometra, alfa-proton-rengenskog spektrometra i pribora za termičku diferencijalnu analizu. Ono što takođe interesuje naučnike jesu mehanička i toplotna svojstva površinskog sloja na mestu sletanja, kao i strukturne karakteristike tla. Izvršiće se i jedan seizmološki eksperimenat sa ciljem da se utvrdi učestalost padanja meterita na površinu Fobosa.

Fobos i Mars će takođe biti istraživan i uz pomoć tri optička instrumenta - televizijske kamere, kartografskog akustičko-optičkog spektrometra i spektrometra u infracrvenom delu spektru, takođe predviđenog za kartografiju. Predviđa se izučavanje kretanja Fobosa - promene u brzini rotacije i fine anomalije u letu po orbiti, karakteristike solarnog vetra, međuplanetne prašine i mnogo drugog.

Dolazak uzoraka na Zemlju

Izvevši nekoliko aktivnih manevara, uzletni blok će sa tzv. parkirne orbite da startuje ka Zemlji, nakon čega će se uzletni blok odvojiti, a desetomesečno putovanje do Zemlje nastaviće samo povratni modul. Njegova masa zajedno sa kapsulom za spuštanje iznosiće oko 80 kg. Od ukupne mase AMS (11,1 tona) na gorivo će otpasti skoro 9 tona - to je cena aktivnih manevara neophodnih za let do Fobosa i nazad.

Tokom leta kući biće potrebno izvršiti nekoliko blagih korekcija trajektorije, što treba da obezbedi ateriranje u tačno zadati rejon Zemlje. Korekcije i merenja trajektorije dozvoljavaju određivanje tačke ulaska aparata za povratak u atmosferu sa tačnošću od samo par kilometara, što je važno za njegovo lociranje instrumentima Federalne uprave za kosmičku potragu i spašavanje (ФПСУ).

Odvajanje spusnog od povratnog modula obaviće se automatski samo nekoliko minuta pre ulaska u atmosferu, i za samo 15 minuta aparat za povratak će udariti u površinu Zemlje. Nakon što ga lociraju i nađu, kapsula sa uzorcima biće hitno odvežena helikopterom u laboratorije Institura za geohemiju i analitičku hemiju V. I. Vernadskog Ruske akademije nauka (PAH), gde će pod rukovodstvom ruskog akademina E. M. Galimova odmah početi dugoočekivano ispitivanje Fobosovog uzorka. Sve to će se dešavati pune tri godine nakon lansiranja AMS „Fobos-grunt" sa Bajkonura.

Promene planova

Još od kako je 1999. godine rođen, plan „Fobos-grunt" je prolazio kroz bezbrojne izmene, redukcije i „osvežavanja". Razlozi za to su bili mnogostruki, ali u glavama naučnika uvek je odzvanjala ideja da se na Zemlju dopreme uzorci tla sa Fobosa, a dodatno, otvarala se mogućnost i proučavanja Marsa sa orbite. I pored fantastično izazovne ideje , zanimljivo je da nijedna kosmička agencija nije pravila slične planove, okrećući se po pravilu Marsu i istraživanju njegove površine.

Nove političke konstelacije u svetu XXI veka, i strmoglavni pad sovjetske ekonomije i privrede, doveo je sovjetsku kosmičku industriju do očajne situacije, čineći šansu da „Fobos-grunt" otane samo projekat na papiru sve izglednijom. Dugo pominjani lansirni prozor u 2007. godini glatko je odbačen kao nerealističan, a projekat je redukovan da bi KA umesto u skupu raketu „Proton" mogao da stane u znatno manju ali i jeftiniju „Sojuz 2/Fregat". Koncept „manje i jeftinije" posebno je forsirao Babakinov projektni centar[26], deo slavnog NPO Lavočkina, dugogodišnjeg glavnog konstruktora sovjetskih kosmičkih letilica i raketa, kao i „originalnog" „Fobosa-grunta" i njegovih vrlih prethodnika. Dalje smanjivanje projekta uvek je bilo aktuelno, da bi u februaru 2004. direktor Ruske kosmičke agencije Jurij Koptev čak pomenuo projekat „Fokus-Mars", koji je trebalo da sadrži samo jedan osnovni noseći modul i dva lendera za Mars i Fobos.

Međutim, zahvaljujući Putinovoj politici, ruska privreda se u međuvremenu oporavila[27], a njihovi naučnici za međuplanetna istraživanja su dobili novu šansu.

Tokom februara 2004. godine, Institut za kosmička istraživanja Sovjetske akademije nauka, IKI AN (rus. Институт космических исследований Академии Наук СССР, ИКИ АН СССР), tradicionalni „mozak" svih ruskih planetnih istraživanja, obelodanio je da je tokom te godine federalna vlada za projekat odobrila 40 miliona rubalja ($23 miliona). Kako sam već napomenuo u fusnoti br.14, u to vreme procena je bila da će ukupna cena letilice, zajedno sa lansirnom raketom, preći granicu od milijardu rubalja.

A onda je usledio potez Ruske vlade koji će imati nesagledive konsekvence na celokupna njihova kosmička istraživanja - 22. oktobra 2005. potpisan je memorandum No. 635, koji je jasno zacrtao kosmički program Rusije do 2015. godine. U njemi se, pored projekata kao što je „Venera-D" (rus. „Венера-Д"), koji je obuhvatao lender na Veneri koji bi na površini radio najmanje 30 dana, pominjalo i dodatno finansiranje projekta „Fobos-grunt", čije lansiranje je tada zacrtano za oktobar 2009. godine raketom-nosačem „Sojuz 2". Tokom čitave sledeće godine brojni ruski zvaničnici kosmičke agencije uveravali su sve u zemlji i inostranstvu da je taj rok nepomerljiv.

U junu 2006. Lavočkin je objavio da je konačno otpočela izgradnja i testiranje razvojne verzije konstrukcije aparata i njegove avionike. Objavljeno je i da je upravo u toku montaža konačne makete aparata u pravoj razmeri.

Petog aprila sledeće godine, upriličen je sastanak kojim je predsedavao generalni direktor NPO Lavočkina, Georgij M. Polišćuk (Георгий Максимович Полищук, 1940). Na njemu je glavni projektant programa, Igor N. Goroškov (njegova slika je na samom početku ovog teksta), zajedno sa brojnim saradnicima, čelnicima Ruske kosmičke agencije (rus. Федеральное космическое агентство России, poznatije kao "Roskosmos", odn RKA), Instituta za kosmička istraživanja, IKI RAN, i brojnim kooperantima projekta, obrazložio trenutni status letilice. Nešto kasnije iste godine (15. avgusta) održan je i važan sastanak na kome su utvrđene kontrolne deep-space stanice koje će sa zemlje podržavati budući let „Fobos-grunta".

Te godine je prvi put pomenuta ideja da bi „Fobos-grunt" mogao da posluži kao relej za evropski rover „ExoMars[28]", za koji se očekivalo da će do tada sleteti na Mars.

U junu 2005., čelnik Ruske kosmičke agencije Anatolij Perminov (Анатолий Перминов) obelodanio je bombastičnu vest da Kinezi nude da se pridruže ekspediciji AMS „Fobos-grunt". Nepunih 6 meseci kasnije vest je potvrđena, i javljeno je da će jedan kineski subsatelit biti izbačen sa „Fobos-grunta" na Mersovu orbitu.

27. juna 2007. godine „Roskosmos" je objavio da se u Moskvi održava treći rusko-kineski sastanak u vezi sa istraživanjem Meseca i dubokog kosmosa, i da se ozbiljno razmatra zajednički rad na „Fobos-gruntu", „Opštoj svemirskoj ultraljubičastoj opservatoriji" (WSO/UV) i projektu teleskopa „РадиоАстрон".Tokom posete kineskog predsednika Hu Điantaoa Moskvi 26. marta 2007. on i predsednik Vladimir Putin potpisali su dogovor o saradnji dve zemlje na zajedničkom istraživanju Fobosa i Marsa. U okviru te saradnje, dogovoreno je i da kineski stručnjaci posete konstruktivne biroe Lavočkina, koji su ostali najodgovorniji za razvoj projekta.

Misija_Fobos21

Osnovni delovi automatske međuplanetne stanice „Fobos-grunt".

 

Tek je analiza fotografija „Fobos-grunta" iz tog vremena otkrila kineski mikrosatelit, nazvan „Yinghuo 1", montiran na vrhu letilice. Prema kineskoj štampi, satelit će biti oblika kocke teške 115 kg i dimenzija 750 × 750 × 600 mm, sa solarnim panelima raspona 7,85 metara. Honkoški politehnički fakultet (PolyU) takođe je obznanio da je na osnovu pomenutog ugovora od 26. marta ta ustanova određena za razvoj još jednog kineskog uređaja, "Soil Preparation Systema" (SOPSYS), teškog 230 grama, koji će moći da sitni i prosejava Fobosovo kamenje do veličine prašine prečnika manjeg od 1 mm, i da in situ vrši analize na samom lenderu „Fobos-grunta". Ova alatka će da se nalazi na vrhu manipulatora (GZU), zajedno sa minijaturnim spektrometrom i mikrokamerom. Sistem će moći da utovari uzorke u hermetički kontejner za povratak na Zemlju.

Pored Kineza, izgleda da će svoje mesto na AMS naći i dva MetNet Marsova lendera (Mars Meteorological Lander, MML), koje je napravio Finski meteorološki institut. Međutim, zbog kašnjenja njihove gradnje, neće biti integrisani u letilicu ako lansiranje bude ove godine. Ako bude 2011., eto i njih na „Fobos-gruntu".

Misija_Fobos22

Svoj doprinos proučavanju Fobosa (verovatno i Deimosa) daće i Francuzi sa svoja 4 instrumenta u okviru analitičkog paketa za istraživanje gasova „GAP". Service d'Aéronomie kraj Pariza napravili su gasni hromatograf (GAP-GC) težak 1.650 gr, a Groupe Spectrométrie Moléculaire et Atmosphérique (GMSA), sa Univerziteta u Reimsu, napravila je laserski spektrometar (GAP-TDLAS: Tunable Diode LAser Spectrometer).

Ostale instrumente koji će najverovatnije biti na letilici, možeš da vidiš ovde: http://smsc.cnes.fr/PHOBOS/GP_instruments.htm

 

Nigde nisam rekao da je „Fobos-grunt" misija bez posade - misleći da se to podrazumeva, ali ako ćemo pravo, nisam potpuno u pravu, jer u eksperimentu koji je isplaniralo američko Planetary Society pod nazivom Living Interplanetary Flight Experiment (LIFE), na ovo trogodišnje putovanje biće poslato 10 vrsta mikroorganizama i kolonija mikroba. Očekuje se da bi rezultat eksperimenta mogao da oživi teoriju o rasejavanju života kroz Sunčev sistem putem meteorita.

Mada je o tome već bilo reči, ovde ću ponoviti da su zbog učešća Kineza i njihovog satelita kapaciteti rakete-nosača „Sojuz 2" premašene, i da su planeri misije odlučili da se oslone na usluge rakete „Зенит[29]", kojoj će biti dodat gornji (treći) stepen „Фрегат". Nažalost, videćemo da postoje ozbiljne naznake da će „Zenit" pre poleteti 2011. nego ove godine.

Misija_Fobos23

Ovo je maketa u razmeri „Fobos-grunta" koju su Rusi izložili u junu ove godine u Parizu. Uočljive su neke izmene na lenderu i povratnom modulu. Izbačeni su jonski motori i biće dodati jednostavniji, hidrazinski, a značajno su smanjeni i solarni paneli.

 

15. juna 2009. direktor NPO Lavočkina, Polišćuk, pozvan je na otvaranje poznatog Pariskog aero i kosmo-mitinga u Le Bourgetu. Odgovarajući na pitanja novinara, rekao je da su i pored vrlo gustog rasporeda sve glavne komponente za „Fobos-grunt" spremne i čekaju konačnu ugradnju. „Ove godine imamo u planu 11 lansiranja, uključujući i 5 'naučnih kosmičkih letilica', među kojima su 'RadioAstron' i jedan geostacionarni meteorološki satelit, ali 'Fobos-grunt' je naš prioritet broj jedan", izjavio je Polišćuk. „Do 17. juna sve glavne komponente će biti dopremljene u halu za montažu, a 20. juna se počinje sa finalnom montažom". Prema njegovim rečima, glavni problem u rasporedu pravi najsloženiji i najkritičniji elemenat letilice, a to je glavni motor. Poznat pod nazivom „noseći stepen Flagman[30]", ovaj propulsivni sistem je nedavno posebno projektovan za misiju „Fobos-grunt", a u planu je da bude korišćen za buduće misije „Луна-Глоб" i „Luna-Resurs". Prema Polišćuku, nakon završetka autonomnih testova, i „Flagman" će takođe biti spreman za ugradnu 20. juna.

 

Misija_Fobos24

Gornji stepen „Flagman". I njega je projektovao Lavočkinov biro.

 

Pored samog kosmičkog aparata, Polešćuk je обећао da će i odgovarajuća noseća raketa biti spremna za ovogodišnje lansiranje. Čak je rekao da je raketa već na kosmodromu, iako je Ruska kosmička agencija još ranije izjavila da je u Bajkonur poslata samo jedna raketa „Zenit-2SB", već pripremljena i obeležena za lansiranje teleskopa „RadioAstron". Direktor Lavočkina je objasnio da iako su po planu prvo trebale da budu lansirane dve letilice pre „Fobos-grunta" („RadioAstron" i „Elektro"), prioritet misije ka Fobosu naterale su ih na promenu redosleda. „Prefarbaćemo tu raketu koja je trenutno u Bajkonuru, i upotrebiti je za Fobos."

Misija_Fobos25

Generalni direktor NPO Lavočkina, Georgij M. Polišćuk u razgovoru sa kineskim kolegom u julu 2008. godine. U pozadini se vidi KA „Fobos-grunt" bez solarnih panela i bez konstruktivnog dodatka u kome će biti smešten kineski mikrosatelit.

 

U obilju materijala koji sam pronašao o misiji „Fobos-grunt" ima mnogo nedoslednosti, ispravki, protivrečnih i mističnih podataka. Pokušao sam bar donekle da ih sortiram i prikažem na jednom mestu. Uglavnom svi su skeptični da će ova misija poleteti ove kalendarske godine, ali Rusi tvrde suprotno ... U pregledu svih zakazanih svemirskih lansiranja do februara 2010. godine nema imena AMS „Fobos-grunt". Na nama je da čekamo još par meseci i sami se uverimo. Bilo kako bilo, ovo će pre ili kanije sigurno biti veliki korak ne samo za rusku kosmonautiku, već i za celokupnu nauku i sve ljubitelje kosmičkog istraživanja.

 

Pored pomoći navedenih sajtova, u prevođenju mi je pomagao najveći prevodilac sa ruskog jezika koga ja poznajem, Mitar Popović. Možda je njegov posao bio i najteži, jer je morao da odgovara na moja (često) čisto tehnička pitanja.

http://www.laspace.ru/rus/index.php

http://smsc.cnes.fr/PHOBOS/index.htm

http://www.tempspace.narod.ru/fobos/00.htm

http://www.russianspaceweb.com/spacecraft.html

http://www.answers.com/fobos+grunt+?gwp=11&ver=2.4.0.651&method=3

http://www.spaceflightnow.com/tracking/index.html



[1] To je skoro 7 miliona puta manje od mase našeg Meseca.

[2] Ubrzanje Zemljine teže (g) iznosi 9,80665 m/s2, dok je ubrzanje Fobosove teže 0,0084-0,0019 m/s2 (860-190 μg). Zbog nepravilnog oblika, gravitacija na površini varira i do 210%.

[3] Radi se o teoriji ruskog astrofizičara Iosifa Samuiloviča Šklovskog i Amerikanca S. Freda Singera, naučnog savetnika predsednika Ajzenhauera, o šupljoj metalnoj kugli, zidova debelih samo 6 cm.

[4] Pošto današnja gustina Marsove atmosfere nije ni priibližno dovoljna da „zakoči" telo veličine Fobosa, druga teorija kaže da je Mars svojevremeno bio okružen mnoštvom sličnih tela, koja su sva izbačena iz orbitâ nakon sudara sa nekim velikim planetesimalom.

[5] Učenje o postanku sveta, naročito hipoteza Kanta i Laplasa o nastanku solarnog sistema.

[6] Ovo je zapravo igra reči, jer su prve uzorke sa Meseca doneli astronauti „Apola 11 i 12", a ovde se radi o prvom donošenju uzoraka automatizovanim robotom. Misli se na sovjetsku letilicu "Лунa 16" i prvo donošenje uzoraka u SSSR. Na Mesec je sletela 20. septembra 1970. i tamo se zadržala 23,5 sata. Donela je u Kazahstan 101 gr. Meseca.

[7] Radi se o prvom lansiranju jedne automatske interplanetne stanice (AMS) 1M №1 ka Marsu 10. oktobra 1960., ali je raketa-nosač "Молния" eksplodirala. Isto se dogodilo 4 dana kasnije i sa 1M №2. Dve godine kasnije, lansiran je 2MV-4 №3, ali je stigao samo do orbite oko Zemlje. U novembru 1962. lansiran je "Марс-1", ali je kontakt izgubljen kada je bio na 193 hiljade km od Marsa. Tri dana kasnije, 2MV-3 №1 je izašao na orbitu oko Zemlje, ali dalje nije uspeo. Dve godine kasnije, lansiran je „Зонд-2" ali je kontakt izgubljen 5 meseci kasnije. Prava katastrofa ...

[8] Radi se o sondi М-69 № 522 ali se prilikom lansiranja 27. marta 1969. desila havarija rakete РН "Протон-К". Pet dana kasnije sliču sudbinu je doživeo i М-69 № 523. Mesec dama kasnije, М-71 № 170 je stigao samo do Zemljine orbite. Godinu dana kasnije, biva uspešno lansiran „Марс-2", koji konačno ulazi u orbitu oko Marsa. Do 1973. godine, biće lansirano još 5 letilica tipa „Марс", od kojih će samo „Марс 3" i „Марс 6"uspešno sleteli na Mars.

[9] Učestvovalo je 14 zemalja, uključujući Francusku, Švedsku, Švajcarsku, Bugarsku, Finsku, Austriju, Zap. i Ist. Nemačku i SAD (oni su participirali dajući Nasin Deep Space Network za praćenje obe letilice).

[10] Rusi imaju izraz „mаршевые двигательи" za one osnovne potisne raketne motore koji teraju letilicu do cilja, ili do prestanka aktivnog leta letilice. Naziv služi da bi se takvi motori odvojili od raznih drugih motorâ, za start ili dodatno ubrzavanje, za rulanje, orijentaciju, i sličnih pomoćnih motora.

[11] Postojala su ukupno 28 trustera (24 snage 50 N, a 4 snage 10 N) i bila su montirana na sferne rezervoare, a bilo je još mikrotrastera montiranih na solarne panele.

[12] Ovo je bilo tek treće lansiranje „Protona" u ovakvoj konfiguraciji. Prva dva puta su poletelae sonde „Fobos 1 i 2". Niko nije verovao u maler ...

[13] U martu 1997. US Svemirska komanda je priznala da je pogrešno proračunala putnju pada ostataka letilice. Pozivajući se na brojne očevice i medije, a i  na svoje proračune, objavili su da su ostaci pali na kopno. Neki delovi letilice (npr. penetratori) bili su projektovani tako da su sigurno preživeli ulazak u atmosferu, a 4 površinske stanice su ukupno nosile i 200 grama plutonijuma-238 kao gorivo, ali niko nije pravio pitanje u vezi toga.

[14] Od početka projektovanja 2001. cena letilice „Fobos-grunta" je porasla na 1,5 milijardi rubalja ($65 miliona). Prema predviđanjima financijskih stručnjaka, od lansiranja 2009. pa do kraja misije 2012. godine, ukupna cena će skočiti na fantastičnih 2,4 milijarde rubalja.

[15] Trostepeni „Proton" je bio težak 693,8 tona, a mozao je u orbitu da iznese 22 tone, a dvostepeni „Sojuz" 308 tona i 6,5 tona.

[16] Ovaj buster služi za prevođenje KA sa niske orbite oko Zemlje (LEO) na orbitu neophodnu za prelazak na trajektoriju koja vodi ka drugim planetama. Nazivaju ga i „međuorbitnim tegljačem". Zadužen je i za pravilnu orijentaciju i preciznost uvođenja KA na pravu trajektoriju.

[17] Univerzalni gornji stepen rakete koji je takođe napravio NPO Lavočkin. Prvo lansiranje je bilo 9. II. 2000. Masa modela koji se danas koristi bez goriva je 970 kg, a sa gorivom 6.635 kg. Kao tečno gorivo koristi UDMH i N2O4. „Fregat" se sastoji od 6 ukrštenih sfera (4 za gorivo i oksidator, a 2 za kontrolne instrumente). Glavni motor je u preseku, tako da je čitav ansambl male visine a velikog prečnika. (~1,5 × ~3,35 m). Trenutne modifikacije motora prave potisak od 2.018 t, a imaju specifični impulse od 332 s. Korišćen je kao desantni modul „Lune-16", a izveo je na međuplanetne trajektorije Venus Express, Mars Express i Fobos 1 i 2.

[18] Ta orbita se naziva i srednja orbita oko Zemlje (MEO). Visinski, nalazi se između niske orbite (LEO) i geostacionarne orbite (2.000-35.786 km). Uopšteno, označava pasivno kretanje KA oko planete ili nekog drugog tela. KA se nalazi na toj orbiti pre uključivanja motora radi prelaska na radnu orbitu, na kojoj će biti ispunjen postavljeni zadatak odlaska od tog kosmičkog tela, ili sletanja na njegovu površinu.

[19] Po planu, to su trebali da budu ksenonski motori, ali zbog nedostatka tog gasa (u svetu se proizvede svega 10 tona godišnje), verovalo se da će se preći na helijum ili azot. Prema najnovijim planovima, ovi motori će biti zamenjeni jeftinijim i pouzdanijim blokom hemijskih motora.

[20] Кompleks se sastoji od pogonskog bloka (ДБ), sistema elektronapajanja (СЭП), sistema za čuvanje i prenos goriva (СХиП), i sistema za atutomatsko upravljanje САУ).

[21] Ali jeste 1964. za trasrete za orijentaciju u prostoru. Naime, na sondi za Mars,„Зонд 2", prvi put u svetu su korišćeni električni pulsni plazmeni-trusteri (PPT). Šest motora je radilo oko 70 minuta koristeći teflon kao gorivo. Dobijena plazma je imala temperaturu od 30.000 K i stvorila brzinu od 16 km/s.

[22] Bilo koja od pet stabilnih Lagranžovih tačaka.

[23] Npr. „Luna 16", lansirana 1970. godine, bila je teška 5.600 kg. Na površinu Meseca sletelo je 1.800 kg.

[24] Na žalost ljubitelja kosmonautike, i ovog puta su pobedili praktični razlozi, te najnovija verzija letilice neće imati jonske, već klasične, hemijske (hidrazinske) pogonske motore. Zbog toga što više neće biti tolikih potreba za strujom, biće znatno smanjena i površina solarnih panela, što se vidi na dole prikazanim maketama.

 

[25] U nebeskoj mehanici, tačke na eliptičnoj orbiti najveće odn. najmanje udaljenosti od centra privlačenja, koji je generalno centar mase sistema, nazivaju se apsisi, odn. na našem jeziku apside. Tačka u kojoj su dva tela najbliža naziva se pericentar ili periasis, a tačka u kojoj su najdalja, apocentar ili apoapsis. Kad se radi o Zemlji, to su perigej i apogej. Tokom misijâ „Apollo", korišćeni su termini vezani za Mesec, pericintion i apocintion.

[26] Georgij Babakin (Гео́ргий Никола́евич Баба́кин, 1914-71), bio je Glavni konstruktor Lavočkinovih biroa od 1965. pa do smrti. Pod njegovim rukovodstvom Sovjeti su postizali grandiozne uspehe, kao što je prvo meko sletanje na Mesec sa „Lunom 9", ili prva sonda u Venerinoj atmosferi sa „Venerom 4". Posle njegove smrti, biro je nastavio sa impresivnim uspesima, lansiravši sonde „Mars 2" i „Mars 3", zatim prvi (i jedini) „Lunohod", robotske letilice za donošenje uzoraka sa Meseca, sletanja na Veneru, itd.

[27] Izvoz je2008. porastao na $500 milijardi, a ispred njih jebila samo EU (skoro 4 puta više), Nemačka, Kina, SAD, Japan, Francuska i Italija.

[28] Rover je trebalo da stigne na Mars otprilika kada i „Fobos-grunt" u blizinu Fobosa. Međutim, rovera je do tamo trebala da odnese Nasina raketa „Atlas", ali zbog cene i drugih problema od toga za sada nema ništa. Sledeći termin za lansiranje koji se pominje je 2018.

[29] Ove rakete danas proizvode Ukrajinci, u biroima „Južnoe" OKB-586 (rus. Констру́кторское бюро́ „Ю́жное"), ali im motore šalju Rusi. Konstruisane su da budu busteri (I stepen) rakete „Energija"  Na osnovu poslednjih 16 lansiranja, „Zenit 2" je najjeftiniri prevoz do LEO orbite po kilogramu korisnog tereta na svetu ($530-760 po kg), i jedna od najjeftinijih po ukupnoj ceni lansiranja ($35-50 miliona). Raketa je visoka 57 m, ukupne mase (trazna) 37.600 kg, ukupne mase (sa gorivom) 444.900 kg. Na LEO može da podigne 13,75 tona.

[30] Podataka ima malo, ali izgleda da se radi o poslednjem stepenu rakete, koji će biti kombinacija proverenog „Bloka-D" i stepena „Fregat". Pokretaće ga jedan motor 11Д458Ф na tečno gorivo (kerozin + tečni kiseonik).

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: