Astronautika: misije

Prošle nedelje sam pisao o izuzetnoj indijskoj misiji na Mars i pomenuo da je stigla na cilj kad i Nasina sonda 'MAVEN'. Sonda je bila 10 puta skuplja od indijske, 55% teža i nosila je 4 puta više instrumenata. Pošto njeno ime, akronim, znači 'stručnak', zainteresovao sam se i rešio da napišem nešto o misiji čiji rođaci su sve sami rekorderi: 'Mars Odyssey' koji se vrti oko Marsa već 20 godina, 'MRO' orbiter koji je u misiji već 16 godina a radiće najmanje do kraja decenije, roveri 'Spirit''Opportunity''Curiosity' i 'Perseverance' i drugi.

1
'Stručnjak' je stigao na Mars!

POČETAK MISIJE

18. novembra 2013. u 20:28:00,267 po našem vremenu, sa lansirnog kompleksa SLC-41 američke vazduhoplovne baze Cape Canaveral, lansirni tim kompanije 'UnitedLaunch Alliance', uz podršku borbene posade 45. kosmičkog vinga Američkog ratnog vazduhoplovstva, lansirali su raketu-nosač 'Atlas V401' (AV-038) sa međuplanetnom stanicom 'MAVEN'. Glavni cilj misije je proučavanje trenutnog stanja i evolucije atmosfere Marsa, a pre svega gubitka njenog gasovitog omotača.

Ovo lansiranje je bilo 41. za porodicu raketa 'Atlas V' (do danas ih je bilo 86) i 19. za najčešću konfiguraciju '401'. Bio je to i 623. start u programu 'Atlas' od 1957. godine i sedmo od osam lansiranja 'Atlasa'zakazano za tu 2013. godinu.

Nakon prvog impulsa stepena 'Centaur', dostignuta je referentna orbita s nagibom 26,68° i dimenzijama 160×325 km. Nakon drugog impulsa (4 sekunde dužeg od proračunatog) i odvajanja od nosača, letilica se našla u hiperboličnoj orbiti u odnosu na Zemlju s nagibom od 27,7° i uslovnim perigejem na visini od 194 km.

2
Raketa-nosač.

Raketa 'Atlas V' je dvostepena, s tim da je II stepen 'Centaur' takođe obavlja funkcije dodatnog stepena. Prva cifra u konfiguracionom broju 401 predstavlja promer vrha rakete u metrima, druga je broj bustera na čvrsto gorivo (SRB), a treća je broj motora tipa RL10 na 'Centauru'.
'Atlas V' u konfiguraciji 401 'najslabija' je i najjeftinija opcija u porodici. Lansirna masa rakete iznosi 334,5 tona, a visina je 58,25 m.
Prvi stepen, isti u svim varijantama, čini jedan centralni blok CCB (Common Core Booster) promera 3,81 m i visine 32,46 m. To je konstrukcija s krutim samonosećim tankovima izrađenim od vafelnih panela...
Prvi stepen je opremljen snažnim dvokomornim motorom na kiseonik-kerozin RD-180 s potiskom od 390 t, koji je prema narudžbi 'Lockheeda Martina' projektovao i izradio ruski NPO 'Energomaš'.
Kriogeni kiseonik-vodonični dodatni stepen je opremljen jednim (kao u konfiguraciji 401 koji je korišćena za lansiranje 'MAVEN-a') ili dva motora RL10A-4-2 (razvili su ih 'Pratt & Whitney', koji su danas do 'Aerojet Rocketdynea') s potiskom od 10,1 t. Promer stepena je 3,05 m, a dužina 12,65 m.
Inercijalna navigaciona jedinica (INU) smeštena u stepenu 'Centaur' obezbeđuje kontrolu i navigaciju čitave rakete 'Atlas V' i sistema i dodatnog stepena.

Izračunate karakteristike odlazne orbite bile su sledeći: hiperbolični višak brzine 12,2 km2/s2astronomske koordinate asimptote trajektorije – desni uzlaz (α) 198,2° i deklinacija 12,7°. Ova trajektorija je omogućila let na Mars sa predviđenim datumom dolaska 22. septembra 2014.

Parametri heliocentrične orbite letilice na dan 30. novembra bili su:

Ciklogram lansiranja rakete 'Atlas V' (401) sa sondom 'MAVEN'
Vreme od starta, min:sec
Događaj
-00: 02,7
Uključivanje raketnog motora RD-180 prvog stepena
00: 01,1
Uzletni kontakt[1]
01: 30,9
Maksimalni otpor
04: 02,4
Isključivanje motora prvog stepena na tečno gorivo
04: 08,4
Odvajanje stepena
04: 18,3
Uključivanje motora RL10A-4-2 drugog stepena
04: 26,4
Odbacivanje vrha rakete
13: 48,3
Isključivanje motora II stepena na tečno gorivo
41: 24,3
Drugo uključivanje motora RL10A-4-2 II stepena
46: 53,2
Isključivanje motora II stepena na tečno gorivo
52: 42,2
Odvajanje sonde


         > nagib – 2,02°;
         > udaljenost od Sunca u perihelu – 0,967 AJ (144,6 miliona km);
         > udaljenost od Sunca u afelu – 1,453 AJ (217,3 miliona km);
         > period rotacije – 486,1 dana.

Dakle, 18. novembra u 21:21 po našem, došlo je do odvajanja, a u 21:32 primljena je prva telemetrija sa letilice. Nekoliko minuta kasnije rašireni su solarni paneli i izvršena je standardna orijentacija radi komunikacije sa Zemljom. Ekspedicija na Mars je započela!

Kratka istorija projekta

'MAVEN' (Mars Atmosphere and Volatile Evolution – Marsova evolucija atmosfere i isparljivih sastojaka) bila je druga i poslednja misija u programu američkih malih stanica 'Mars Scout'. Prvi je bio 'Phoenix', koji je od 2007. uspešno radio na Crvenoj planeti 15 meseci.

3
'MAVEN'
 je imao 2,3 m u visinu i težinu na Zemlji  od 2454 kg.

Projektovanje kosmičke sonde je započeto još 2003. godine, a istorija njegovog odobrenja je bila vrlo teška. Na konkurs za jeftinu misiju na Mars (do $485 miliona), objavljen 18. aprila 2006, do avgusta je podneseno 26 predloga. 8. januara 2007. za dodatnu razradu koncepta odabrana su dva projekta sa sličnim naučnim ciljevima – 'MAVEN' i 'TGE' ('The Grand Escape'). Profesor Bruce M. Jakosky iz Laboratorija za atmosfersku i kosmičku fiziku (LASP) univerziteta Kolorado u Boulderu bio je i ostao direktor 'MAVEN-a'. Drugi projekt je vodio dr S. Alan Stern sa Jugozapadnog istraživačkog instituta (SwRI) u San Antoniju, koji je tri meseca kasnije preuzeo Nasinu Uprava za kosmičke nauke, a vođenje projekta 'TGE' predao Jamesu L. Burchu ...

4
'MAVEN'
 je bio deo programa 'Mars Scout', a u polufinalu za konačni izbor su bile 4 misije. Borba i lobiranje za odobrenje misije i za budžet i plate za sledećih 5-10 godina u Nasi je krvava i zato ako ti direktor misije nije neko od proverenih glavešina u Nasi nemaš šanse. Recimo, Stern je bio direktor već u osam misija.

U novembru 2007. postalo je poznato da izbor između 'MAVEN-a' i 'TGE-a' nije moguće napraviti zbog 'organizacijskog konflikta interesa'. I premda je predstavnik Nase tada porekao bilo kakav odnos Sterna prema ovom konfliktu, dr Alan je već u martu 2008. objavio da napušta mesto direktora Uprave za kosmičke nauke.

Konačni izbor u korist 'MAVEN-a' doneo je njegov naslednik Edward Weiler. Agencija je 15. septembra 2008. objavila odluku o lansiranju ove sonde tokom lansirnog prozora 2013. godine. Projekt je finansirao i nadzirao Goddardov Centar za kosmičke letove. Proizvodnja letilice, bazirane na rešenjima koja su uspješno implementirana na satelitima 'Mars Odyssey' i 'Mars Reconnaissance Orbiter' (MRO), poverena je kompaniji 'Lockheed Martin'. Radom u kompniji rukovodio je direktor programa 'MAVEN', Guy Beutelschies.

Organizaciona zbrka koštala je 'MAVEN' dve godine kašnjenja: nije bilo dovoljno vremena za izradu i lansiranje aparata u jesen 2011, kako je prvobitno bilo planirano. (Gledano, naravno, po američkim standardima za projektovanje i zemaljska testiranja, a ne po indijskim ...)

U julu 2010. godine počela je borba za odbranu idejnog projekta, a NASA je 4. oktobra odlučila da pređe na fazu detaljnog projektovanja, proizvodnje, testiranje i lansiranje. Istovremeno su odobrena sredstva i detaljni planovi rada, set naučnih instrumenata, kao i analiza faktora rizika.

Dana 21. oktobra 2010. agencija je potpisala ugovor sa 'United Launch Allianceom' u iznosu od 187 miliona američkih dolara[2] za lansiranje letilice u novembru 2013. s rta Canaveral raketom 'Atlas V'. Ta sredstva su dodeljena mimo vlastitog budžeta 'MAVEN-a', koji je, nakon odobrenja procenjen na $438 miliona, premašen za samo 11% i zapravo iznosio 485 miliona ondašnjih dolara (današnjih $550 mil.). Ukupni troškovi projekta (uključujući troškove lansiranja, upravljanja i komunikacije tokom osnovne misije) iznosili su približno $671 milion (odn. $675 miliona). U proseku, NASA je svake godine na produžene operacije trošila dodatnih $20,5 miliona.

11.-15. jula 2011. u centru Goddard je obavljena odbrana projekta[3] koja je konačno otvorila put proizvodnji sonde, a već 26. septembra je objavljeno da je 'Lockheed Martin' proizveo kompozitni korpus sonde. Do aprila 2012. instalirani su rezervoar za gorivo i svih 20 trastera, a sredinom avgusta 2012. testirani su motori.

5
O imenu satelita: Reč 'maven' (izgovara se: mejvin') ima svoje značenje na engleskom jeziku. U prevodu na naš znači 'stručnjak, specijalista'. Ova reč je prešla u engleski iz jidiša, a upotreba je prvi put zabeležena 1950. godine u Kanadi. Šezdesetih godina prošlog veka postala je popularna i u Sjedinjenim Državama. Zapravo je reč 'mejvin' u jidiš došla iz hebrejskog jezika, u kojem se naširoko koristi i dana: prevodi se kao 'razuman, razumeti' (a u frazeološkim izrazima – 'stručnjak').

U septembru su stručnjaci započeli završnu montažu sonde, koja je trajala pet meseci i dovršena je početkom februara 2013. Poslednji naučni instrument, spektrometar NGIMS, instaliran je 3. aprila. Pre i posle toga, uređaj je nekoliko meseci testiran na otpornost na uslove lansiranja i leta u kosmosu: akustičke, vibracione, termo-vakuumske, elektromagnetnu kompatibilnost itd.

2. avgusta 2013. sonda je transportnim avionom 'C-17' dopremljena u Kenedijev kosmički centar na Floridi, gdje je konačno finiširana za lansiranje. Nakon što su se uverili da 'MAVEN' nije oštećen tokom prevoza, stručnjaci su instalirali solarne panele i druge elemente koji su se prevozili odvojeno od letilice. Usledile su provere softvera i mehanizama za otvaranje solarnih panela.

Početkom oktobra, zbog budžetske krize[4] je obustavljen rad vladinih agencija, što je uticalo i na Nasu. Kao rezultat, pojavio se rizik od odlaganja lansiranja 'MAVEN-a' prema rasporedu i pomeranja za 2016. godinu. Međutim, doneta je odluka da misija 'MAVEN' ispunjava kriterijume za isključivanje iz obustave rada državnih agencija, pa su pripreme nastavljene prema rasporedu. 5. novembra sonda je konačno pokrivena kriškama vrha rakete, a 8. novembra je podignuta i postavljena na svoje mesto na vrhu rakete.

Konstrukcija sonde

Inženjeri 'Lockheed Martin Space Systems' su napravili 'MAVEN', a oni su odgovorni i za njegovu montažu, testiranje, lansiranje i letne operacije. Konstrukcija sonde se bazirala na sondama 'MRO' i 'JUNO'koje je dizajnirao i izradio 'Lockheed Martin' i koja su već bila testirana u kosmosu.

Iskustvo stečeno tokom stvaranja 'MAVEN-a' iskorišpćeno je u razvoju međuplanetne stanice 'OSIRIS-REx', koja je konstruisana za donošenje uzoraka sa asteroida (101955) Bennu, a biće lansirana krajem 2016. godine.

Kao i kod 'MRO', noseća konstrukcija 'MAVEN-a' sastojala se od aluminijskih ploča u obliku saća prekrivenih s obe strane kompozitnim čeonim pločama spojenim aluminijskim zakivcima. Dva četvrtasta panela sa stranicama od 2,4 metra i debljinom od 38 mm čine prednji i stražnji deo sonde, a još pet ploča podupire konstrukciju. Unutar sonde se nalazio središnji potporni cilindar, unutar kojeg je bio ugrađen tank za gorivo zapremnine 1700 litara. On je održavan pod pritiskom helijuma koji se nalazio u malom titanijumskom tanku pod pritiskom od 330 atm.

Specijalna aluminijska konstrukcija na stražnjoj ploči sonde iskorišćena je za montažu šest pogonskih 'Redmondovih' monopropelantskih hidrazinskih motora MR-107N normalnog potiska od po 170 N, koji je mogao da se podešava u rasponu od 109 do 296 N. Sonda je takođe bila opremljena sa šest trastera za orijentaciju i stabilizaciju MR-106E nominalnog potiska po 22 N i osam malih trastera MR-103D težine samo 330 grama, sa potiskom od 1 N, koji su se uglavnom koristili za resetovanje momenta zamajaca. Gubitak jednog motora bilo kojeg tipa nije pretio normalnom radu letilice.

Električno napajanje aparata osiguravalo je više od 2000 solarnih ćelija kombinovanih u četiri panela (dva 'krila', po dva panela ukupne površine 12 m2; od vrha do vrha, raspon panela je iznosio 11,4 metra). Snaga je varirala od 1700 W kada je Mars bio u perihelu svoje orbite, do 1135 W u afelu. 'MAVEN' je takođe bio opremljen s dve Li-jonske baterije od 55 Ah.

6
Oprema 'MAVEN-a'.

Sistemi sonde su bili dizajnirani za rad na temperaturama od -15°C do + 40°C. Za održavanje temperature u tim granicama bili su potrebni pasivni i aktivni sistemi za termoregulaciju. Pasivna toplotna kontrola je osigurana posebnim materijalima koji ili emituju toplotu u saradnji s radijatorima, ili je zadržavaju. Veći deo letilice je bio prekriven višeslojnom toplotnom izolacijom. Aktivni sustav se sastojao od grejača kojima su upravljali senzori ili brodski računar. Većinom grijača je upravljao računar, ali je postojao i rezervni sistem kojim su upravljali samo senzori i koji je radio čak i u slučaju kvara glavnog kontrolnog sistema sonde.

Brodski računar sonde je činila jedna ploča RAD750. 'MAVEN' je bio opremljen s dva digitalna zvezdana senzora. Snimljene slike su se obrađivale pomoću posebnih algoritama za otkrivanje zvezda i dostavljane navigacionom sistemu sonde. Dva specijalna solarna senzora su omogućavala vitalno usmeravanje solarnih panela 'MAVEN-a' prema Suncu ako bi se sonda našla u sefe modu. Inercioni navigacioni sistem je koristio prstenaste laserske žiroskope. U funkciji izvršitelja naredbi sistema za orijentaciju bila su četiri žiroskopa smeštena u obliku četverostrane piramide.

KARAKTERISTIKE SONDE 'MAVEN'
Parametar
Vrednost
Dužina (sa otvorenim solarnim panelima)
11,43 m
Širina
2,29 m
Visina
3,47 m
Prečnik tanjira glavne antene
2,00 m
Ukupna težina na lansiranju
2550 kg
Težina ponetog goriva (hidrazina)
1640 kg
'Suva' težina
903 kg
Težina korisnog tereta
65 kg
Težina relejnog kompleksa 'Electra'
6,5 kg

Programi (softver) na 'MAVEN-u' razvijen je na temelju softvera koji se trenutno koristi na 'Junoni', a koji potiče iz misija 'MRO''Phoenix' i 'Mars Odyssey'. Ukupno 'vreme leta' ovog softvera iznosi više od 100.000 sati, što uliva poverenje u njegovu pouzdanost i stabilnost.

'MAVEN' je komunicirao sa Zemljom u X-opsegu pomoću HGA antene s visokim pojačanjem sposobne za prenos podataka brzinama do 550 kbps. Dve pomoćne antene LGA malog pojačanja – jedna na prednjem, a druga na zadnjem panelu sonde – omogućavale su komunikaciju odmah nakon lansiranja kao i tokom korekcija putanje i u slučaju da sonda pređe u safe mode. Vreme putovanja signala u jednom smeru, u zavisnosti od relativnog položaja planeta, iznosilo je od 4 do 20 minuta.

Ciljevi misije i naučna oprema

Glavni cilj američke misije je bilo proučavanje evolucije Marsove atmosfere i otkrivanje razloga i brzine njenog gubitka sa planete. Dobijene informacije su pružile naučnicima priliku da utvrde koju je ulogu ovaj gubitak imao u promeni klime na Marsu i da tako zavire u daleku prošlost Crvene planete.

Svi paleoplanetolozi danas veruju da je ranije atmosfera Marsa bila gušća nego danas, i da je tada na površini planete postojala voda, pa su čak tekle i reke. Do sada je, međutim, velik deo toga izgubljen. Mehanizam gubitka Marsove atmosfere danas se proučava švedskim instrumentom ASPERA na evropskoj stanici 'Mars Express', ali potreba za detaljnijim istraživanjima ostaje.

Orbiter 'MAVEN' je imao četiri glavna naučna zadatka:

    > Određivanje uticaja gubitaka atmosferskih komponenata na klimatske promene na Marsu sada i u prošlosti.

    > Određivanje trenutnog stanja gornjih slojeva atmosfere i jonosfere Marsa i njihove interakcije sa Sunčevim vetrom.

    > Određivanje brzine gubitka atmosfere, kao i faktora koji utiču na ovaj proces.

    > Određivanje odnosa stabilnih izotopa u atmosferi Marsa. Ti podaci mogu da pomognu u proučavanju istorije Marsove atmosfere.

Da bi rešio ove zadatke, MAVEN je radio sa eliptične orbite čiji se periaps nalazio na visini od samo 125 km (odnosno u gornjim slojevima atmosfere Marsa), a apocentar na visini od 6220 km.

MAVEN bi trebao ući u orbitu oko Marsa nakon približavanja planetu 22. rujna 2014. Šest pogonskih motora djelovat će 38 minuta kako bi letjelicu stavilo u početnu 35-satnu orbitu s nagibom od 75 ° s pericentrom na visini od 380 km. 8 MAVEN će tijekom sljedećih pet tjedana izvesti pet orbitalnih manevara za ulazak u 4,5-satnu operativnu orbitu.

Trajanje osnovne misije sonde u orbiti u blizini Marsa je iznosilo jednu zemaljsku godinu, od oktobra 2014. do oktobra 2015. ali je to kasnije produženo na dvogodišnji rok, a onda, sa novim zadacima i dalje. Dodanas, aparat je u orbiti 6 godina i 8 meseci i radi bez problema...

Pored planiranog istraživanja Marsa, 'MAVEN' je (kao i indijski MOM) uspeo da detaljno prouči učinak komete 'Siding Spring' na atmosferu Marsa. Srećnim slučajem, njegov bliski prolet u blizini Marsa se dogodio mesec dana nakon dolaska američke i indijske sonde.

Sonda MAVEN ima osam instrumenata u tri seta, od kojih su tri od njih – STATIC, IUVS i NGIMS – postavljeni na zglobnu platformu korisnog tereta APP (Articulated Payload Platform).

7
Kada je stigao u orbitu, 'MAVEN' je otvorio dve 7-metarska nosača sa instrumentina. Donja je APP.

Prvi set instrumenata se naziva 'Paket za proučavanje čestica i polja' (PFP, Particles and FieldsPackage) i sadrži 6 instrumenata za proučavanje karakteristika solarnog vetra i Marsove jonosfere. Čitav set i četiri od njegovih šest instrumenata došli su iz Laboratorije za kosmička istraživanja SSL kalifornijskog univerziteta Berkeley; instrument LPW razvijen je u saradnji s Laboratorijom za fiziku atmosfere i kosmosa (LASP) univerziteta Colorado iz Bouldera, a magnetometar MAG je proizveden u Goddardovom centru.

  • SEP(Solar Energetic Particle). Uređaj određuje energiju i smer energijskih vodonikovih i helijumovih jona solarnog porekla, koji dospevaju u međuplanetarni prostor tokom solarnih oluja, baklji i izbacivanja koronalne mase. SEP meri količinu energije koja ulazi u atmosferu Marsa na visinama između 120 i 200 km i određuje gde se apsorbuje. Instrument pomaže u razumevanju uloge energetskih čestica u zagrevanju i jonizaciji gornjih slojeva atmosfere, kao i u njihovom 'rasprskavanju'.

    SEP je gotovo identična kopija instrumenata SST u projektu THEMIS i EPAST na sondi 'Wind'(proučavali su kako solarni vetar komunicira sa Zemljinom atmosferom). Instrument se sastoji od dva identična dvosmerna senzora postavljena pod uglom od 90° na suprotnim stranama svemirske letilice. Ukupne dimenzije svakog senzora su 9,7×11,2×12,7 cm, a težina 0,74 kg. SEP otkriva protone i jone s energijom od 25 keV do 12 MeV i elektrone od 25 keV do 1 MeV. Naučni rukovodilac eksperimenta je Davin Larson.

  • SWIA (Solar Wind Ion Analyzer) meri gustinu, temperaturu i brzinu solarnih jona vetra kako u međuplanetarnom mediju tako i nakon susreta s Marsom. Koristeći ove podatke, naučnici mogu da odrede brzinu kojom se neutralni atomi u atmosferi jonizuju solarnim vetrom, kao i da promatraju ubrzanje ovih novonastalih jona u magnetskim i električnim poljima u blizini Crvene planete.

    SWIA-in dizajn se bazira na instrumentima prethodno razvijenim za misije 'FAST''Wind' i 'THEMIS'. Jonski analizator je postavljen na korpus sonde i orijentisan je prema Suncu, pružajući široku pokrivenost solarnog vetra. Uređaj radi neprestano, osim u trenucima uranjanja sonde u gornje slojeve Marsove atmosfere, registrujući čestice svake 4 sekunde. Grubi trodimenzionalni senzor istražuje prostor 360°×90° s ugaonom rezolucijom od 22,5° i otkriva jone s energijama u rasponu od 5 eV do 25 keV. Precizan 3D senzor ima ugaonu rezoluciju od 4,5° i energetsku rezoluciju od 10%. Naučni supervizor - Jasper Halekas.

  • SWEA (Solar Wind Electron Analyzer) meri energiju i ugaonu raspodelu elektrona u srednjem rasponu energije. Instrument se bazira na istoimenom instrumentu misije 'STEREO'. Vidno polje je 360°×120°, ugaona rezolucija je 22,5° po azimutu i 20° po visini. SWEA registruje jone s energijama od 5 eV do 4,6 keV s energetskom rezolucijom od 9 do 17% i vremenskom rezolucijom od 2 sekunde. SWEA su zajednički napravili SSL i francuski institut za astrofiziku i planetologiju IRAP pod rukovodstvom Davida L. Mitchella.

8
Instrumenti sonde 'MAVEN'.

  • STATIC (SupraThermal and Thermal Ion Composition) meri gustinu i brzine visokoenergetskih jona (vodika, helijuma, kiseonika i ugljen-dioksida) na različitim visinama u gornjoj atmosferi Marsa, u blizini pericentra orbite. Ovi brzi joni mogu da pobegnu iz atmosfere u svemir ili mogu da se vrate natrag u gornju atmosferu, uzrokujući gubitke. Cilj istraživanja je da se utvrdi koji udeo ovih jona zapravo odnosi solarni vetar, kako dobivaju energiju u magnetosloju i sunčevom vetru i kako varijacije u solarnoj aktivnosti utiču na te procese.

    Ukupne dimenzije uređaja su 29,5x17,3x14,7 cm, težina - 3,2 kg. Dizajn je toroidni elektrostatički analizator, sličan instrumentu CODIF misije 'Cluster', ali nova verzija je preciznija. Dizajner eksperimenata - James R. McFadden.

  • LPW (Langmuir Probe and Waves) ima dve nezavisne komponente koje rade na rešavanju zajedničkog problema - Langmuirovu sondu s talasnim senzorom i meračem Sunčevog zračenja u ekstremnom ultraljubičastom području. Prvu je razvio Robert Ergun, a drugu Frank Eparvier sa univerziteta Colorado.
  • MAG (Magnetometer). Dva indukciona magnetometra smeštena su na krajevima 'MAVEN-ovih' solarnih ploča. MAG uređaji pružaju informacije o magnetnom polju međuplanetarnog prostora, sunčevom vetru, Marsovoj jonosferi i lokalnim magnetnim poljima kore planete, što je neophodno za interpretaciju podataka s drugih uređaja. Ukupne dimenzije svakog senzora su 12,7×7,6×9,1 cm, a težina 0,39 kg. Razvio ih je dr Jack Connerney.

     Drugi set RSP (Remote Sensing Package) namenjen je određivanju opštih karakteristika gornjih slojeva atmosfere i jonosfere. Uključuje spektrograf IUVS UV koji je razvio univerzitet Colorado u Boulderu i jedinicu za obradu podataka.

  • IUVS (Imaging Ultraviolet Spectrograph) utvrđuje hemijski sastav gornjih slojeva atmosfere i korone Marsa njihovim UV zračenjem i meri brzinu gubitka atoma vodonika u atmosferi. Takvi uređaji su instalirani na svim sondama koje se šalju po Sunčevom sistemu, naprimer UVIS na 'Cassiniju'. Prototip IUVS-a je instrument CIPS na satelitu 'AIM', a njegov konstruktor je Nick Schneider.

     Treći set sadrži samo jedan instrument NGIMS (Neutral Gas and Ion Mass Spectrometer). Instrument je stvoren u Goddard centru pod vodstvom Paula R. Mahaffyja i dizajniran je za merenje odnosa koncentracija neutralnih čestica i toplotnih jona, kao i za proučavanje izotopskog sastava atmosfere. Identičan je istoimenom instrumentu razvijenom za neuspelu misiju 'CONTOUR'. Ukupne dimenzije uređaja - 41,4×39,6×28 cm, težina - 14 kg.

9

10
Kao neki kondor, 'MAVAN' i danas kruži oko Marsa.

11
Možda je ovako Mars izgledao nekada?

13
Kugla na slici predstavlja planetarnu atmosferu CO2 jer je bombarduje solarni vetar. Plava boja prikazuje polarnu svetlost koja je trebala obuhvaćati Mars u skladu s konfiguracijom njegovog magnetskog polja tokom razdoblja od 20. do 25. decembra 2014.

Da bi proučio gornje slojeve Marsove atmosfere in-situ, 'MAVEN' je tokom svoje misije izveo ukupno zaranjanja u atmosferu ('Deep Dip Campaigns'). Svaka od ovih kampanja trajala je po 5 dana i započinjala je manevrom u apoapsisu i smanjivanjem visine sa 150 na 125 kilometara. Na ovim modifikovanim orbitama 'MAVEN' je sprovodio petodnevne naučne operacije, ispunjene merenjima čestica u gornjim slojevima atmosfere.

Ti 'Deep Dip' manevri su izvođeni sve do kraja 2015. i pažljivo su birani da pokrivaju različita područja od interesa u različito doba dana kako bi se ispitale lokalne i vremenske varijacije u atmosferskoj gustini i sastavu.

Pored glavnog programa, sonda, čiji će se resursi iscrpeti verovatno do 2023. godine, održavala je komunikaciju s roverom 'Opportunity' a danas sa 'Curiosityjem' i 'Perseveranceom' koji su aktivni na površini planeti. U tu svrhu je na brodu ugrađena relejna oprema 'Electra' sa protokom od 1 kbit/s do 2 Mbit/s (u zavisnosti od trenutne visine leta). Proizveden od strane JPL, uređaj uključuje primopredajnik i 221 mm helikoidnu antenu proizvedenu kao rezervni deo rovera 'Curiosity'.

Počevši od 2016. godine, 'MAVEN' je takođe počeo da prenosi podatke rusko-evropskog orbitera 'Trace Gas Orbiter', a od 2016. i sa američkog robotskog lendera 'InSight', da bi se prošle godine priključio i drugi Nasin teški rover.

12 750
Dokaz da atmosfera 'beži' sa Marsa: na prvom grafiku se vidi ugljenik, na drugom kiseonik i na trećem vodonik. Podaci koji treba da brinu zagovornike teraformiranja Marsa – tamo nije problem samo što nema atmosfere, već to što ona ne može da se zadrži i da je ima.

 

[1] Uključivanje senzora koji pokazuje odvajanje raketa od rampe.

[2] To je preko $230 današnjih miliona.
  Do tada, raketu konfiguracije '401' koristila je isključivo vojska (Ratno vazduhoplovstvo) i blok od 36 raketa plaćala je komad po $164 miliona. Poslednjih godina, a posebno pojavom Maska i 'SpaceX-a', cena rakete je spala na mislim ispod $100 miliona.

[3] Odlična prakse, jer se pred različitim stručnjacima nezavisne komisije brani projekat, odgovara na brojna tehnička i naučna pitanja i pravdaju se uložena sredstva. Puno puta se dogodi da se misija ne odobri, već se vrati na popravku i usavršavanje. Problem je što se često dogodi da za to više nema para, da se ljudi penzionišu, pomru itd. i projekat i godine rada završe u fioci...

[4] Ko to prati seća se (čak sam i pisao o tome na sajtu) da je američka federalna vlada od 1. do 17. oktobra 2013. odbila da radi. Oko 800.000 vladinih službenika je otišlo na 'prinudni odmor', a još 1,3 miliona je radilo ali bez plate. Obamina Amerika je nedeljno gubila najmanje $10 milijardi, a efekte je najviše osetila gologuzija koja živi od državnih dotacija: Indijanci, azilanti, emigranti, houmlesi i sl.

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