Astronautika: misije

Zbog drugih obaveza nisam pratio 'Lockheed Martinov' lender 'InSIGHT'. Lansiran je početkom maja ove godine a na Mars je sleteo 26. novembra, prevalivši skoro pola milijarde kilometara. Da bi prošli što jeftinije, inženjeri su napravili kopiju lendera 'Phoenix', koja je uspešno radila na Marsu 2008. Kakvi su mu trenutni planovi?

i1
InSIGHT
na testiranjima u Denveru 2015. godine.

Prošle su tri naporne nedelje u misiji InSight, a već je postignut jedan važan rezultat: postavljen je seizmograf na tlo. Pogledajmo ukratko čime su se naučnici i inženjeri bavili do sada.

ezgif.com resize
Tokom dana 23. sola (20. decembar 2018.), InSightje postavio seizmograf SEIS(Seismic Experiment for Interior Structure) na Marsovu površinu.

640px Insight seisanimate
Animacija koja prikazuje postavljanje seizmograda na tlo.
SEISsu proizveli Francuzi; težak je na Zemlji 29,5 kg. Dnevno će sakupljati 38 MB podataka.

i4
Presek kroz seizmometar SEIS.

Prema ažuriranom izveštajupostavljenom na JPL-ov vebsajt, seizmometar je postavljen što je dalje bilo moguće od lendera, dakle koliko god je robotska ruka (IDA) mogla da dosegne, 1,636 metaradaleko. Sledeći korak u dugom procesu postavljanja InSightovih eksperimenata biće nivelacija seizmometra; tlo na kome je postavljen blago je nagnuto za 2-3 stepena. Takođe će se možda malo pomeriti trakasti kabl da bi se smanjile smetnje koje bi mogle da utiču na merenja seiznometra. Nakon toga, postaviće se poklopac na seizmometar koji će ga štititi od vetra, dnevne vrućine i noćne hladnoće. Takođe se očekuje da će do kraja januara biti postavljena i temperaturna sonda HP3 na tlo, nekih 1,2 metra levo od seizmometra.

Pre nekoliko nedelja, tim koji rukovodi radom seizmometra pretvorio je instrumentni šum u neočekivani bonus. Uspeli su da zabeleže na svom instrumentu vibracije koje je lender proizvodio kada je vetar udarao u InSightove solarne panele. To je bio razlog da se instrument što pre skine sa palube i postavi na tlo. 


Poslušaj kako Marsov vetar duva preko Nasinog lendera. 
Seizmometar i senzor za vazdušni pritisak uhvatili su vibracije od vetra koji je duvao od 16 do 24 km na sat preko Marsove Elysium Planitie1. decembra 2018.

InSIGHT je takođe snimio mnogo slika okoline, dobivši prvi lep autoportret i panoramu od 360 stepeni. Kao što je to radio i za 'Curiosity'image artist Andrew Bodrovje napravio stvarno dobru panoramu od 360°. Ono što je izuzetno zanimljivo, to je da se na ovoj panorami može da vidi čitav lender. Kada 'Curiosity' pravi panorame, one skoro nikad ne prikazuju roverovu palubu. Na ovoj fenomenalnoj panorami, možemo da vidimo lender u punom koloru, smeštenom na mesto sletanja.


KORISTITE MIŠ ZA KRETANJE
Mars Panorama - InSight lander: Martian solar day 10

Neverovatna igračka!!!
 Uočio sam krug oko lendera, verovatno očišćen radom motora za kočenjeradi mekog sletanja.

Bodrov nije jedini koji je napravio virtuelnu panoramu koji 'vidi' InSIGHTJoš jedan je dostupan na SteamVR.

RADOVI NA PLACU

Prvi dani svake misije jednog lendera podrezumevaju analiziranje mesta na koje je sleteo i orijentisanje u prostoru. Pre desetak dana kamera HiRISE Marsovog orbitera MRO slikala je mesto sletanja. Na slici se vidi da se radi o glatkom terenu bez bitnih karakteristika. Stena ima malo i raštrkane su. Kratera ima umereno, nekoliko je sa desne strane ali se slabo ili nikako ne vide sa lendera. Tlo je verovatno staro, gađano projektilima iz kosmosa milijardama godina. 

i6
Slike InSighta, zajedno sa hardverom dospelim na površinu posle sletanja 26. novembra 2018. Gore je snimljen termo-štit, u sredini je lender (vidi se neki bljesak), a dole je leđni štit i padobran. Lender sa otvorenim panelima ima raspon 6 metara!

Tlo izgleda peskovito i biće ga lako probiti. Takođe je ravno, nagnuto za samo par stepeni. Lender je sleteo u mali krater, tako da je pesak na tom mestu debeo verovatno metar ili dva – ispod toga je regolit. Ispod njega se nalazi stena, verovatno napukla ili izlomljena usled udara. Na osnovi snimaka sa orbite, naučnici smartaju da je regolit debeo od 8 do 12 metara. Analizom okolnih kratera uočeno je da neki imaju kamenje izbačeno iz kratera a neki ne. Oni sa kamenjem su uglavnom veći od 100 i više metara. 

i7
Crtež preseka mesta sletanja InSighta. Dno kratera se verovatno nalazi ispod 1 m peska. Ispod njega je 8-12 m regolita, a ispod svega toga je slomljena stena. Tepmperaturna sonda InSighta će probiti regolit do dubine od 5 metara.

Najvažnije parče tla za InSightje ono koje je u dometu robotske ruke. Kako se vidi, tim InSighta nije mogao da poželi bolju lokaciju. Evo kako izgleda taj 'radni plac':

i8
InSIGHT 
je sleteo u malu rupu sa jako malo kamenja. Ovaj mozaik prikazuje 'plac' snimljen sola 16 (13. decembra), pre nego što je ijedan instrument postavljen. Razmak između linija rešetke iznosi 50 cm. Retro motori su oduvali fini materijal. Pogledaj 3D model.

Sledi šema koja prikazuje nagib placa. Napominjem da se ipak ne radi o zvaničnom izvoru tako da možda nije potpuno precizan, ali je ilustrativan: visinska razlika duž čitavog prikaza nije veža od 15 cm.

i9
Najveća visinska varijacija na čitavom radnom placu InSighta iznosi samo 15 cm.

Sa fotografijama i elevacionim modelom, inženjeri iz JPL-a su proveli čirav dan u laboratoriji praveći od drobljenog granita model mesta sletanja i budućeg rada InSighta.

i10
Inženjeri M. SundgaardP. Mishrapremeravaju lenderovo 'radno mesto' – teren gde će naučnici smeštati lenderove instrumente – u Nasinoj Laboratoriji ISIL u Pasadeni. Ako naprave preciznu maketu, biće im mnogo lakše da zamisle stvarnu situaciju prilikom postavljanja instrumetara na površinu.

ISIL (In Situ Instrument Laboratory) poseduje duplikat lendera pomoću kojega testira svaki pokret robotske IDA ruke pre nego što bude izveden na Marsu. (InSightov dubler se zove ForeSight. Na nekim slikama laboratorije mogu da se u pozadini vide umanjeni inženjerski modeli robotske ruke 'Marsa 2020' i usamljeni inženjerijski model 'Opportunityja'). Na fotografijama, mogu da se vide dva drvenim letvicama omeđena područja na koja tribe postaviti seizmomrtar (sa lenderove desne strane) i termometarsku sondu HP(s leve strane, tj. na istoku radnog placa).

l11
Inženjeri uvežbavaju postavljanje instrumenata na Marsu. Neki od njih nose naočare za Sunce da se zaštite od žute svetlosti koja imiitira Sunčevo svetlo na Marsu. Žuta svetlost se koristi za testiranje kamera na modelu (ForeSightu). U centru se vidi lenderom seizmometar; dole desno se vidi još jedan seizmometar koji se koristi za druge tipove testiranja. Dole levo se vidi vreća sa mrvljenim granitom, koji je korišćen u laboratoriji za simulaciju Marsovog tla.

Kada su novinari pitali inženjere da li im je sada teško da rade na tako lakom placu, obzirom da su se mesecima pripremali za rad na mnoogo zahtevnijim radnim placevima – jako strmim ili mnogo stenovitijim. Majstori su se samo nasmejali...

PRVA RADNA NEDELJA

Istraživački rukovodilac misije Bruce Banerdt kaže da je do sada misija tekla 'izuzetno glatko'. Naravno, bilo je tu par 'štucanja' tokom prve nedelje, što je tipično za svaku novu misiju. Tokom prvih solova, radio se ohladio više nego što je očekivano, što je izazvalo pomeranje transmisione frekvencije na niži nivo nego što su bile nabaždarene zemaljske stanice; popravka toga je trajala sol ili dva.

Bilo je problema i sa 'rukom', jer je Sunce palo u vidno polje kamere. InSightove kamere nemaju problema da slikaju kada im je Sunce u vidnom polju, ali je problem bio u tome što je kamera bila instruirana da sama odabere ekspoziciju, a pošto je Sunce opteretilo detektor, kamera nije umela da izračuna ekspoziciju pa nije ni pravila slike. Ta kamera je bila zakačena za ruku (IDCInstrument Deployment Camera), i naučnici su se uspaničili kada se ruka prebacila u 'safe mode', međutim tehničari su brzo shvatili problem i smislili rešenje – ili će izbegavati da slikaju kada je Sunce u objektivu, ili će ručno podešavati vreme ekspozicije kada Sunce uđe u vidno polje kamere.

APSS (Auxiliary Payload Sensor Suite, meteorološki komplet koji čini deo SEIS-a) stvarao je probleme. Ponekad se dešavalo da kada se uključi počinje da radi 'čudne stvari', što je zahtevalo ono što i ja radim sa svojim računarom: isključim ga i ponovo uključim. Na sreću, APSS ne mora da se često uključuje – obično samo leži na tlu i sakuplja podatke.

POSTAVLJANJE SEIS-a

Kako se vidi na animaciji postavljanja SEIS-a, prilikom postavljanja instrumenta bilo jekasno uveče sola 22. Zapravo, Sunce je već zašlo, ostavljajući lender da slika postavljanje naspram prašnjavog neba.

i12

Ja sam razumeo da je postavljanje instrumenta palo tako kasno zato što je zahtevalo puno vremena da se prođu svi koraci u postavljanju i sigurnosnim proverama. Ali nisam bio u pravu! Rukovodilac misije B. Banerdt je objasnio da razlog za to bio zapravo termičke prirode. Minimalna radna temperatura za motore u ruci iznosi minus 50 stepeni Celzijusa, tako da se rukom upravlja mahom preko dana. Ali njen rad zavisi od temperature jer kada se zagreje preko dana mazivo u motoru se zagreva, i težina ruke je dovoljna da vrti motore unazad, uzrokujući da ruka (pro)pada. Što je toplije, lakše pada. Što je ruka dalje ispružena, ili što je opterećeniji njen vrh, ruka brže pada. Zato su inženjeri želeli da ruka bude što je više moguće hladna, jer pri najnižoj operativnoj temperaturi ruka je teško mogla da propada. Zato je odlučeno da maksimalna operativna temperatura za postavljanje SEIS-a bude minus 35 stepeni.

Između minus 50° i minus 35° nalazi se prilično uska zona, jer u toku dana postoje samo dva perioda kada je spoljnja temperatura zadovoljavajuća: oko 45 minuta u zoru i u suton. Zato je postavljanje izvedeno u suton, a to isto čeka i temperaturnu sondu HP3. Dr Banerdt se najviše brinuo da li će biti dovoljno okolnog svetla za snimanje stanja posle postavljanja, ali uz produženu ekspoziciju sve je proteklo kako treba. Zato se vidi blurovano kretanje instrumenta koji se ljuljao na kraju ruke. Takođe je vrlo malo 'blurovana' i pozadina, jer je ljuljanje tereta blago ljuljalo i ruku.

i13

Da bi se kompletiralo postavljanje SEIS-a i stavila se zaštitna 'kapa' (WTS) na njega potrebno je izvesti još jedan korak: podesiti položaj kabla. Videli smo da je seizmometar povezan sa letilicom preko pljosnatog kabla. Pored toga što traka prenosi struju i podatke, ona je takođe u mogućnosti da prenese i potencijalne vibracije ili druge pokrete između lendera i instrumenta, ali termalna izduženja i skupljanja trake tokom Marsovog dana može da izazove određene smetnje u SEIS-ovim podacima. Zato je postavljen nekakav uređaj između samog kabla u SAIS-a, koji Nasovci zovu 'load shunt assambly'. Nažalost, nisam baš razumeo o kakvom se uređaju radi, ali koliko sam shvatio to služi da u slučaju bilo kakvog pomeranja trakastog kabla usled vibravija i/ili kontrakcija, on se ne pomera tamo gde ne treba, a to je mesto spajanja sa seizmo-uređajem.

i14
Trakasti kabl InSIGHT-a.

BUDUĆI PLANOVI

Sledi raspored postavljanja instrumenata prepisan sa sajta SEIS-a.Trenutno se sve dešava po planu, pa čak malo i ispred plana:

  • Solovi 0 – 5: uključivanje lendera i pripreme za postavljanje instrumenata.
  • Solovi 6 – 18: karakterizacija prostora na tlu uz pomoć kamera gde će biti najbolje postaviti instrumente.
  • Sol 7(nauka): početak prikupljanja geodetskih podataka u eksperimentu RISE.
  • Solovi 19 – 31: postavljanje seizmometra SEIS (vidi dole detalje). Početak merenja u inženjerijskom režimu rada.
  • Solovi 32 – 43: postavljanje štita seizmometra, Wind and Thermal Shield(WTS). Početak SEIS naučnih merenja od 40. sola.
  • Solovi 44 – 58: postavljanje kompleta HP3 . Posle toga, robotska ruka IDA će se vratiti i sklopiti na palubi lendera.
  • Solovi 59 – 69: početak operacija bušenja za sondu HP3.

Za sve one koji prate šta se dešava u misiji kroz objavljivanje sirovih slika, nudim malo tumačenje koje može da pomogne u interpretaciji slika. Sve slike imaju dugačko ime datoteke (file name), tj. dugačak niz slova i brojeva. To su zapravo kodirane informacije o slici. Evo primera sa objašnjenjem i dekodiranjem najvažnijih delova datoteke. Sve slike koje se mogu videti na sajtu su proizvedene preko EDRs-a - Experiment Data Records, 'sirove' forme naučnih podataka, s tim što su ipak malo pojačani kontrasti.

i15
Dekodiranje šifri pojedinačnih slika u misiji InSIGHT.

  O ovoj misiji: 
 
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


 


leksikon 190


 

stranica posmatraci2019


 

CURRENT MOON


tvastronomija18