U istoriji astronautike postoji puno izuzetnih misija (zar nisu to sve?), ali neke ostaju zapamćene kao pravi heroji. Šta drugo reći ako si u nekoj kategoriji u takvoj oblasti kao što je istraživanje kosmosa prvi? Teško je biti glavni čak i kad se trkaš sa sebi ravnima, a kamoli ako su ti konkurenti kosmičke super-sile Rusi i Amerikanci. Vratimo se 30 godina u nazad i pogledajmo o čemu se radi. Biće ti zanimljivo ...
UVOD
Početkom osamdesetih godina[1] prošlog veka svi svetski astronomi su se pripremali za redak događaj. Prvi put posle 1901. godine, na našem nebu je trebalo da se 1986. pojavi sigurno najpoznatija kometa na svetu – Halejeva kometa. Nazalost, uzejamni položaj Zemlje, Sunca i komete te godine bio je najnepovoljniji za posmatrače sa Zemlje u poslednjih 2000 godina. Kometa je te godine prošla na 93 miliona kilometara od Zemlje. Zbog sve većeg svetlosnog zagađenja na planeti, mnogi ljudi nisu uspeli ni da je vide, a sa severne polulopte kometa je bila skoro nevidljiva. Zato je astro-zajednica napravila planove da krenu u susret kometi, šaljući joj različite kosmičke sonde. Sovjeti su odlučili da svoju dvojnu misiju na Veneru (fenomenalna misija za sebe, sa puštanjem balona u Venerinu atmosferu) produže i krenu u susret slavnom putniku. Njima se pridružila i jedna evropska sonda kao i jedna američka. Japanci su odlučili da i oni krenu u poteru za plenom, te su lansirali dve sonde. Sve navedene sonde su u to vreme dobile naziv Halejeva armada, po kome su i danas poznate[2].
Do sada se mnogo pisalo o ovom misijama. Sovjetske “Веге“ spadaju u red najvećih dostignuća u kosmičkoj istoriji uopšte, dok je evropska letilica “Giotto” proletela na samo 596 km od glave komete, jedva preživevši bombardovanje česticama prašine. Ali najmanje se zna o Japancima: šta bî sa njihovim sondama? Kako su prošle i kako završile? Ovog puta bih rekao nešto o njima.
Možda nije loše da kažem da je u to vreme japanska Nacionalna agencija za kosmički razvoj(NASDA) bila mala organizacija ograničenog budžeta ali koja je ipak predstavljala treću silu u oblasti astronautike u svetu[3]. ESA je formirana 1985. i bavila se organizacijom (borba između budžetskih izdvajanja izmežu Nemačke i Francuske), a Kinezi su tek stajali na noge i bili u potpunosti okrenuti znanju i iskustvima SSSR-a.
SAKIGAKE
Gledano danas, radi se o neuglednom, malom i jednostavnom valjku visine 70 cm, ali za Japance je to bio čudesan predmet. Naime, bila je to prva međuplanetna letilica Zemlje izlazećeg Sunca, i prva sonda za istraživanje dubokog kosmosa neke zemlje a da nije iz Sovjetskog Saveza i Amerike. Doduše, Nemačka (tada Zapadna Nemačka) lansirala je desetak godina ranije dve sonde tipa “Helios” – ali za Nasu i uz njihovu svesrdnu pomoć svake vrste.
Za potrebe NASDA, sonda je razvijena na tokijskom Institut za kosmos i astronautiku (ISAS) – obe agencije će se 2003. fuzionisati u Japansku aeronautičku istraživačku agenciju (JAXA). Japanski cilj je bio da lansiraju jednog skromnog istraživača u susret dolazećoj Haslejevoj kometi, te je tako rođena ideja o probnom aparatu MS-T5. Ta sonda je imala za cilj da proveri tehnologiju i funkcionisanje prave sonde za istraživanje Halejeve komete, koja će poneti ime „Suisei“ (ili „Planet A“) i biti lansirana sedam meseci kasnije.
Nova japanska četvorostepena raketa-nosač na čvrsto gorivo, Mu-3S-II, uzletela je 7. januara 1985. godine sa kosmodroma kosmičkog centra Kagošima i u orbitu uspešno ponela sondu koja je odmah preimenovana u “Sakigake”, što na japanskom znači “pionir”. Namera japanskih stručnjaka bila je da ovom misijom isprobaju performanse nove rakete, testiraju sopstvene procedure za prvi beg od Zemljine gravitacije sproveden od strane Japanaca, kao i da izmere plazmu i magnetno polje u međuplanetnom prostoru, isprobaju ultra-daleko komuniciranje, kontrolu i određivanje položaja, itd. Sonda je nosila skromne instrumente: merač jona u solarnom vetru (SOW, 1,99 kg), monitor za merenje talasa plazme (PWP, 4,82 kg) i magnetometar (IMF, 5,03 kg). Za razliku od sonde-blizanca, “Suisei” (delili su istu konstrukciju i oblik), “Sakigake” nije nosila nikakve kamere za snimanje.
Posle lansiranja, let “Sakigake” je stabilizovan dvobrzinskom rotacijom oko ose kretanja (5 i 0,2 okreta u minutu). Za kontrolu položaja i brzine kretanja korišćena su dva hidrazinska trastera, za orijentaciju su korišćeni zvezdani i solarni senzori (“tragači”), a za usmeravanje parabolične antene ka Zemlji i daljinsku komunikaciju korišćena je inovativna tehnika, koju su japanski stručnjaci razvili i računarski testirali posebno za misije “Akigake” i “Sensei”, koja se sastojala od mehaničke kontra-rotacije plathorme na kojoj se antena nalazila (engl. “despun”). Osa rotacije oba aparata održavana je normalno na ravan ekliptike.
Što se tiše konstrukcije, MS-T5 i “Planet A” su bile identičke sonde, ako ne računamo instrumente. Od tanjira glavne usmerene antene (HGA) na vrhu pa do srenjeusmerene pomoćne antene (MGA) na dnu, letilice su imale raspon od 250 cm. Spoljnji zidovi aparata bili su pokriveni 70% i imali 1.750 solarnih ćelija koje su pod idealnim uslovima davale 100 vati struje.
Većinu podsistema na obe sonde nosila je platforma montirana na centralni nosač, na kojoj su se nalazila dva hidrazinska rezervoara, glavna antena, par trastera, mehanički stoper okretanja i senzori naučnih uređaja. MS-T5 je bio težak 138,1 kg, a “Planet A” 139,5 kg, u šta je uključeno i po 10 kg hidrazinskog goriva. Uzejamni položaj svake po naosob sonde i Zemlje nije dozvoljavao korižćenje samo jedne antene tokom misije, te je antenski sistem morao da ima jednu glavnu paraboličnu antenu (HGA) prečnika 80 cm, jednu pomoćnu (MGA) i jednu neusmerenu antenu (LGA) za komunikaciju u blizini Zemlje. Podsistem za komunikaciju je radio na 5 talasnih dužina a predajnik je imao snagu od ništavnih 5 W. u zavisnosti od udaljenosti od Zemlje, “razgovor” između Zemlje i sondi odvijao se brzinom od idealnih 2048 bita u sekundi do bednih 64 b/s. Za hvatanje skoro neuhvatljivih signala Japanci su izgradili stanicu u Usudi, oko 170 km severno od Tokija, sa tanjirom prečnika 64 metra. Performanse su bile tako podešene da je komunikacija sa sondama bila moguća do udaljenosti oko 1,1 AJ, koliko je iznosila udaljenost Zemlje i komete tokom proletanja sondi pored nje.
Nakon dve korekcije trajektorije 10. januara i 14. februara 1985. godine, “Sakigake” je krenuo na randevu sa kometom udaljenom bezmalo osam miliona km. Njen zadatak je bio da predstavlja referentnu letilicu koja bi omogućila naučnicima da eliminišu atmosferski i jonosferski uticaji Zemlje tokom transmisije iz kometne kome sonde “Giotto”[4].
“Sakigake” je proleteo ispred Halejeve komete sa njene osunčane strane 11. marta 1989. godine – procenjeno je da je udaljenost iznosila oko 6.990.000 km. Tri dana ranije, glavna sonda “Suisei” je proletela ispred komete na samo 151.000 km. bio je to istorijski događaj jer je pre toga samo dvema sondama pošlo za rukom da posete neku kometu (prva je proletela pored 21P/giacobini-Zinner 1985. godine, a druga je bila ruska sonda iz sastava “Armade”, koja je samo 2 dana ranije proletela pored Haleja), te je s te strane “Armada” predstavljala pravu poslasticu za kosmičke istraživače. Otkriveno je da čak i na toj daljini solarni vetar biva poremećen prolaskom komete. Pre toga se verovalo da se zona uticaja komete na vetar prostire na svega oko 1 milion km.
Nakon izvršenog zadatka, “Sakigake” je ušao u heliocentričnu orbitu dimenzija 151,4 x 121,9 miliona km (0,815 x 1,012 AJ) i nagiba 1,439°, sa periodom od 318,8 dana.
Skoro šest godina posle susreta sa kometom, “Sakigake” je 8. januara 1992. godine proletela pored Zemlje na 88.790 km od njenog centra. Bio je to prvi planet-swingby neke japanske kosmičke letilice. Nakon još dva proletanja kroz Zemljin magnetni rep na još većoj udaljenosti (u junu 1993. i u julu 1994.), “Sakigake” je nastavila da jednom nedeljno šalje telemetriju sve do gubitka podataka 15. novembra 1995 (tada je udaljenost od Zemlje iznosila oko 106 mil. km). Identifikacioni signal nastavio je da stiže do antena na Zemlji sve do 7. januara 1999. godine, i to je bio konačni kraj ove neverovatne misije.
Japanci su se nadali da će sonda ipak potrajati dovoljno dugo da u februaru 1996. proleti na 10.000 km od komete 45P/Honda-Mrkos-Pajdušakova (prilazeći jezgru leteći kroz rep) na nekih 0,17 AJ od Sunca, a da u novembru 1998. proleti na 14 miliona km od komete Giacobini-Zinner. Nažalost, želje su ostale samo to …
SUISEI
Već smo videli da je sonda “Planet A” konstruktivno bila praktično identična “Sakigakeu”. Lansirana je iz kosmičkog centra Kagošima 18. avgusta 1985. godine, 223 dana nakon svoje prethodnice. Posle ulaska u heliocentričnu orbitu koja će je odvesti do Halejeve komete, sonda je preimenovana u “Suisei”, što na japanskom znači “kometa”. Glavni zadatak misije bio je da se načine ultraljubičasti snimci vodonične korone 30 dana pre i posle kometinog presecanja ekliptične ravni. Parametri solarnog vetra su trebali da budu beleženi u mnogo dužem periodu vremena. U tom smislu, sondi su pridodata dva dodatna instrumenta sa adekvatnim senzorima.
“Suisei” je započeo ultraljubičasta osmatranja u novembru 1985, šaljući centru na Zemlji 6 slika dnevno. Nakon orbitnog podešavanja 14. novembra, sonda je konačno krenula ka kometi, da bi 8. marta 1986. godine proletela ispred njene osunčane strane na udaljenosti od 151.000 km, dobivši za to vreme samo 2 udarca čestica prašine[5]. Sonda je otkrila kometne vodene, ugljen-monoksidne i dioksidne jone, a snimila je najmanje dve velike i četiri manje eksplozije gasova na površini komete. “Suisei” je utvrdio da je solarni vetar usporio sa 350 km/s na 70 km/s na udaljenosti od nekih 420.000 km od komete.
Nakon randevua sa Halejevom kometom, “Suisei” je nastavila da leti po heliocentričnoj orbiti i redovno meri solarni vetar. Između 5. i 10. aprila 1987. hidrazinski trasteri snage 3 njutna uključivani su 15 puta, čime je brzina “Suiseia” povećana za dodatnih 65 m/s (235 km/h). Na taj način, sonda je poslata da radi gravitacione asistencijeplanirane za 20. avgusta 1992. proleti na 60.000 km od Zemlje, iako bi čitavo to leto bila izgubljena jer se nalazila iza Sunca. Nažalost, hudrazinsko gorivo je potrošeno 22. februara 1991. godine. Preliminarna praćenja su pokazala da će se proletanje pored Zemlje dogoditi na udaljenosti od 900.000 km. Tokijski institut ISAS je tokom 1987. planirao da navodi let “Suisei” na taj način da se 24. novembra 1998. susretne sa kometom 21P/Giacobini-Zinner, ali je zbog nestanka hidrazina ta misija, kao i ona da se 28. februara 1998. proleti na nekoliko miliona km od komete 55P/Tempel-Tuttle, jednostavno otkazana.
Spoljnji izgled sonde „Saisei“ („Planet-A“).
Grafički prikaz putanja i toka japanskih učesnika u „Halejevoj Armadi“. Datumi vezani za misiju „Sakigake“ ispisani su zelenom bojom, a oni vezani za „Suisei“ crnom.
Poređenje letnih parametara misija „Sakigake“ i „Suisei“.
Ovako je izgledala istorijska ekspedicija na Halejevu kometu. Prvo je kraj nje 6. marta proletela „Вега 1“. U jednom trenutku delilo ih je 8.820 km. Zbog sudara sa superbrzim česticama, sonda je čak jednog trenutka izgubila orijentaciju u kosmosu. Dva dana kasnije, 8. marta, na udaljenosti od 151.000 km proletela je japanska sonda „Suisei". Dan kasnije, 9. marta, na randevu s kometom stigla je „Вега 2“. Proletela je na samo 8.030 km, i mada ju je vodio pomoćni kontrolni sistem, izvrsno je obavila zadatak snimanja misterioznog posetioca. Samo par dana kasnije, 11. marta, na 7. mil. km od komete proletela je i „Sakigake". I na kraju, nakon preciznih podataka koji su stizali sa „Вега“ i korekcija putanje, „Giotto" je 14. marta proleteo na samo 596 km! Tačku na ovu posetu komete solarnom sistemu stavila je američka sonda ICE, koja je 25. maja proletela na 32 mil. km od komete.
Obavezno pročitati:
“Ekspedicija na Halejevu kometu”;
“Večni ISEE”.
1. Čistunci znaju da sam pogrešio ali – šta da radim? Već se toliko odomaćilo da niko i ne primećuje grešku, već naprotiv: svi znaju o čemu se radi. Ili misle da znaju. Konkretno i matematički jedino ispravno, godine od 1981. do 1990. nazivaju se devedesetim a ne osamdesetim.
2. Kometu su trebala da posmatraju i dva šatla – STS-51-L i STS-61-E. Nažalost, prvi je stradao posle nepunih 1,5 minut leta, ubivši celokupnu posadu. Zvao se “Challenger”.
3. Prvi satelit su lansirali u orbitu 1970. Bio je to “Ōsumi“, težak samo 24 kg. Tako je Japan postao četvrta zemlja, posle SSSR-a, SAD-a, i Francuske, koja je samostalno ispalila veštački satelit u orbitu.
4. Evropsko-američka sonda „Giotto“ je proletela najbliže kometi – 596 km od jezgra.
5. Zapadnoevropska međuplanetna sonda „Giotto", koja je bila deo „Halejeve armade“, približila se kometnom jezgru na samo ~600 km. Nažalost, već na 1.200 km sonda je pretrpela toliko sudara sa šrapnelima komete da joj je kamera ubrzo bile izbačene iz stroja, a uskoro je i sâma letilica izgubila orijentaciju. No i pored toga, evropski naučnici su uspeli da pribave jedinstvene naučne informacije.
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
