Astronautika: misije

Kosmička agencija JAXA i astrofizički institut ISAS nastavljaju da furaju skroman ali jako zanimljiv program japanskih planetnih sondi. Osim 'Hayabuse 2', koja je trenutno u jednoj od faza prikupljanja uzoraka sa asteroida Ryugu, JAXA planira da lansira lunarnu sondu 'SLIM', misiju za uzimanje uzoraka sa Fobosa 'MMX'i, kasnije, solarno jedro koje bi trebalo da donese uzorke sa Trojanaca sa Jupiterove orbite tokom sledećih nekoliko godina. Tim projektima moramo da dodamo planove za istraživanja Marsa, kao što je rover'MELOS',iako nažalost svi oni nastavljaju da nagomilavaju kašnjenje za kašnjenjem. Međutim, predlog koji je uveliko ostao neprimiećen je 'DESTINY PLUS'(ili 'DESTINY+'), jonska propulziona sonda koja je deo programa malih i jeftinih misija koje bi mogle da se lansiraju novom japanskom raketom 'Ipsilon'.

d1
Sonda 'DESTINY'za proučavanje asteroida Faeton, onako kako je projekat izgledao 2013.

Cilj 'DESTINY PLUS-a' je proleti pored asteroida (3200) Faeton, obližnjeg potencijalno opasnog asteroida za Zemlju (PHA), kao i da testira ključne tehnologije za međuplanetarne letove. 'DESTINY' je prvobitno predložen 2013. s idejom da se lansira 2018. godine, ali nikad nije prošao konačni sud. Sada su JAXA i ISAS obnovili projekat, koji je sada poznat kao 'DESTINY PLUS'. I, usput rečeno, svi znamo da su skraćenice u astronautici prava umetnost, ali JAXA je ovo pitanje podigla na sledeći nivo sofistikovanosti, budući da ime sonde ne znači ni više i ni manje od 'Demonstracije i eksperimenta kosmičke tehnologije za međuplanetno putovanje, proletanje pored Faetona sa višekratnom sondom' (Demonstration and Experiment of Space Technology for INterplanetary voYage, Phaethon fLyby with reUSable probe).

Proučavanje obližnjeg asteroida se ne čini osobito impresivnim, sve dok ne shvatimo dve stvari. Prvo, da će masa 'DESTINY-ja' pri lansiranju iznositi samo 440 kg, a drugo, da Faeton ima neuobičajeno eliptičnu orbitu tipičniju za komete kratkog perioda nego za asteroide (zapamti da u stvarnosti ne postoji definisana granica između komete i asteroida, ni sa naučnog gledišta ni po definiciji). Ova kometa-asteroid, član porodice Apolon, ima promer od oko 5 kilometara i približava se Suncu na daljinu od ~21 milion kilometara, ali se udaljava na 360 miliona kilometara, iza Marsove orbite.

d2
Faetonova orbita,

Faeton ima vrlo ekscentričnu orbitu (e= 0,89) i, kao da to nije bilo dovoljno, njen nagib u odnosu na ekliptiku iznosi 22º. To je svakom ko se malo igrao sa Kerbal Space Programompokazalo da je to vrlo težak objekat za kosmičku misiju[1]. Međutim, 'DESTINY+' se neće nalaziti u orbiti Faetona, već će ga presresti velikom brzinom sa blago eliptične solarne orbite. Faeton je interesantan zato što za sobom ostavlja dugačak trag krhotina u svojoj orbiti. Kada Zemlja preseče orbitu Faetona svakog decembra, deo tih čestica ulazi u našu atmosferu velikom brzinom, stvarajući poznati meteorsku kišu Geminida. Zbog toga nam 'DESTINY+' nudi mogućnost da iz prve ruke proučimo kako nastaju rojevi čestica koje dovode do mnogih meteorskih pljuskova.

d3
Model Faetona napravljen na osnovu posmatranja sa Zemlje.

'DESTINY+' će iskoristiti japansko iskustvo sa jonskim pogonom i koristiti četiri 'NEC-ova' jonska motora s potiskom od 10 milinjutna[2]koji će imati na raspolaganju 60 kg ksenona (izvorno su trebali da budu korišćeni motori s dvostruko jačim potiskom). Sonda će imati dimenzije od 0,95×1,65 metara i dve velike, izuzetno lake i fleksibilne solarnih panela nove generacije koji će, kada se rašire, dostići 12,6 metara i pružiti minimalno 2,3 kilovata  struje. Dolazak do Faetona s tako malom sondom neće biti lagan. Brod će poleteti 2022. pomoću rakete 'Ipsilon'i biće smešten u početnu orbitu oko Zemlje dimenzija 230×53000 km. Kuriozitet je da će sonda svoj jonski električni pogonski sistem koristiti za postupno podizanje sa ove orbite u razdoblju od šest mjeseci do dve godine dok ne dostigne putanju koja će mu omogućiti da leti pored Meseca. Nakon što prođe naš satelit, otići će na Lagranžovu tačku L2sistema Zemlja-Sunce (ESL-2), odakle će da uhvati pravac ka Faetonu. Ova složena putanja omogućiće maksimalnu efikasnost jonskog pogona.

d4
Konstrukcija sonde iz 2013.

d5
Trenutni dizajn 'DESTINY+' sa minijaturnom sondom 'PROCYON Mini'.

d6
Karakteristike sonde 'DESTINY+'. 

d7
Početne orbite misije.

d9

Orbite Zemlje, Faetona i 'DESTINY+'.

Kao što sam već istakao, dostizanje Faetonove orbite bilo bi previsoko u smislu delta-Včak i za misiju velikih razmera. 'DESTINY+' će se nalaziti u solarnoj orbiti od 0,83×1,16 astronomskih jedinica (AJ), tj. orbiti vrlo sličnoj onoj na kojoj je naša planeta. Sonda će preleteti pored Faetona i proučavati ga pomoću dvije kamere, TCAP (DESTINY telescopic camera, s maksimalnom rezolucijom od 5 metara po pikselu) i DCAP (DESTINY multiband camera), te instrument za analizu prašine DDA (Destiny Dust Analyzer) (ne zaboravi da je Faeton 'otac' Geminida). Tokom susreta, koji će se dogoditi relativnom brzinom od 25 km/s, 'DESTINY+' će testirati još jednu od ključnih tehnologija misije, a to je autonomni navigacioni sistem. No, sonda neće biti ograničena na letenje pored asteroida već će postaviti malu subsondu pod nazivom 'PROCYON Mini'(PRoximate Object Close flYby with Optical Navigation), na osnovu satelita 'PROCYON'koji je lansiran zajedno s 'Hayabusom 2'.

d10
Faze susreta sa Faetonom i oslobađanje 'PROCYON-a Mini'.

d11
'PROCYON Mini'

d12
Susret 'PROCYON-a' sa Faetonom.

 

'PROCYON Mini'je mali CubeSat (6U-8U) od oko 15 kg težine, koji će se odvojiti nedelju dana pre susreta, i biti bliže Faetonu (do 50-100 km) kako bi se dobile slike s većom rezolucijom i analizirala prašina. Osim toga, i to je novost, tada će se ponovno povezati sa 'DESTINY+' kako bi nastavili, uz sreću i dodatna sredstva, ka sledećem asteroidu. Najvažniji naučni cilj oba broda biće otkrivanje preciznog mehanizma izbacivanja prašine s površine asteroida, mehanizam koji trenutno ne shvatamo (u slučaju aktivnih ili poluaktivnih kometa ovaj mehanizam je lakše razumljiv).

U slučaju da na kraju 'DESTINY+' bude i zvanično odobren, imaćemo priliku da pomno proučimo kako se rađaju zvezde padalice. Japanci i romantika – svašta nam predstoji još u kosmosu.

 

[1]Njegova orbita ga dovodi bliže Suncu od bilo kog drugog imenovanog asteroida.

[2]U papirima koje ja gledam piše da je snaga motora izražena u mikronjutnima, što znači u milionitim delovima njutna (njutn je otprilike deseti deo kg). Znam da 'Hayabusa' ima 4 jonska motora tipa 'μ10' i da im je ukupna snaga ~40 milinjutna. Zato sam naveo da 'DESTINY+' ima motore 10 milinjutna. Možda to i nije tačno... Nema razloga da je koriste provereni tip 'μ10'.

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