Počinje velika avantura na Marsu

Sami događaj je sadržavao nevjerojatnu, do sada neviđenu i na rubu ludila složenu 7 minutnu proceduru slijetanja tj. mekog spuštanja rovera Curiosity (Znatiželjko) na površinu Marsa u krater Gale.

Neopisivo veselje i ponos američkih znanstvenika nakon uspješnog spuštanja robota Curiosity na Mars. © Ljubaznošću: Alicia Chang
Članak
0Komentari
Broj otvaranja1558

U ponedjeljak, 06.08.2012. godine u ranim jutarnjim satima po našem vremenu događao se veliki finale avanture putovanja i slijetanja letjelice MSL (Mars Science Laboratory) na Mars. Sami događaj je sadržavao nevjerojatnu, do sada neviđenu i na rubu ludila složenu 7 minutnu proceduru slijetanja tj. mekog spuštanja rovera Curiosity (Znatiželjko) na površinu Marsa u krater Gale. Curiosity je rover veličine osobnog automobila o kome smo do sada pisali na Zvjezdarnici u više navrata. Vrlo skupi svemirski hardver su za NASA konstruirali Boeing i Lockheed Martin. Potrošeno je sve skupa oko 2.5 milijarde dolara dok sami rover vrijedi ~1 milijardu dolara. MSL je lansiran raketom nosačem Atlas V, 26.12.2011. godine iz Kennedyjevog svemirskog centra (KSC) na Floridi s lansirne rampe LC-41 i trebalo mu je skoro 9 mjeseci da dosegne svoj cilj, Mars.



Tijekom tog vremena, kontrola leta u JPL-u (Jet Propulsion Laboratory) u Passadeni je marljivo uvježbavala sve procedure za slijetanje.



Sama procedura slijetanja tkz. EDL (Entry, Descent and Landing / Ulazak, Poniranje i Slijetanje) je počela kakvih 120 minuta prije samoga ulaska u atmosferu Marsa finalnom korekcijom putanje od strane JPL kontrole leta. Ta korekcija nije bila potrebna jer je MSL bio na ispravnoj putanji.

Plan procedure slijetanja
Tkz. "entry interface" u atmosferu je bio zamišljeni pravokutnik veličine 2.8 x 11.5 kilometara, a ulazak u taj pravokutnik je omogućilo međuplanetarno vođenje letjelice do toga trenutka od strane JPL kontrole leta.

Entry interface
Prolazak kroz "entry interface" ujedno je označilo i početak finalnih 7 minuta leta poznatih kao "7 minuta terora".



U tih 7 minuta, letjelica je uletjela u atmosferu Marsa brzinom ~21.000 km/h gdje joj se toplinski štit zagrijavao do maksimalnih 2100oC, kroz atmosferu se kontrolirano kretala (pomoću potisnika) i mekano spustila rover Curiosity na površinu brzinom 0 km/h. Tijekom te procedure letjelica je promijenila 6 puta svoju konfiguraciju. Svi elementi promjene konfiguracije (između ostaloga) su se bazirali na vremenski, vrlo precizno definiranim, detonacijama ukupno 76 pirotehničkih naboja.

Za kočenje je prvo aktiviran supersonični padobran pri brzini ~1600 km/h koji je uspio usporiti letjelicu do brzine ~430 km/h, ali ne i dalje pošto je limitirajući faktor bila težina letjelice i mala gustoća Marsove atmosfere.
Tada na ~2 kilometra iznad površine nastupila je posebno zanimljiva konfiguracija. Glavnu ulogu preuzeo je tkz."sky crane / nebeski kran" na raketni pogon. On je rover Curiosity mekano spustio na tlo putem užadi na razvlačenje.

Nebeski kran u akciji spuštanja rovera na tlo Marsa

Nebeski kran - shematski prikaz

Shema spuštanja pomoću nebeskog krana
Kada je "sky crane" uspješno obavio ovaj zadatak, sam sebe je udaljio kakvih 500 m od rovera i razbio se o tlo. Sky crane je u ovome slučaju bio nužan jer nije bilo druge mogućnosti mekano spustiti tako težak rover. Sistemi balona na napuhavanje, kao kod rovera Spirit i Opportunity iz 2004. godine i 1997. godine u misiji Pathfinder, nisu bili ovdje adekvatni jer je njihova funkcionalnost već tada bila na rubu mogućnosti korištenih materijala zbog same težine rovera.

Ranija spuštanja na Mars koristila su se principom "grozdova" balona
Cijelu proceduru tih 7 minuta softverski je odradilo 500.000 linija koda programa u računalu letjelice i za to vrijeme nije bilo nikakve mogućnosti ljudske asistencije da se nešto ispravi ako pođe po krivu. Mjesta greškama nije smjelo biti jer bi svako odstupanje značilo i gubitak letjelice, a to dodatno daje vrijednost jučerašnjem događaju.

Glavni dizajner sistema za slijetanje je bio Adam Seltzner
Cijela neizvjesnost i euforija ekipe u JPL se može vidjeti u ovome videu gdje Seltzner nervozno šetka i koncentrirano prati odvijanje EDL sekvenci u tih 7 minuta.



Ovdje oni u biti dobivaju signal sa 13 minuta i 51 sekunde zakašnjenja i za potrebe ovoga slijetanja je bilo potrebno podesiti orbite Mars Reconnaissance Orbiter-a (MRO) i Mars Odyssey-a (ODY) da budu na pravom mjestu kako bi primali signale sa MSL-a. Nekoliko dana prije toga, orbiteri su sa Zemlje dobili vrlo precizni set instrukcija kako bi u pravo vrijeme bili na pravom mjestu i znali što točno trebaju napraviti.

Orbiteri oko Marsa bili su na visini zadatka, imali su ključnu ulogu u praćenju spuštanja MSL-a
Ovo je na kraju ispalo jako dobro jer je Mars Odyssey bio u dobroj poziciji da izravno prenosi telemetriju MSL-a prema Zemlji. MSL je telemetrijske podatke prvo slao prema Mars Reconnaissance Orbiteru. To je omogućilo svima koji su događaj pratili online da imaju izravnu vizualizaciju događanja preko NASA servisa "Eyes on the Solar System". Sama kontrola leta u JPL je također imala svoju vrstu naravno puno detaljnijeg ing. prikaza cijele stvari. Cijeli tijek možete pogledati na Astroforumu.

Praćenje spuštanja je bilo javno i odmah dostupno svima
Da stvar bude zanimljivija, MRO je snimio i fotografiju samoga MSL dok se spuštao na supersoničnom padobranu kroz Marsovu atmosferu s udaljenosti od ~360km.

Spuštanje MSL padobranom. Pogledajte veliku sliku.
Pozicija letjelica u vrijeme nastanka gornje fotografije je bila ova.

Pozicija padobrana s MSL
Curiosity je također, gotovo odmah nakon slijetanja poslao prvo fotografije niske rezolucije s mjesta gdje je sletio.

Prvi snimci
Tijekom jučerašnjeg dana stiglo je još nekoliko fotografija, a to je tek početak.




MSL je vođen putem potisnika kroz atmosferu što mu je omogućilo veliku preciznost slijetanja, veću nego u ijednoj misiji NASA na Mars do sada. Elipsa predviđene zone slijetanja je zato 7x20 kilometara što je bitno manje od svih prethodnih misija kako se vidi iz donjeg prikaza.

Usporedba preciznosti slijetanja misija na Mars

Točno mjesto slijetanja MSL-a

Na ovom videu se vide zadnje 2.5 minute slijetanja okom MARDI kamere.
Pozicija Curiositya i materijala koje će snimiti će se moći (između ostaloga) pogledati i ovdje.

Explore Mars projekt
U svakom slučaju vjerujemo da sada, nakon izuzetno uspješnog slijetanja slijedi dugi niz godina kada će nam Znatiželjko slati zanimljive materijale s površine Marsa koji će dovesti do novih znanstvenih otkrića. Svemu tome je pridonio i običaj da se tijekom tih napetih trenutaka masovno jede kikiriki.

Bez komentara
Želiš komentirati? Klikni!