Misija „Dawn“ je za nas po mnogočemu svakako jedna od najjačih u istoriji kosmičkog istraživanja. Već šestu godinu redovno pratim ovu misiju, i ako Bog da, tako će biti sve dok ova sonda ne bude obavila sve svoje zadatke. Ovi tekstovi su isključivo namenjeni Megalodonijacima, kako ljubitelje ove misije zove M. Rayman, direktor misije iz JPL.
Praćen neprestanim zujanjem svojih elektromagneta, „Dawn“ nastavlja svoj let kroz glavni asteroidni pojas između Marsa i Jupitera, na kursu koji bi prema rasporedu trebalo da ga 2015. dovede do patuljaste planete Ceres. Provevši više od godinu dana u orbiti u proučavanju Veste, drugog najmasivnijeg objekta u asteroidnom pojasu, robotski istraživač se okrenuo najvećem objektu između Sunca i Neptuna koji do sada nije posetila neka kosmička sonda. Takvo egzotično putovanje nikada ne bi bilo moguće izvesti da nije sondinog jonskog pogonskog sistema.
Ipak, jonski pogon nije pravi izvor snage ovog međuplanetnog kosmičkog putnika. Šta više, potrebno mu je mnogo energije za pokretanje jonskih motora i svih ostalih sistema[1]. Veoma mnogo ...
Ovaj robot prosto vapi za snagom!
Mlaz jonizovanog ksenona na izlasku iz motora. Danas na desetine komunikacionih satelita koristi isti bus „Boeing 720“ kao i „Dawn“ i pogonski sistem (XIPS). Tokom čitave misije do Ceresa, motori će potrošiti 388 kg ksenona. Ostalo će biti upotrebljeno za nastavak misije. Računa se da će tokom vremena oko 10 kg ipak iscureti iz rezervoara.
Prikaz potrošnje goriva sva tri jonska motora do jula 2011. Uračunato je i gorivo potrošeno tokom inženjerijskih testova, manevara održavanja i zagrevanja motora. [MGA – Mars Gravity Assist.]
Vremenski prikaz operativnog rada sva tri jonska motora do jula 2011. [MGA – Mars Gravity Assist.]
Jonski pogonski sistem je uvek gladan energije. Proces jonizovanja ksenona a potom njegovog ubrzavanja do velikih brzina[2] troši značajne količine električne energije, za koju su zaduženi veliki solarni paneli letilice. Sa ta dva krila i jonskim tragom, „Dawn“ podseća na ogromnog zvezdanog vilinog konjica, sa rasponom krila od 19,7 metara[3]. U vreme lansiranja 2007, bio je to najveći raspon koji je NASA ikada lansirala na neko međiplanetno putovanje. (Neke od tih letilica imale su fleksibilne žičane antene – poput brkova – koje su imale i mnogo veće raspone.) Radi zadovoljavanja električnih potreba, za hvatanje Sunčevog svetla u dalekom asteroidnom pojasu[4] potrebna je velika površina solarnih ćelija, te je svako krilo solarnog kolektora veliko poput singl teniskog terena.
Da bi brod stigao do svoje željene destinacije, navigatori moraju da iscrtaju komplikovani kurs po tamnom moru solarnog sistema. Potisak koji prave jonski motori zavisi od nivoa energije; veća energija se pretvara u veći (ali još uvek nežni[5]) potisak. Što je dalje od Sunca, „Dawn“ raspolaže sa sve manje energije pa je i potisak slabiji. Zato planeri misije moraju da u svakom trenutku znaju sa kolikim potiskom će raspolagati u budućnosti. Među potencijalne recepte za uspeh misije svakako ne spada situacija u kojoj bi se sonda našla negde u prostoru a da nema dovoljno potiska da nastavi svoje putovanje ka Ceresu.
Znači, da bi formulisali plan leta kontrolorima iz Pasadene u Kaliforniji je potrebno da znaju sa koliko energije će raspolagati čak i kada robot bude otišao još dalje od Sunca. Inženjeri neprestano prave matematičke modele pomoću kojih predviđaju koliko će energije generisati solarni paneli u nekom trenutku, ali ti proračuni su iznenađujuće komplikovani. OK, možda ovo čitaju neki genijalci pa im to nije iznenađenje, ali svakako je komplikovanije od prostog umanjenja energije za iznos pada intenziteta Sunčeve svetlosti. Recimo, sa povećavanjem udaljenosti od Sunca temperatura kolektora u hladnim dubinama kosmosa opada, a efikasnost solarnih ćelija direktno zavisi od njihove temperature. Tokom 2008, operativni tim je pronašao i počeo da primenjuje metod kojim je unapređena procena performansi solarnih baterija[6], što je dovelo do toga da je naš putnik stigao ranije do Veste a otišao od nje kasnije[7]. Sada je isti tim razvio sličnu samo superiorniju tehniku, koja je besprekorno primenjena na letilici 24. juna.
Jedini način da se izmeri količina energije koju stvaraju solarni paneli jeste da se iz njih iscrpi sva energija koju proizvode. Sa isključenim jonskim trasterima, čak i kada su svi drugi sistemi uključeni, letilica ne može da potroši celokupnu energiju koju paneli proizvode, tako da nije moguće neko drugačije izmeriti proizvodnju energije.
Tokom normalnog leta, „Dawn“ drži svoje panele direktno upravljene ka Suncu. Ali tokom ovih specijalnih sesija kalibracije, rotira ih tako da svetlost pada na njih pod drugačijim uglovima. Time se smanjuje ukupna količina svetlosti koja pada na ćelije, efikasno podražavajući uslove u kojima će se sonda naći udaljavajući se vremenom od Sunca. Kako se ugao smanjuje, imitirajući veću udaljenost od blještave zvezde, paneli proizvode manje struje, te jonski motor[8] radi na „manjem gasu“. (Motori su programirani da mogu da rade na 112 različitih nivoa „gasa“, svaki sa različitom potrošnjom energije i drugačijim nivoom „gasa“.)
Tokom testa, inženjeri iz Nasine Laboratorije za mlazni pogon procenjuju koliki je maksimalni gas moguć pri svakom uglu kao i koliko će ukupno snage biti potrebno svim ostalim sistemima, te onda pristupaju programiranju tako da se potisak jonskog pogona prilagođava smanjenju ugla solarnih panela. Naravno, inženjeri ne mogu precizno da znaju koliki bi najjači gas trebalo da bude pri svakom uglu; ali srećom to im i nije potrebno jako precozno. Sofistikovani motor je dovoljno „pametan“ sa sâm smanji gas za nekoliko „brzina“ ako otkrije da su se uključili svi podsistemi i „vuku“ više struje nego što paneli u datom trenutku stvaraju.
Pod normalnim uslovima, letilica ne mora sâma da podešava gas svog pogonskog sistema. Inženjeri dovoljno dobro poznaju performanse solarnih panela da mogu da ga precizno podese u tipičnim četvoronedeljnim sekvencama komandi uskladištenim u brodskom računaru. Svakim danom i kilometrom daljim od Sunca planiranje postaje sve složenije, jer sonda u određenim razmacima sve češće uključuje grejače (na brodu ih ima preko 140, koji se po potrebi uključuju i isključiju). U takvim slučajevima u pomoć priskače brodski akumulator koji premošćuje neke neplanirane energetske zahteve i sprečava nepotrebna podešavanja gasa.
Tokom pomenute vežbe, paneli su postavljani na po sat vremena pod pet različitih uglova, dok je računar beležio proizvedenu struju i druge potrebne rezultate. Prvobitno, kada su krila bila direktno okrenuta ka Suncu, udaljenom 2,48 AJ (351 milion km), zajedno su proizvodila nešto više od 2 kilovata struje. Potom je uključen jonski pogon u 53. brzini, i tada je potrošnja iznosila 1.368 vati. Kada su paneli zarotirani za maksimalni ugao od 47 stepeni, imitirajući izloženost Suncu kao kada bi se sonda nalazi na udaljenosti od 3,0 AJ (449 mil. km), sistem je crpeo nešto više od 1.300 vati. Inženjeri su već bili programirali računar da u takvom slučaju smanji gas na nivo 24. brzine, koja crpi 753 vata, i brod je automatski reagovao kako treba. Kada su sve navedene aktivnosti okončane, krila su postavljena u uobičajeni položaj, okrenuta tako da generišu maksimum moguće snage, a džinovski vilin konjic je mogao da nastavi da prati normalnu trajektoriju.
Ovakve kalibracije će se i dalje povremeno obavljati kako „Dawn“ bude nastavljao svoje putovanje. Inženjeri će nastaviti da koriste prikupljene podatke kako bi unapređivali svoj plan za susret sa Ceresom i tamošnje predviđene manevre. Ovo je samo jedan od bezbroj detalja koji moraju biti prorađeni da bi se sa uspehom obavila istraživanja enigmatskog sveta i postigli rezultati kao i oni fantastični na Vesti.
„Dawn“ se trenutno nalazi na oko 18 miliona km od Veste i oko 50 miliona km od Ceresa. U isto vreme je i na 3,47 AJ (519 mil. km) od Zemlje, odn. preko je 1.310 puta dalji od Meseca. Radio–signalu za tamo i nazad treba 58 minuta.
Nasina sonda „Dawn“ i šematski raspored instrumenata na njoj. Na lansiranju je bila težka 1.218 kg: jonski pogonski sistem (IPS) – 129 kg; naučni instrumenti – 46 kg; hidrazin – 45 kg; ksenon – 425 kg (266 litara); letilica i avionika – 573 kg. U vreme lansiranja, to je bila deveta letilica programa „Discovery“.
Putanja i trenutni položaj sonde „Dawn“.
Trenutno, Sunce i Zemlja gledani sa „Dawna“ izgledaju ovako...
Misli se na podsisteme telekomunikacija, termičke kontrole i grejača, orijentacije, računare itd.
Pogonski sistem koristi jonizovani ksenonski gas. To znači da sa pomoću malog pozitivnog električnog napona sa svakog neutralnog atoma ksenona skida negativno naelektrisan elektron. Tako jonizovani ksenon se putem struje ubrzava i emituje velikom brzinom iz jednog od 3 jonska motora. Akcija svakog takvog jona koji se ispali iz trastera brzinom od 40 km/s (144.000 km/h) izaziva reakciju koja gura sondu u suprotnom pravcu. U momentu lansiranja bilo je 425 kg ksenona, od čega je već potrošeno oko 280 kg.
Svaki panel je sastavljen od po 5 segmenata, sa 11.480 solarnih galijum–arsenidnih ćelija po panelu.
Količina te svetlosti opada sa kvadratom rastojanja. Trenutno, sonda je na 2,455 AJ od Sunca.
Jonski motori stvaraju otprilike takav potisak koji može da se meri težinom lista hartije na našem dlanu. Prema trenutnom nivou potiska, trebalo bi nedelju dana neprestanog rada motora da se u bestežinskom stanju i bez trenja stvori ubrzanje od 0 do 100 km/h.
U to vreme „Dawn“ je leteo pored Marsa i svi pridruženi naučni timovi su zahtevali maksimalni energiju za svoje instrumente i eksperimente.
„Dawn“ je stigao oko 6 nedelja ranije nego što su govorili planobi s kraja 2008.
Uvek radi samo jedan od tri. Već par godina jedan je na poštedi, jer je „štucao“, ali to ne utiče na misiju.
|
linkovi
|
|
Kako smo već najavili Nasina letelica Dawn je konačno, (u četvrtak, 27. septembra 2007.) lansirana raketom Boing Delta 2 i krenula na svoj tri milijarde ...
2007 ... „Septembarsko lansiranje neće uticati na realizaciju svih naučnih ciljeva misije 'Dawn' koji su bili u planiranu i za julsko lansiranje,“ ...
Konačno je u martu 2006. NASA objavila da se misija „Dawn“ zvanično otkazuje. Na zaprepašćenje svih, otkaz je u martu 2007. ponovo razmatran i.
Jonski motori (Dawn ih ima tri) rade tako što skidaju elektrone iz atoma inertnih gasova kao što je ksenon [5], čineći atome pozitivno naelektrisanim. ...
2010 ... Od kako je 27. septembra 2007. NASA lansirala robotizovanu sondu DAWN, pratim njen napredak. To je prva američka međuplanetna misija koja je ...
„Dawn“ će biti prva ikad lansirana sonda koja ima za zadatak da uđe u ... „Dawn“ će takođe biti i prava letilica koja će posetiti jednu planetu patuljka. ...
2009 ... 29. novembar. 2009. Pre nekih dvadesetak dana, 13. novembra, Nasina svemirska sonda na jonski pogon, DAWN, po drugi put je ušla u Asteroidni ...
|
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
