Astronautika: misije

Nedavno sam pisao jedan članak u kome sam se dotakao misija koje su još u toku. Kakvih tajni je tu bilo za mene! Jednu od njih ću danas podeliti sa vama.

UVOD

Pre tačno 8 godina, sa Cape Canaverala je uzletela raketa „Delta II-7925“. Na vrhu je nosila neobičnu sondu, čiji je zadatak bio da prouči unutrašnji sastav komete 9P/Tempel. To i nije bila tako velika vest ali jeste način na koji su naučnici planirali da to učine: ispaljivanjem 370 kg teškog impaktora u nju! Sećam se da me je tada fascinirala činjenica da su svi značajniji ljudi upleteni u tu misiju bili sa nekog od američkih fakulteta: Michael A’Hearn, „tata” misije, bio je sa univerziteta Merilend, a njegovi saradnici sa Arizone, Kornela, Brauna, itd.

Misija je (kažu) dobila ime prema filmu sa Robertom Duvalom koji se davao par godina pre toga – „Deep Impact“ – u kome je kometa treblo da udari u Zemlju. Ideja o gađanju komete, koja se rodila u glavama inženjera Nase još 1996, izgledala je neostvariva ali vremena su se menjala a sa njima i mogućnosti. Kompanija iz Kolorada, Ball Aerospace & Technologies Corp, prihvatila se konstrukcije i proizvodnje dva modula (nazvana „Smart Impactor” i „Flyby”) i tri glavna instrumenta. Samo za brodski softver trebalo je 18 meseci rada najboljih klikeraša kalifornijske Laboratorije za mlazni pogon (JPL). Na kraju, čitava misija je koštala trećinu milijarde dolara. Mnogo kasnije, prof. Filipović nam je „u poverenju” pričao da je vojska bila spremna da plati koliko god da je trebalo.

Impaktor je bio težak 372 kg i bio je napravljen od čistog bakra. Razlog za to je što je jeftin i što se verovalo da na kometi neće biti bakra tako da će ga biti lako eliminisati iz spektra snimaka nakon sudara. Na sebi je nosio optičke senzore za nišanjenje mete kao i kameru visoke rezoluciije (12–santimetarski teleskop), koja je u real–timeu snimala do zadnjeg trenutka – poslednja slika poslata je samo 3,7 sekundi pre udara.

„Flyby“ sekcija trebala je da u preletu sa sigurne udaljenosti snima čitav događaj. Imala je dimenzije 3,2 × 1,7 × 2,3 metra i težinu oko 650 kg. Letilica je bila opremljena sa dva snažna solarna panela i štitom od kometnih čestica, a nosila je instrumente za snimanje, infracrvenu spektroskopiju i optičku navigaciju.

deepimpact-1 

„Deep Impact“ je uspešno uzleteo sa Floride 12. januara 2005. Posle manjih problema sa temperaturom prvog dana, sonda se oporavila i uputila ka svom cilju. Prva korekcija putanje, izvršena 11. februara, bila je tako precizna da sledeća uopšte nije ni bila potrebna. Prvi optički kontakt sa budućom metom uspostavljen je 25. aprila, dok je kometa bila udaljena oko 64 miliona kilometara – 160 puta dalje od Meseca. Konačno, posle nekoliko manjih korekcija putanje, 174 dana leta i pređenih 429 miliona kilometara, sustignuta je kometa koja je jurila ka Suncu brzinom od 103.000 km/h (28,6 km/s). Pet dana pre planiranog sudara odvojen je impactor, a „Flyby“ letilica je izvela 14–minutni manevar kočenja i izbegavanja bliskog kontakta sa kometom. Izvevši u poslednja dva sata tri korekciona manevra, impactor se zapravo doveo u položaj ispred komete Tempel, tako da je ona udarila u njega. Oko 4.500 slika sudara uskladištene na su „Flyby“ letilici i slate na Zemlju tokom narednih dana. Energija sudara ogovarala je eksploziji 5 tona dinamita a kometa je bljesnula 6 puta jače nego do tada. U eksploziji je nestao i mini–CD disk sa 625.000 imena posetioca websajta JPL, koji je bio pričvršćen za impactor.

Dalje je sve postalo istorija, i o naučnim aspektima i otkrićima ne želim sada i ovde da pišem. Samo da kažem da su naučnici utvrdili da je kometa nastala davno, u predelu između Urana i Neptuna.

deepimpact-2

Šema poslednjeg dana leta „Deep Impacta“ pred kontakt sa kometom Tempel 1.

 deepimpact-3

Slika udara „Smart Impactora“ u kometu 67 sekundi posle kontakta. Čitav događaj su snimali svi teleskopi sa Zemlje, kao i orbitne opservatorije, uključujući Hubble, Spitzer, Chandru i XMM–Newton.

deepimpact-4 

I to je otprilike to. Sve ovo navedeno zna većina, i o tome se naveliko i naširoko pisalo, čak i na AM. Ipak, malo naših čitalaca zna nastavak, i to i jeste razlog zbog koga pišem ovaj tekst. Ni ja ga nisam znao, a priča je jako zanimljiva.

Elem, Nasovci nisu bili zadovoljni slikama kratera nastalog tokom sudara sa „Deep Impactom“, te su rešili da kometu slikaju ponovo. Ali kako? Zato su 3. jula 2007. pokrenuli novu misiju, nazvanu „New Exploration of Tempel 1“ (NeXT). Za nov zadatak su odabrali Nasinu robotsku letilicu „Stardust”, lansiranu 1999, koje je 2004. već istražila jednu kometu[1]81P/Wild, poznatu i kao Wild 2. „Stardust” je postavljen na novu orbitu koja ga je 15. februara 2011. godine dovela na samo 200 km od komete Tempel 1[2]. Bio je to prvi put u istoriji da je neka kometa posećena dvaput, ali i jedinstvena šansa da se vide promene na kometi nastale posle njenog poslednjeg prolaska pored Sunca. Ubrzo je otkriven udarni krater nastao 2005. – imao je prečnik od oko 150 metara.

deepimpact-5

Levo je fotografija sa „Deep Impacta“ pre a desno sa „Stardusta“ posle sudara. Obeležen je nastali krater. Dubina je oko 30 metara.

Ali čekaj – šta je bilo sa „Flyby” modulom? Poslednji put sam ga pomenuo kada je u momentu sudara impaktora sa kometom proleteo na samo 500 km od jezgra.

NASTAVAK

Poslavši slike sudara sa Tempelom na Zemlju, zadaci „Flybya“ su dovedeni do kraja i letilica je uskoro isključena i stavljena u stanje elektronske hibernacije. Ali naučnici su razmišljali: zašto bi letilica od preko pola tone, još uvek u odličnom stanju i sa dosta goriva, besciljno lutala kosmosom? Zašto joj ne bi dali neki novi zadatak? Nekada je takva ideja bila prosto „nemoguća misija“, ali sa novim tehnikama praćenja i navigavanja to je postalo izvodljivo. Zato je sredinom 2007. objavljeno da će letilica biti okrenuta ka novoj kometi! Nova misija je dobila naziv EPOXI (Extrasolar Planet Observation and Deep Impact Extended Investigation).

U cilju sprovođenja prvog dela nove misije (EPOCh), u januaru 2008. većim od dva brodska teleskopa izvedeni su pokušaji otkrivanja extrasolarnih planeta korišćenjem metoda tranzicije. Tom prilikom je snimljeno preko sto hiljada slika.

Za to vreme, naučnici sa merilendskog fakulteta i iz Nase počeli su da češljaju nebeske mape u potrazi za novom metom. U blizini je bila jedino kometa 85P/Boethin, pa je naprevljen plan da sonda krajem decembra 2008. proleti na samo 700 km od jezgra komete. Menadžeri su shvatili da bi za samo \(40 miliona mogli da dobiju gomilu korisnih podataka, te bi mogli da uporede da li su podaci sa Tempela jedinstveni ili važe za sve komete. Da bi EPOXI (bivši „Deep Impact”) sustigao kometu morao je da iskoristi Zemljinu gravitaciju, ali tokom tog manevra astronomi su se našli u čudu – nisu mogli da lociraju kometu. Zaključili su da se verovatno rapala na manje komade, premale da bi bili vidljivi teleskopima.

Zato je tim za proračunavanje trajetorije odlučio da okrene sondu ka novom cilju. Izbor je pao na kometu 103P/Hartley (Hartley 2), što je zahtevalo još 2 godine dodatnog leta. Krajem maja 2010. upaljeni su motori u trajanju od samo 11,3 sekunde, što je bilo dovoljno da sonda u junu proleti pored Zemlje, iskoristi njenu gravitaciju, i uputi se ka Hartleyu 2.

EPOXI je stigao na cilj 4. novembra 2010. proletevši brzinom od 12,3 km/s pored komete udaljene 694 km. Njegova kamera MRI je napravila seriju detaljnih fotografija komete oblika kikirikija i poslala ih na Zemlju (oko 120.000), a takođe je radio i infracrveni spektrometar, jedini naučni instrumenat (pored teleskopa) na brodu.

deepimpact-6

Jezgro komete 103P/Hartley ima oko 2 km u dužinu i 400 m na najužem delu. Vidljivo je šikljanje mlazeva usijahih gasova (cijanida i CO2) i prašine. Kometa obilazi oko Sunca jednom svakih 6,5 godina. Čini se da sa svakim krugom nestaje oko 1–1,3 m materijala sa površine komete, tako da su dani ovog putnika odbrojani.

deepimpact-7jpg Kometa 103P snimljena nedelju dana posle kontakta. Kometa je bila udaljena 1,08 AJ od Sunca i 0,05 AJ (7,6 mil. km) od letilice.

EPILOG

Tako je završeno putešestvije ove sonde, lansirane još davne 2005. godine. Ali ni to nije bilo sve: u novembru 2010. godine EPOXI je upotrebljen za određene osmatračke testove, pa je MRI kamera, podešena za snimanje kometa, iskorišćena ipak za slikanje maglina M51 i M27 , kao i galaksije NGC6960.

Kao kruna svega, krajem 2011. sonda je okrenuta ka potencijalno opasnom (PHA) asteroidu (163249) 2002GT, do koga bi trebalo da stigne tek u januaru 2020. godine. Procenjuje se da u njenim tenkovima za gorivo, od početnih 86 kg, ima još oko 2 kg hidrazina. Da li će se ovo putovanje na kraju pretvoriti u naučnu misiju ili ne zavisiće od stanja kosmičke letilice i Nasinog budžeta – svake godine trebaće oko \)5 miliona. Poslednji podatak koji sam pronašao odnosio se na 4. oktobar 2012, kada su motori uključeni u trajanju od 71 sekunde a brzina promenjena za 2 m/s da bi se letilica održala na pravoj trajektoriji.

Eto. Ovo je konačna priča o „Deep Impactu”. Ko bi rekao da će jedna ionako uzbudljiva ekspedicija imati još nekoliko svojih nastavaka. Nameračio sam još jednu ovakvu priču – ali otom-potom.



[1] Na putu ka kometi, „Stardust“ je 2002. proleteo pored asteroida (5535) Annefrank na udaljenosti od samo 3.079 km i proučio ga. Takođe je na Zemlju poslao i mali kontejner sa uzorcima kometinih čestica. Kontejner je 2006. pao na Zemlju. U njemu je bilo oko milion mikroskopskih čestica,od čega oko 100 bilo veličine 0,1 mm.

[2] Kako je to ovako napisano prosto, a mogu samo da nagađam kakvi proračuni su bili potrebni da se tamo negde u bespuću pronađe „Stardust“, okrene ka novom cilju koji juri 100.000 km/h, i isplanira randevu 4 godine unapred! Treba se samo setiti kako se određuje tačan položaj neke letilice u kosmosu (preko Doplerovog efekta radio–signala), koje sve promenljive sile deluju na letilicu (gravitacijoni spreg Sunca i obližnjih planeta, toplotno i svetlosno zračenje, Kozai mehani i efekat Jarkovskog i sl.). Kako je sve to složeno a ljudi ipak isplivavaju iz toga.


DEEP IMPACT
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

  • Aleksandar Zorkić said More
    Obično se zaboravi Antarktik. A kako se... 1 dan ranije
  • Драган Танаскоски said More
    Pao na nauci o zastavama i u brojanju... 2 dana ranije
  • sasaa said More
    Hvala za sjajan tekst, pojasnio mi je... 2 dana ranije
  • maxy said More
    U eri fantastičnih digitalnih... 3 dana ranije
  • Siniša said More
    Prelaka pitanja, na nivou 7 razreda... 4 dana ranije

Foto...