astronautika.com

Nesretna Japanska letjelica Hayabusa iznad asteroida Itokawa, umjetnički prikaz

Vidulini

Japanska robotička letjelica Hayabusa ušla je u deveti krug svemirskog pakla. Tehnički i drugi problemi koji od samog lansiranja tijekom svibnja 2003. prate ovu letjelicu sada su kuluminirali otkazom i trećeg od četiri ionska motora. Blok D ionskog pogona otkazao je ovog vikenda. Telemetrijskom provjerom podataka ustanovljen je potpuni otkaz rada ovog ionskog motora.

Znanstvenicima iz Japanske svemirske agencije (JAXA) sada predstoji samo nada kako je blok C još uvijek u operativnom stanju budući je on radi uočenih anomalija ugašen još početkom ove godine. Letjelica je od tada usmjeravana i pogonjena k Zemlji samo s blokom D ionskog pogona. Blokovi A i B otkazali su još ranije tijekom godina.

Hayabusa je jedina letjelica koja je (2005.) sletjela (čak i neplanirano!) na neki asteroid (Itokawa), pokupila uzorke materijala (mada je i ovo upitno obzirom na komunikacijske i druge pogreške koje nisu potvrdile ispaljivanje projektila i skupljanje uzoraka!) u namjeri da ih se dopremi na Zemlju radi analize.

Prema planu misije bilo je predviđeno da se letjelica vrati 2007. godine. Kvar na klasičnom raketnom pogonu, proglem s istjecanjem goriva, te anomalije na orijentacijskom, komunikacijskom i računalnom sustavu odgodili su njezin povratak slabašnim ionskim motorima za 2010.

JAXA sada radi eksperimente s već mjesecima ugašenim blok C motorom ionskom pogona, istovremeno izračunavajući novu trajektoriju za veoma neizvjestan povratak letjelice. Svi ionski motori otkazali su poradi problema s napajanjem i izvjesno je kako se to svakog trena može ponoviti i na jedinom preostalom motoru upitne ispravnosti. Dogodi li se to letjelica je zauvijek izgubljena.

Tehnološki vijek ionskih motora iznosi na tisuće radnih sati, no Hayabusini motori već su odradili daleko više od inženjerskih mogućnosti. Preko 40.000 radnih sati (1700 dana!) uzastopnog kontinuiranog rada izgleda da je ipak bilo previše za pogonski sustav “izmišljen” tek prije koju godinu, najprije u znanstveno fantastičnim filmovima a tek onda i u stvarnosti.

Biti će neizvjesno do kraja, izjavili su u JAXA povodom ovih tehničkih problema. Realno gledano šanse da letjelica ipak (makar i u novom zakašnjenju) dopremi uzorke na Zemlju sada se izražavaju u promilima. Ipak kontrolori misije pokušat će nemoguće. Iskustva prikupljena tijekom misije ove letjelice poslužiti će pri planiranju i provedbi nekih budućih robotičkih istraživača.
S znanstvenog stjališta, Hayabusa je već odradila veliki posao. Uspije li se ipak dovući do Zemlje biti će to šlag na torti od barem deset katova.

Inače, ima i jedan zgodan vic na temu otkaza trećeg od ukupno četiri (doduše avionska) motora: Krenu ranim jutrom Muju i Haso avionom u Ameriku gdje bi trebali stići oko 15 sati. Svako malo iznad Atlantika pilot se oglašava riječima; Cijenjeni putnici otkazao nam je motor broj 1. Nema razloga za brigu ovo je avion s četiri motora. Zbog otkaza motora broj 1 kasniti ćemo dvadesetak minuta…Tako priča pilot i kada je otkazao motor broj dva, a nedugo zatim i motor broj tri…Na to će Muju Hasi..E bolan Haso ako nam otkaže i ovaj četvrti motor mi ne stignemo do ponoći u Ameriku… E pa upravo se u takvoj ili malo težoj situaciji sada nalazi Hayabusa!

Marino Tumpić

Ruski modul Poisk za vrijeme opremanja u laboratoriju

Vidulini

Utorak u 15:22 po našem vremenu s Ruskog kozmodroma u Baikonuru (Kazakhstan) uspješno je prema Međunarodnoj svemirskoj postaji lansiran novi Ruski modul pod nazivom “Poisk”. Tijekom današnjeg dana ovaj bi modul trebao biti spojen s ISS-om na “gornjoj” strani između postojećih Ruskim modula Zarya i Zvezda. Osnovna je namjena modula Poisk da posluži kao spojni modul za buduća pristajanja pilotiranih brodova tipa Sojuz i nepilotiranih transportnih brodova tipa Progres. Ruski astronauti će pri tkz. svemirskim šetnjama za potrebe njihovog dijela svemirske postaje koristiti Poisk i kao međuodjeljak (komoru) za izlazak u otvoreni svemirski prostor. U njemu će biti smješten i dio znanstveno istraživačke aparature a kroz nekoliko godina moguće da na njega bude spojen i jedan veći znanstveni modul postaje.

To je prvi instalirani Ruski segment na ISSu dopremljen u svemir nakon 2001. godine.

Novi modul ima masu od preko 4000kg, dimenzije 2.6×4.6m te zapreminu od 12.6 kubnih metara i pomalo nalikuje modulu Pirs lansiranom 2001. U njemu se sada nalazi nekoliko stotina kilograma opreme i potrepština koje će astronauti nakon spajanja s ISS i provjere hermetizacije rasporediti kako na samom Poisku tako i u druge dijelove ISSa. Između ostalog u njemu se nalaze i nova svemirska odijela tipa Orlan namijenjena zahtjevnim radovima u otvorenom svemirskom prostoru.

Položaj Poisk-a na ISSu

Sam je modul poznat i pod nazivom Mini Research Module-2. Tijekom svibnja naredne godine na ISS će biti instaliran još jedan Ruski modul (Mini Research Module-1) koji se sada nalazi u završnim pripremama pred transport do američkog svemirskog centra na Floridi, obzirom će njega u svemir ponijeti raketoplan Atlantis u misiji STS-132.

Kozmonauti Oleg Kotov i Maksim Suraev imaju zadatak da Posik pripreme i opreme svom opremom (tu je od krucijalne važnosti instalacija antenskih i drugih segmenata sustava Kursk) za automatizirano pristajanje svemirskih brodova.

Sojuz TMA-16 krajem siječnja iduće godine biti će prvi svemirski brod koji će se spojiti na ISS pomoću pristanišnog mjesta na modulu Poisk.

Podrobnija analiza Ruskih nastojanja oko daljnjeg opremanja ISSa te izjave nekih čelnika Europske svemirske agencije daju zaključiti kako se s njihove strane svemirska postaja vrijedna preko 100 milijardi dolara namjerava koristiti najmanje do 2025. godine. Čak i u slučaju da amerikanci odustanu od njene eksploatacije u vremenu od 2015-2020. godine.

U takvom scenariju događanja Rusi bi mogli preuzeti cijelu postaju ili odvojiti njihov dio kao zasebnu svemirsku tvorevinu.

Marino Tumpić

Varijante rakete Ares planirane za vrijeme koje dolazi

Vidulini

Mjesec je nova “Meka” za astronautičke pothvate koji nas očekuju u narednim godinama i desetljećima. Amerikanci su već dobrano zagrizli u tehnološku jabuku zvanu (ponovno) osvajanje Mjeseca, no prema svemu sudeći tehnologija koja se priprema za taj pothvat još je uvijek na drhtavim nogama – i to doslovce.

Ozbiljne vibracije koje se javljaju u strukturi rakete Ares I-X prema učinjenim analizama prijeti dezintegracijom rakete nakon njena lansiranja!

Vojni establišment US AIR FORCE koji ima kontrolu nad lansiranjima s Kennedy-jeva svemirskog centra na Floridi, ozbiljno sz zabrinuti činjenicom kako bi vibracije mogle pokrenuti sustav za samouništenje rakete. Na svakoj raketi instaliran je takav sustav (čak i na onima s ljudskom posadom!) a njegovo je aktiviranje predviđeno u slučaju da let krene naopako i zaprijeti ljudima ili instalacijama. Sam čin samouništenja rakete može se pokrenuti iz svemirskog kontrolnog centra ali i autonomno na samoj raketi, ovisno o očitanjima senzora tog sklopa. I uprao je tu problem. Vibracije rakete, nove uzdanice američkog svemirskom programa su toliko jake da bi sustav za samouništenje mogao procijeniti kako nešto s raketom ozbiljno ne valja i aktivirati eksploziv na kritičnim mjestima a time se cijela raketa dezintegrira.

Ukoliko bi tijekom zakazanog lansiranja 30. kolovoza Arex I-X započeo nekontrolirani let a pomenuti sustav zakazao, stanovnici Floride potencijalno bi bili izloženi ozbiljnoj prijetnji!

Gotovo 400 milijuna USD vrijedan prototip buduće rakete uz ovakve vibracije najvjerojatnije će skrenuti s planirane putanje. Računalna kontrola potiska (TVC) moguće ne bi mogla u dovoljnoj mjeri kompenzirati skretanje s kursa a tada je sve moguće. Čak i zastoj čitavog programa!

Trust oscillation, ili prevedeno pojavu vibracija uzrokuje sama konstrukcija Aresa. Boosteri na kruto gorivo koje sagorijeva u raketnim motorima uzrokuje vibracije i zvučne valove koji se šire cijevima a potom prenose na cijelu raketu. Ona na taj način postaje tkz. zvučna vilica, oscilira i vibrira iznad granica dozvoljenog za siguran let rakete.

Računalna smulacija starta Aresa, hoće li tako biti i u stvarnosti

Riješenje je sustav za apsorpciju vibracija, no on je tek u razvoju a i veći broj inženjera nije baš previše optimističan u njegovu izvedbu i rad! Ares će krajem kolovoza (ako poleti!) poletjeti bez njega! Samo lansiranje vjerojatno će proteći bez problema! Prvi se problemi očekuju u vremenu 70-90 s nakon polijetanja. Tada je kritično vrijeme za aktiviranje sustava za samouništenje. Nakon 120s leta, vibracije će se dijelom smiriti no još će uvijek biti dovoljno snažne da promijene putanju rakete! NASA pokušava riješiti probleme u hodu, vojska je odlučna da ne dozvoli lansiranje ukoliko im se ne dokaže pouzdanost sustava za samouništenje od 99.9%, a s naše strane gledišta – do lansiranja će doći ali s kašnjenjem!

Zanimljivo je kako se ovaj problem sada potencirao jer je NASA morala pribjeći mjerama štednje i koristiti sustave iz programa raketoplana, ali tamo su početne kondicije bile drugačije.

Problemi su tehničke prirode i nisu nerješivi, pitanje je samo koliko ima političke (čitaj: financijske) volje i snage da se ponovo vratimo na Mjesec, a da nam astronauti ne nose glavu u vibrirajućoj vreći za koju jedino pouzdano znamo da – nije pouzdana!

Marino Tumpić

Sferni sateliti u orbiti

Vidulini

Ovih je dana iznimno burno razdoblje u svjetskoj astronautici. Američki raketoplan Endeavour odspojio se u utorak od Međunarodne svemirske postaje. Njegovom misijom završen je veliki dio posla oko kompletiranja ISSa. Sedmero astronauta vraća se kući u petak. No rastankom od ISSa njihova misija nije bila završena. Tijekom današnjeg dana astronauti su s Endeavoura u svemir otpustili dva mala satelita Castor i Polux iz projekta ANDE (The Atmospheric Neutral Density Experiment). Sateliti su sfernog oblika promjera oko 50cm. Prvi je aktivni satelit a drugi pasivni. Oboje su namijenjeni za istraživanje Zemljine “atmosfere” na vrlo velikim visinama (preko 300km), geomagnetska i druga istraživanja te eksperimente o sigurnosti u svemiru, gledano na veliki broj satelita u Zemljinoj orbiti.

S druge strane, jučer u 20:46 po našem vremenu, iz raketodroma Baikonur u Kazahstanu uspješno je lansirana Ruska raketa nosilica Dnepr s čak šest inozemnih satelita. DubaiSat-1 za potrebe UAE, Španjolski Nanosat 1B, Engleski Deimos-1 i UK-DMC 2 te američki AprizeSat 3 i AprizeSat 4. Zanimljivo je napomenuti kako je sama raketa zapravo prerađeni vojni interkontinentalni projektil, izvorno namijenjen za “transport” atomske bombe iz Rusije do američkog kontinenta. Danas, u vrijeme posthlandnoratovske suradnje, ti se projektili koriste u svrhu lansiranja satelita u Zemljinu orbitu.

Pripreme pred lansiranje Progres M67

Istog dana, ali nešto ranije na ISS je pristigao Ruski bespilotni transportni brod Progres M-67 i uspješno se spojio s Postajom. U kapsuli je dopremljeno preko 2.5 tona korisnog tereta za potrebe života i rada astronauta na ISS-u. Iako je samo lansiranje Progresa bilo još proteklog petka, letjelica je sačekala odspajanje raketoplana Endeavour od ISSa kako bi se nesmetano spojila na slobodni dok postaje..
U trenutcima kada je ovaj tekst predan u redakciju, posada raketoplana Endeavour vrši inspekciju toplotnog štita letjelice kako bi bili sigurni od iznimno velikih temperatura (više od 2000°C) koje se razvijaju na oplati letjelice prilikom povratka na Zemlju.

Marino Tumpić

Raketoplan Endeavour u svemiru

Indijska letjelica Chandrayaan-1

Vidulini

Prema riječima direktora Indijske svemirske agencije Madhavan Naira, životni vijek njihove prve robotičke letjelice u orbiti oko Mjeseca (Chandrayaan-1) moguće će biti kraći od planiranog. Naime, indijci su objavili kako letjelica ima ozbiljnih problema oko orijentacije u prostoru i to iz razloga jer je otkazao sustav za orijentaciju temeljen na senzoru za očitavanje položaja zvijezda. Da je riječ o ozbiljnoj situaciji svjedoči i njihovo priznanje kako je letjelica u trenutku otkaza ovog sustava zamalo bila izgubljena. Ipak inženjeri misije uspjeli su drugim instrumentima (kamerama za snimanje Mjeseca) i žiroskopima te uz veliki napor programera (novi programski paket za interpolaciju takvih podataka) nadoknaditi gubitak osnovnog orijentacijskog sustava. Neizvjesno je koliko ćemo još vremena moći držati letjelicu pod kontrolom na ovaj način, kaže Madhavan Nair!
Nije objavljeno kada se točno dogodio kvar na sustavu za orijentaciju, no sudeći prema promjeni orbite tijekom svibnja, kvar je najvjerojatnije tada nastao. letjelica je podignuta na sigurniju orbitu kako bi kompenzacijski sustav mogao održavati letjelicu u operativnom stanju.

Nitko nezna zašto je došlo do kvara sustava za orijentaciju letjelice, no moguće je da je uzrok otkaza senzora u intenzivnom Sunčevom zračenju koje ga je nepovratno oštetilo, kaže Nair. Obzirom se Sunce tijekom ovih godina nalazi u minimumu svoje aktivnosti ovakve izjave treba ipak uzeti s rezervom!

Iako druga oprema i instrumenti na letjelici nisu direktno zavisni od neispravnog sustava za orijentaciju te se nalaze u dobrom stanju, oni sami za sebe nemogu odraditi posao ako letjelica nije ispravno pozicionirana. Stoga u Indiji razmišljaju i prijevremenom kraju misije. Nair u tom smislu dodaje kako je letjelica odradila oko 90% planiranih zadataka, te omogućila sticanje neprocijenjivog iskustva za planiranje i opremanje narednih Indijskih letjelica koje će biti upućene u međuplanetarni prostor.

Lansiran u listopadu prošle godine, Chandrayaan-1 predstavlja vrhunac Indijskog svemirskog programa i dokaz kako se u toj mnogoljudnoj zemlji nalaze ljudi, znanost i tehnika na nivou sposobnom za velike samostalne svemirske misije. No, poput drugih svemirskih agencija diljem svijeta i indijska (ISRO) je u ovom projektu sudjelovala s SAD, Europljanima i Rusima. Takvi aranžmani omogućavaju smanjenje troškova i izgradnju pojedinih instrumenata za koje su domicilni resursi nedovoljni.
U narednim godinama slijede nove indijske misije k Mjesecu, Suncu i najvjerojatnije Veneri. Neskriveni je cilj da se tijekom narednih nekoliko godina (oko 2015) u svemir lansira kapsula s astronautom. Na tom poslu Indija aktivno surađuje s Rusima, a u svemirski program uključen je veliki broj domaćih inženjera i tehničara, posebice mladih u koje Indija ulaže velika financijska i druga sredstva kako bi mnoguljudnu zemlju znanjem i tehnologijom izdignuli iz ralja siromaštva.

Marino Tumpić