Astronautika: misije

17 . oktobar. 2011.

Juče je sa podmoskovskog aerodroma Šeremetjevo uzleteo teretni avion sa ruskom međuplanetnom stanicom „Fobos-grunt“. Sonda je poslata ka kosmodromu Bajkonur radi pripreme za lansiranje. Start ka Marsovom satelitu Fobosu planiran je za 8. ili 9. novenbar.

Da me neko, ne d’o ti Bog, pita „lansiranju koje misije bi najviše voleo da prisustvuješ?“ – usledio bi vrlo brz odgovor. Isti kao kada bi taj hipotetični pitao ko je moj favorit u kosmičkim istraživanjima u ovoj deceniji. Siguran sam da se mojim snovima pridružuje i moj stari drugar iz Zrenjanina i takođe veliki zaluđenik za svemirske sonde, Srki Penjivrag. Naime, radi se o projektu „Фобос-грунт“, zajedničkom čedu „Roskosmosa“, „Lavočkina“ i Ruske akademije nauka.

Pored Rusa, u projektu učestvuju i Kinezi sa svojim orbiterom „Yinghuo-1“ (znači „Svitac“, a mislim da se čita „inho“), a trebali su i Finci, sa svoja dva mala lendera MetNet, koja nisu dovršili na vreme. Nikako ne treba zaboraviti ni jedine putnike ove misije, 10 vrsta mikroorganizama, koje američko Planetno društvo šalje u kosmos u okviru eksperimenta LIFE (Living Interplanetary Flight Experiment).

Raketa „Зенит-2SБ“ (11K77), koja će za dve nedelje poneti, kako to Rusi kažu „automatski kosmički aparat“, na Fobos, već je spremna. Plan je da se sonda, nakon 10-ak meseci leta, spusti na Marsov veći satelit, pokupi nešto prašine i kamenčića (oko 200 grama), i u avgustu 2014. donese ih na Zemlju na hemijsko-fizičke analize. Biće to prvi uzorci nekog nebeskog tela doneti na Zemlju još od 1976, kada je to uradila sovjetska misija „Луна 24“.

Inženjeri Lavočkinovog konstruktorskog biroa iz Himkija započeli su radove još pre 10 godina. Jeste da je projekat bio završen par godina kasnije, ali zbog mnogih razloga (organizacionih, financijskih, političkih) čekalo se na realizaciju. Ukupna cena današnje letilice je preko $100 miliona, tako da je kineska pomoć na projektu bila izgleda presudna. Ako kojim slučajem „Fobos-grunt“ bude uspešan, uslediće čitava bujica ruskih međuplanetnih misija – na Mesec, Jupiterove, Saturnove i Uranove satelite, kao i asteroide i komete radi donošenja uzoraka.

HISTORY

Ali, počeci nisu bili slavni, jer je trebalo nekako preboleti prvu rusku međuplanetnu misiju posle raspada SSSR-a, „Марс-96“, koja se završila fijaskom[1]. Zato je Ruska akademija nauka pokušala da pilulu za smirenje pronađe u novim predlozima za istraživanje kosmosa – u projektima „Луна-глоб“ (za proučavanje Meseca), „Марс-Астер“[2] (Marsov rover) i „Фобос-грунт“ (za proučavanje Marsovog satelita). Prema tadašnjim mogućnostima ruske kosmonautike, a s druge strane i jedini koji je izgledao dovoljno pionirski, bio je „Fobos-grunt“, pa je 1998. bezecovan za međunarodnu saradnju u prvom sledećem roku. Ekspedicija ka Fobosu podrazumevala je aparat umerene veličine, koji bi bio moguće uvesti u orbitu uz pomoć tadašnje rakete-nosača „Sojuz“. Međutim, pošto je vremenom težina sonde počela da prevazilazi moći postojeće rakete, za dodatni potisak ka Marsu i druge transportne operacije predložena je upotreba električnih jonskih motora malog potiska. Start takvog „Fobosa“ planiran je bio za 2004. a povratak 2008. godine.

No, zbog novonastalih financijskih okolnosti, 2004. je čitav projekat potpuno revidiran. Pre svega je bilo rešeno da se za konstrukciju broda iskoristi laka nehermetična kosmička platforma tipa „Навигатор“[3] koju je već napravilo preduzeće NPO „Lavočkin“, što je odmah dovelo do potpunog odustajanja od jonskog pogona, znatnoh uprošćavanja ekspedicije i skraćivanja svih rokova. Faktička reorganizacija projekta započeta je 2005. godine. Već sledeće godine bili su napravljeni prvi prototipovi delova i instrumenata „Fobos-grunta“, i izvrženi su prvi vibracioni testovi kompletne letilice. Do 2007. bilo je napravljeno još desetak sve složenijih tehnoloških maketa.

Konačno je lansiranje bilo zakazano za oktobar 2009, te sam ja tada napisao opširan tekst na sajtu o tome, očekujući posetu Rusa Marsovcima[4]. Međutim, opet zbog para, let je otkazan za 2011, mada se glavni glavonja iz Instituta za kosmička istraživanja pri Akademiji, Lev Zeljonij, kleo da nisu u pitanju rublje već medostatak vremena za sva neophodna testiranja opreme. Prema nezvaničnim podacima, kaže se da sistemi kontrole leta „Fobos-grunta“ možda neće moći da izdrže tako dugačku misiju. Takođe je odlučeno da se naprave tri manipulatora – robotske ruke: prva proizvedena u „НПОЛ“-u, za mekano tlo, druga proizvedena na Akademiji (ИКИ РАН), za meko-tvrde uzorke, i na kraju, treća, proizvedena u poljskom „CHOMIK“ za tvrde i kamenite uzorke. Ovi manipulatori će obezbediti uzimanje bilo kakvog uzorka, od kamenog i šljunkovitog do prašine.

Odabiru budućeg mesta za sletanje ruske automatske letilice na Marsov satelit pomogao je orbiter „Mars Express“ evropske agencije ESA. Zanimljivo je da su kamere i spektrometri na „Mars Expressu“ isti kao i na nesrećnom ruskom „Marsu-96“.

Samo još ukratko da kažem da su od početka ciljevi projekta bili sledeći:

• Izrada automatskog kosmičkog kompleksa namenjenog:

-         za prikupljanje i dostavu na Zemlju uzoraka tla sa Marsovog većeg meseca – Fobosa;

-         za sprovođenje složenih naučnih istraživanja Fobosa i Marsa različitim daljinskim i kontaktnim metodama.

• Izrada jedinstvenog višenamenskog modula, dizajniranog za rešavanje različitih fundamentalnih i primenjenih problema kosmičkih israživanja.

Osnovne   karakteristike   misije
Sastav letilice „Fobos-grunt“	Marševski motor, osnovni modul, povratni aparat, kineski mikro-satelit „YH-1“
Lansiranje	novembar 2011.
Let na relaciji Zemlja-Mars	~ 11,5 meseci
Ukupno trajanje misije	~ 34 meseca
Težina letilice	13.505 kg
Težina naučnih instrumenata	50 kg
Težina donešenih na Zemlju prikupljenih uzoraka Fobosovog tla	0,20 kg
Talasna dužina radio-komunikacije	X (7,0 – 10,7 GHz)
Telemetrija, orbitni modul povratni aparat	4 bita/s, 16 kB/s, 8 bita/s
Raketa-nosač	„Zenit-2SB.41.1“

Na gornje dve slike šematski je prikazano lansiranje i trajektorija od Zemlje do Marsa, kao i povratak na Zemlju. Obeležene su i satelitske stanice u Rusiji koje će bezmalo 35 meseci neprestano da prate let sonde.

Prikaz geofizičkih instrumenata na „Fobos-gruntu“.

U donjoj tabeli je dat prevod skraćenica i proizvođači pojedinih uređaja.

Кompleks uređaja za prikupljanje uzoraka tla (slika dole i tabela). Proizvođač je slavno rusko kosmičko preduzeće NPO „Lavočkin“.

Manipulator		Manipulativni kompleks 2		Manipulativni kompleks 1
Uređaj za uzimanje uzoraka		Čaurasti tip (ИКИ)	Penetracioni tip (Poljska)	Čaurasti tip (ИКИ)
Višekratnost sakupljanja tla (do 20 puta)		+	—	+
Vrsta tla	Disperzivni	+	+	+
	Tvrd kameniti	—	+	—
	Tvrd monolitni	—	+	—

Radne organizacije i preduzeća – učesnici u izgradnji kosmičke letilice „Fobos-grunt“.

Osnovni module (prva slika dole) predstavlja onaj deo koji tokom leta na trajektoriji Zemlja-Mars nosi celokupnu opremu (bez goriva, težak 590 kg). Nakon njega, u istom maniru su prikazani povratni modul (215 kg) i raketni pogon osnovnog modula РБ „Фрегат“ potiska 2 tone.

Redom: brodski računar sa pratećom opremom, malogabaritni zvezdani senzor i blok inercione navigacije.

Redom: laserski visinomer-vertikant, televizijski sistem nadgledanja i navigacije, Doplerov merač brzine i udaljenosti.

Multifunkcionalni raketni pogonski sistem osnovnog modula. Na „krstu“ se vide klasteri trastera male snage za korekciju putanje i orijentaciju.

Pogonski sistem povratnog aparata. Njegov zadatak će biti da uzleti sa Fobosa i ponese kapsulu sletnog aparata ka Zemlji. To je poslednji deo koji će se odvojiti na trajektoriji ka Zemlji.

Uređaj za prikupljanje uzoraka tla u bestežinskim uslovima. Manipulativni kompleks, koji treba da sakupi oko 200 grama prašine i kamenja.

Sledeće slike prikazuju zemaljske pripreme i testiranja konstrukcije i opreme. Na levoj slici se vide vibraciona testiranja, a na desnoj termo-vakuumska.

Testiranja rada motora osnovnog modula i provera sistema za otkrivanje mesta ateriranja sletne kapsule koja će doneti uzorke sa Fobosa.

Montaža međuplenatne letilice „Fobos-grunt“ je konačno dovršena. U ovoj fazi joj je predstojalo oblaganje svih važnih spojeva, uređaja i sistema folijom koja će ih štititi od termičkog i kosmičkog zračenja.

Ovako će (otprilike) izgledati lender – deo koji će sleteti na površinu Fobosa. Nakon uzimanja uzoraka, sve iznad rezervoara goriva (srebrne kugle) poleteće ka Zemlji.

Ako se ova misije pokaže uspešnom – što svi od srca želimo – uslediće čitava serija međuplanetnih letilica koje će za osnovu imati kostur „Fobos-grunta“. Zanimljivo je da će „Sokol-Laplas“ (možda) čak krenuti na Jupiter.

Koga interesuje da pogleda kratki film o montaži sonde za Fobos, i uveri se kako to Rusi rade, neka pogleda ovo: http://www.roscosmos.ru/main.php?id=376

Inače, sve slike sam preuzeo sa „Lavočkinovog“ sajta i preveo ih što sam bolje umeo. Neke slike su preuzete i sa drugih stručnih ruskih pa i španskih (!) sajtova

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:

• 2011-06-12 - Pluton, poslednja oaza za život
• 2010-03-10 - CIVILIZACIJE
• 2024-08-15 - Koliko ima čestica u kosmosu?
• 2018-01-24 - Bor na ispitu
• 2021-08-15 - Može li da se čita uz zvezde?