Astronautika: misije

'Airbus' ne pravi samo putničke avione. On ima i izuzetno moćnu vojnu i kosmičku komponentu. Upravo oni još od 2012. prave sondu koja će da proučava Ganimed, Kalisto i Evropu, prvenstveno zato što se veruje da ovi svetovi imali ogromne količive tečne vode pa su zato potencijalno nastanjivi. Petotonski aparat će biti lansiran dogodine, a na destinaciju će stići nakon 88 meseci leta. Zanimljivo je da NASA planira da 2024. pošalje jedan svoj aparat u istom pravcu, 'Europa Clipper', koji će iz orbite oko Jupitera serijom fly-bya proučavati Evropu. Da vidimo danas dokle je stigla ESA.

1

Povremeno u letu pročitam nešto o ovoj potencijalno interesantnoj misiji i uočavam da polako ali sigurno napreduje. Naravno, kovid je i tu umešao prste, pa je tokom prve polovine prošle godine bilo nekoliko odlaganja ali su sastavljanje i integracija ipak nastavljeni.

2. septembra 2019. glavni skelet 'JUICE-a' je stigao u montažne hale 'Arianegrupe'u Lampoldshausenu, u Nemačkoj. Tamo je čak 5 kompanija čekalo da gotovo istovremeno nastave da rade na budućoj međuplanetnoj sondi. Najvažniji posao je bila integracija propulzivnog sistema i montaža dva identična rezervoara za gorivo. Prvi titanijumski tank, kapaciteta 1600 litara za oksidator (miks azotnih oksida), smešten je unutar centralnog cilindar 7. septembra, a drugi tank, koji će da nosi hidrazinsko gorivo (MMH), montiran je krajem oktobra. Pored ovih, okolo su postavljena i tri manja tanka u kojima će biti helijum koji će stvarati konstantni pritisak u glavnim rezervoarima. U Nemačkoj je montiran i glavni motor snage 400 N za velike manevre u orbiti, osam manjih trastera snage 22 N za manje manevre i kao bekap sistem, i još dvanaest trastera od 10 N za kontrolu položaja. Čitav posao postavljanja hemijskog pogonskog sistema je trajao sedam meseci.

2
Cevovodi za gorivo buduće sonde su dugački ukupno 130 metara! Uz to, biće provučeno i oko 10 km žica i kablova. Paralelno, montiran je hardver za termokontrolu.

U aprilu 2020, nakon uspešnog testiranja pogonskog sistema, čitava skalamerija je utovarena na specijalni kamion i prebačena u 'Airbusov' centar za integraciju satelita u Friedrichshafenu[1], u Nemačkoj. Tu su počeli radovi na unutrašnjoj termoizolaciji, a dodati su i preostali elementi strukture – veliki unutrašnji paneli i sekundarni nosači koji će da posluže za montažu različite opreme.

Nakon toga, početkom ove godine, letilica je prebačena u centar ESTEC (ESA's Space Technology and Research Centre) u Holandiji radi termičkih testiranja u velikom simulatoru. Za to vreme, paralelno, inženjerijski model 'JUICE-a' je podvrgnut testiranju u pogonima 'Airbusa' u Tuluzu, u Francuskoj. Na model su prikačeni svi inženjerijski modeli budućih instrumenata i testirani, zajedno sa svim platformama i podsistemima. Inženjeri su isprobali i proto-flight softver.

3
'JUICE' u 'Airbusu' u Friedrichshafenu prilikom montaže.

4
Zbog kovida, mnoga testiranja su vršena od kuće.

Prvi od 10 letnih modela naučnih instrumenata stigao je u 'Airbus' u Friedrichshafenu prema planu 4. februara 2020. Konstruisan u Southwest Research Institutu iz San Antonija, ultraljubičasti spektrograf (UVS) predstavlja Glavni Nasin doprinus ovoj misiji. Instrument je stigao pre nego što je nosač na letnom modelu bio spreman, pa su ga tehničari stavili na sto i prikopčali ga na letni model računara.

5
Prvopristigli instrument za 'Jupiter Icy Moons Explorer'.

Solarni paneli 'JUICE-a' su zapravo saćasti paneli od ugljeničnih ('karbonskih') vlakana, svaki dimenzija oko 2,5×3,5 m, na kome se nalazi po 2356 solarnih ćelija, ili PVA (Photo-Voltaic Array). Svako solarno krilo sonde se sastoji od pet panela u karakterističnoj krstastoj konfiguraciji. Ti paneli će se nalaziti sklopljeni unutar rakete, tako da će trebati dobro testirati mehanizam za njihovo otvaranje.

Za proizvodnju panela i mehanizma za otvaranje odgovoran jeholandski ogranak 'Airbus Defence and Space' iz Lajdena. Konstruisanje, proizvodnja i montaža PVA zahtevalo je posebnu veštinu pa je to povereno 'Leonardu' iz Nerviana kraj Milana.

6

Paneli su morali da budu podvrgnuti serijala testova koji su iimitirali ekstremne uslove koji očekuju 'JUISE' tokom misije. Kvalifikacioni model je bio istih dimenzija kao i letni model ali sa manjim brojem solarnih ćelija. U industrijskim halama u Nemačkoj paneli su izloženi temperaturi od -150º, u vakuumu, i bili osvetljeni svetlom iste jačine kakvom će biti osvetljeni Suncem na Jupiteru.

Posle lansiranja, letilica će morati da izvede seriju gravitacionih asistencija proletanjem pored Zemlje (triput), Venere i Marsa da bi dobila dovoljnu brzinu da stigne do Jupitera. U blizini Venere, 'JUICE' će iskusiti vrlo visoku temperaturu, ali zato kad stigne u Jupiterov sistem, oko pet puta dalje od Sunca od Zemlje, temperatura će drastično pasti. Temperaturni raspon koje će solarni paneli morati da izdrže tokom misije kreće se između +110ºC i -230ºC. Temperaturna testiranja su obavljena u Belgiji i Italiji.

7
Sastavljanje jednog solarnog krila.

Nakon što su solarni paneli isprobani, konačno su stigli pod jedan krov u Holandiji, gde su montirani u dva solarna krila. Tamo su ponovo testirana, mehanički i električno, i onda u prvoj polovini 2021. poslati u Tuluz da bi bili integrisani sa letilicom.

Konačno, krajem februara, načinjen je još jedan veliki korak, jer je instaliran nosač za magnetometar J-MAG i instrument RPWI za istraživanje radio- i plazma-talasa. Nosač će nositi 5 magnetski osetljivih senzora, maksimalno udaljenih od korpusa sonde kako bi izbegli bilo kakve magnetske smetnje. Nosač će biti sastavljen iz tri segmenta, biće težak 44 kg, i napravljen je od ne-magletičkog materijala, od titanijuma, aluminijumskih legura, bronze i ugljeničnih vlakana, tako da će moći da izdrži temperaturu od -210º do +250º.

8
Testiranje otvaranja nosača dužine 10,6 m vršeno je uz pomoć balona
.

Nosač je proizveden u privatnoj španskoj kompaniji 'SENER' a testiran u Holandiji uz pomoć velikih helijumskih balona (da bi imitirali bestežinsko stanje u kosmosu). 

Za to vreme, brojni dodatni instrumenti, jedinice, antene, komunikacioni sistemi i dodaci su testirani i integrisani na 'JUICE', uključijući i reakcione točkove. Montirani su zvezdani senzori neophodni za finu kontrolu položaja i ekstremno precizno usmeravanje, kao i poluusmerena antena, preko koje će se obavljati komunikacija i transfer dragocenih naučnih podataka na Zemlju tokom proleta pored Venere (kada će glavna antena poslužiti kao suncobran) i Jupiterovih zaleđenih meseci.

9
Jedan od 4 reakciona točka koji je montiran na 'JUICE'. Sredina: star tracker će meriti položaje zvezda i poreditzi ih sa položajem u svom računaru. Desno: pomoćna MGA antena.

Međiu ugrađenim instrumentima se nalazi i radar RIME (Radar for Icy Moons Exploration) koji će 'gledati' kroz led Jupiterovih meseca do dubine od 9 km. Pre nekoliko godina sam pisao o testiranju 16 m duge antene uz pomoć helikoptera.

Početkom 2021. u 'Airbusovu' čistu sobu u Friedrichshafenu je stigla glavna antena prečnika 2,5 metra, nakon što je prošla vibracione testove u 'Thales Alenia Space' (TAS-I) u Italiiji. Antena je konstruisana i proizvedena u TAS-I i omogućavaće svakodnevnu komunikaciju sa zemaljskim antenama u Australiji, Španiji i Argentini. Sama antena će morati da izdrži ekstremne termičke fluktuacije, jonsko i ultraljubičasto zračenje i uslove lansiranja. Da bi bila propisno testirana, antena je bila izložena ekvivalentu 32.000 Sunčevih sati i temperaturama od -214º do +214º.

10
Vibraciono testiranje HGA antene
.

Kao što se vidi, sonda 'JUICE' napreduje punom parom. Ona je samo prva sonda u velikom ESA-inom programu Cosmic Vision 2015-2025 a cilj joj je da detaljno istraži tri satelita sa potencijalnim podzemnim okeanima na Ganimedu, Evrope i Kalistu. Posle nekoliko proletanja pored svakog meseca, sonda će na kraju da uđe u orbitu oko Ganimeda, najvećeg satelita u solarnom sistemu, i sprovesti 9-mesečna istraživanja.

'JUICE' će poneti najveći paket naučne oprene ikada lansiran u spoljnji solarni sistem. Biće to pravi vartomet slika i podataka!

11
https://twitter.com/airbusspace/status/912578256762572800?lang=ga

 

[1] Tokom II sv. rata tu su se nalazile brojne nacističke fabrike aviona koje su ovi drugi redovno bombardovali. Posle rata, fabrike aviona su se delom prebacile na autoindustriju, a Ameri su postepeno pomogli da se grad i industrija obnovi.

 

Nuklearni pogon

'Junona' će da nastavi da otkriva Jupiterove tajne do 2025.

Poslat radarski hardver za misiju na Jupiter

Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi:


Komentari  

Neđo
0 #4 Neđo 11-06-2021 15:03
Da, vjerujem da je energetski zahtjevan i takav radar, samo me buni sto se pretpostavlja da je debljina Ganimedovog leda mozda i 150 km, Evrope 15-25km, Kalisto 80-100km.

Najtanji je zapravo onamo dje JUICE nece ni ici, na Enkeladu, na kojem se ocekuje led od 5 km debljine na polovima, pa do 30-40 km.

Dako bude da su procjene pretjerane, mada, svakako ne skodi snimanje radarom jer za sad ne znamo kakav je taj led uopste, da li ima dzepova sa unutrasnje strane na kojima bi voda ispod bila u dometu i slicno.
ddragovic
0 #3 ddragovic 05-06-2021 19:37
Jačina radara zavisi od energije pa je i 9 km inženerski neverovatno postignuće!

Evropa će imati posebnu misiju a za Ganimed tada neće biti vremena. Odabir ciljeva neke misije nikada nije lak i ne zavisi od želja već ga diktira čitav sklop tehničkih, energetskih, planetnih, solarnih itd. faktora... Sve je daleko komplikovanije nego što na prvi pogled nama laicima izgleda i svaka misija je mizaik sačinjen od bezbroj kompromisa garniganih sa željama rukovodioca misijom
Kizza
+2 #2 Kizza 04-06-2021 17:03
Odlicna misija, steta sto ne udje u orbitu oko Evrope, meni je ona zanimljivija nego Ganimed. U svakom slucaju praticemo ekspediciju!
Neđo
+2 #1 Neđo 04-06-2021 15:26
Oce li radar od 9 km 'prodora' biti dovoljan?

Dodaj komentar


Sigurnosni kod
Osveži