Astronautika: misije

ESA je smislila da 2014. spusti malog robota na kometu i odatle izvrši neka neverovatna istraživanja i snimanja. Posle 10 godina leta to im je i pošlo za rukom. Ali posle samo 57 sati misija je trokirala. I pored svih napora kontrolora misije, niko ne zna tačno šta se dogodilo. Zna se da je problem nastao u samom finišu misije, u fazi sletanja, tj. ukotvljavanja za površinu komete. Šta je pošlo po zlu u misiji koju je magazin “Physics World” proglasio za najznačajniju misiju protekle godine?

Sletanje “File” na kometu 67P/Čurjumov–Gerasimenkoizvršeno je 12. novembra 2014. godine. Od tada sam pokušavao da saznam šta se tačno dogodilo, ali bez uspeha. Ni kontrolori misije ne znaju! Samo se zna da neki brodski podsistemi nisu odradili svoj posao. Naime, lender je imao na vrhu mali gasni (azotni) motor koji je trebalo da se ukjuči i posle sletanja “zalepi” aparat za površinu – on se nije uključio, i dva piro-harpuna, koja su trebalo da usidre aparat za površinu i spreče ga da bude odbačen ili “oduvan” sa površine – koji se takođe iz nekog razloga nisu aktivirali.

Šta se dešavalo, kako su se stvari tačno odvijale, šta su i gde naučnici omanuli? Pokušaću da u sledećih par tekstova odgovorima na neka od pitanja, ili bar da napišem o onome što sam uspeo da saznam o tome. Ono što je evidentno, to je da danas NIKO ne moža da pronađe gde se lenrer nalazi, iako orbiter “Rozeta”, koji je lendera i doneo na kometu, redovno nadleće (i snima) površinu. U februaru ove godine “Rozeta” je nadletela kometu 67P na visini od samo 6 km!

file1
Prva slika sa površine komete pokazuje da je “File” na kraju balade završio negde nabijen uza zid.
U prethodnom tekstu o lenderu možeš da pogledaš detalje koji su danas poznati.

Kako je sve počelo?

Nakon dve desenije priprema, potrošenih milijardu i 200 miliona dolara i prevaljenih 6,5 milijardi kilometara, neposredno pre nego što “Rozeta” trebala da ispali svoju sondu ka kometi koja je brzinom 40 puta većom od metka jurila ka Suncu, registrovan je potencijalno katastrofalan problem na sondi. Naime, jedan od koraka u pripremi za sletanje nije se odvijao prema planu. Mali traster – koji je ispaljivao mlaz hladnog azota – imao je zadatak da neposredno pred kontakt sa tlom stvori dovoljan potisak koji će sprečiti odbijanje lendera od površine i dati “kontru” harpunima prilikom njihovog zabijanja u tlo. Da bi se traster pripremio za rad, jedna igla je morala da probije membranu koja je zatvarala gas u rezervoaru. Postojale su i dve rezervne igle, i iako su izvršena po dva pokušaja sa svakom iglom, nije registrovana promena u pritisku ni posle četvrtog pokušaja. Bez sistema sa hladnim gasom, “File” je morala, da bi ostala osigurana na površini, da se osloni jedino na harpune i ankere na krajevima tri nogara svoga stajnog trapa.

I pored evidentiranog problema, rukovodilac misije Fred Jansen je izdao naredbu za nastavak operacije, jer je smatrao da ako se igle za punkturu membrane nisu aktivirale ni iz četvrtog pokušaja, šansa da će sistem proraditi našto kasnije jeste manja od 1%. “File” je izbačena ka površini bez gasnog motora i pristupilo se dugom spuštanju brzinom od samo 1 m/s. Jedina nada je polagana u harpune. Datum je bio 12. novembar 2014. a brodski sat je pokazivao 08:35 UTC SCET.

Parkiranje ‘File’ na površinu komete zahtevala je delikatnost skoka iz sve snage američkog profesionalnog ragdbiste na trambulini ali bez odskoka,” pisalo se tada na sajtovima. “Harpuni su glavno rešenje za osiguravanje lendera na površini.”

Ali ono što naučnici tog 12. novembra nisu znali dok su pratili “Filino” bolno sporo, sedmočasovno sletanje, to je da ni ti harpuni, kao ni traster, neće proraditi. Kada je “File” pala na površinu i sledećeg dana poslala signal da je stabilna, to nije bila posledica rada trastera niti harpuna. Tada se verovalo da je lender ipak imao sreće i da je sleteo na neko zgodno mesto i nekako uspeo da ostane na površini.

file2
Položaj lendera pre izbacivanja. Lender je na ovom mestu proveo 3.907 dana, tj. 10,7 godina.

file3
Da bi “File” ostala na površini komete, imala je tri nezavisna sistema za sidrenje. svaki iz nekog svog razloga, uglavnom nijedan nije odradio ono za šta je projektovan.

file4
Dva harpuna nemačke proizvodnje na donjoj strani lendera “File”. Svaki od njih je imao projektile za usidrenje, tanke ali jake kablove, i male motore koji će da zategnu te kablove i tako pribiti lender uz površinu.

file5
Tek kasnije je pronađeno da su prilikom testiranja harpuna u Danskoj inženjeri konstatovali da
nitroceluloza, koja treba da stvori gas čiji će pritisak izbaciti projektil, ne funkcioniše uvek pouzdano u vakuumu. Svaki harpunski uređaj je imao 400 g a trebalo je da bude ispaljen brzinom od 250 km/h. svaki harpun je posedovao samo 0,3 g nitroceluloze.

file6
Na kraju svakog nogara nalazio se mehanički uređaj za ankerovanje sonde. Nema evidencija da je on proradio. Stručnjaci kažu da niko pre lansiranja nije mogao da kaže kakav teren ih na kometi očekuje. Naučnici su očekivali mean i rastresit teren, a dočekao ih je led prekriven prašinom.

Prvog dana po sletanju rukovodilac “Filinog” sletanja, dr Stephan Ulamec, izjavio je da vest da harpuni nisu ispaljeni nije dobra. “To znači da lender nije bezbedno usidren na površini. Da li smo sleteli na mekani pesak i sada je sve u redu? Ili se tamo gore desilo nešto drugo? Još uvek ne shvatamo šta se tamo dogodilo.” Već tada je bilo jasno da sâmo sletanje nije nikom na Zemlji potpuno jasno: “Neki podaci govore da se lender vinuo u vis još jednom. Izgleda da je pao na tlo a onda se odbio nazad. To možda znači da nismo sleteli jednom, već dvaput!

U stvari, na kraju je utvrđeno da se “File” spustila triput. Na osnovu analiza istraživačkog tima magnetnog polja, sonda je udarila o zemlju i odskočila kao lopta. Prvi put je udarila u surovu površinu komete u 15:34:04 UTC SCET, a potom odletela kilometar visoko u kosmos i skoro dva sata kasnije ponovo udarila o tlo 17:25:26 UTC. Zatim se opet odbila (brzinom od 3 cm/s) i konačno se, posle nepunih 7 minuta, smirila u 17:31:17 UTC. Kada je posle toga jedan zabrinuti čitalac preko Twittera zapitao nemački tim koji je nadgledao misiju da li je “File” konačno stabilna na površini, dobio je odgovor: “Stabilna je!”

file7
Evropski orbiter „Rozeta“ snimio je ove fotografije lendera tokom sletanja i potom odbitak od površine komete tokom istorijskog „tačdauna“ 12. novembra 2014.
View full size image

file8
“Filin”
prvi “tačdaun” viđen “Rozetinom” navigacionom kamerom NavCam.

file9
Obavezno pogledati ovaj kolaž slika i animacija!

Početna konfuzija je nastala zbog toga što je “File” posle spuštanja izgubila kontakt sa Zemljom, ostavivši naučnike da je traže okolo. Kada su veze ponovo uspostavljene, oduševljenje je naglo spalo: sonda nije bila ankerovana za mekano tlo brzo okrećuće komete[1]. Prema planu sletanja, „Filini“ tzv. „pyro-driven harpoons“ su trebali da se zabiju oko 2,5 metra u telo komete. ali, umesto toga, sonda je samo stajala negde, nakrivljena i u mraku.

file10
Ovo je prva panoramska slika površine komete koju je poslala “File”. Slike je načinio imidžing sistem CIVA-P, i prikazuju 360
° oko tačke konačnog sletanja. Na nekim slikama se uočavaju delovi stajnog trapa. Vidi se da je lender u vrlo nezavidnom položaju, jer su solarni paneli zaklonjeni od direktnog osvetljenja Sunca. (196.96 kB)

Prema prvobitnim planovima, “File” je trebala da radi oko 60 sati, napajajući se energijom iz dva akumulatora snage 1.000 Wh koja ne mogu da se dopunjavaju, da bi se kasnije prebacila na sekundarne akumulatore snage 140 Wh koji se dopunjuju preko solarnih panela. Lender je čitav obložen solarnim ćelijama ukupne površine 2,2 m2, koje mogu da stvore do 32 Wh struje na udaljenosti od ~3 AJ od Sunca.

Nažalost, prvobitni planovi su uključivali da će Sunce osvetljavati lender oko 6,5 sati tokom svakog 12,4-satnog kometinog dana, ali na novoj lokaciji Sunce je bilo dostupno svega 1,3 sata.

Stručnjaci u operativnom i navigacionom centru SONC (Science Operations and Navigation Center) u Tuluzu (Francuska) i operativnom centru RMOC (Rosetta Mission Operations Center) u Darnštatu (Nemačka) danonoćno su analizirali novu situaciju. Jedan od predloga je bio da se ponovo pokuša sa ispaljivanjem harpuna, ali je postojala bojazan da bi takva akcija mogla da izazove prevrtanje lendera ili čak lansiranje u kosmos.

Trebalo je brzo delati jer su se akumulatori ubrzano praznili. Zato je 14. novembra odlučeno da sonda ostane tu gde je, ali da se pristupi naučnim operacijama svih 10 naučnih instrumenata, naročito onih koji ne zahtevaju mehaničke aktivnosti. Nakon što je izvršeno oko 80% planiranih najosnovnijih ispitivanja, naređeno je instrumentima MUPUS (penetrator tla) i SD2 (bušilica) da se i oni otvore. Na osnovu naredbi sa Zemlje, “File” je podignuta 4 cm a telo je rotirano za 35 stepeni ne bi li se omogućila što bolja izloženost panela Suncu u budućnosti. Ubrzo posle toga, posle 57 sati rada, strujni napon je rapidno opadao i jedan po jedan instrument su počeli da se isključuju. Ipak, svi prikupljeni podaci su preko “Rozete” kao releja poslati na vreme na Zemlju, a veza je konačno prekinuta. Poslednji kontakt je obavljen 15. novembra u 00:36 UTC[2], kada je “Rozeta” zašla za horizont.

Bilo je to sve od “File”. Za sada, jer optimističke prognoze govore da bi negde u junu ili julu kometa toliko prišla Suncu da će biti dovoljno svetlosti (i temperature) da se lender “probudi”. Da li je to realno, ko će ga znati? Činjenica je da je “File”, uređaj veličine veš-mašine i preseka 1 m2, lansiran još davne 2004. i da je proveo u ledenom kosmosu sada već preko 11 godina. Činjenica je da je projektovan da zapadne u hibernaciju i da se iz nje bezbedno probudi i nastavi s radom. Da li će to moći da realizuje, ostaje da se vidi. Kako god bilo, svi kažu da je prvi deo misije ipak protekao trijumfalno i da su postignuti primarni naučni i tehnološki ciljevi.

file11
Prikaz poslednje faze sletanja lendera na kometu. Nažalost, i dalje niko taćno ne zna gde je sletela. Samo se zna da je ispred nje visoki zid od leda.

 


[1] Kometa Čurjumov-Gerasimenko pravi jednu rotaciju svakih 12,4 sata.

[2] Tog poslednjeg dana, zbog prekida komunikacije usled nepovoljnog položaja Zemlje, veza je prekinuta od 09:58 do 22:19, da bi trajala sve do 00:36.

'Rosetta' blog 1: sve je spremno za susret

Gde je „Philae“? Kada će da se probudi?


Jjoš neki linkovi:

Rozeta - Rigorozne pripreme za randevu sa kometom • SVEMIRSKA SONDA "ROSETTA" Odloženo lansiranje • Roseta lansirana • Program • Poseta centru ESA • Plan susreta sa asteroidimaProlaz pored Zemlje i takmičenje • Pisma: O Rozeti • Rosetta uspela da snimi "Pariz"! • "Rosetta" spremna za kritični manevar • "Rosetta" proletele pored Marsa • "Rosetta" spremna za kritični manevar • Rosetta - Podaci o manevru u toku dana • Rosetta - snimak Marsa • O poreklu naziva misije • "Rosetta" poslala fotografije • Rosetta - skoro ubila Mars ESA i NASA sarađuju • ROZETA PROLEĆE PORED ZEMLJE • Probuđena sonda se približava asteroidu • MISIJA ROSETTA - RANDEVU SA ŠTEINSOM


 

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:


Dodaj komentar


Sigurnosni kod
Osveži