ISTRAŽIVANJE SVEMIRA

Dragan Lazarević

Godina uspešnih misija kosmičkih sondi

Invazija na Mars

Naučna predstava koju čovečanstvo ima o svetovima Sunčevog sistema neprekidno se dopunjava i produbljuje podacima koje šalju kosmičke sonde. Pored naučne koristi koju donose, sonde imaju i simboličan značaj - one predstavljaju svojevrsnu prethodnicu ljudi u dalekim oblastima našeg planetarnog sistema, tehnološku predstražu čovečanstva koje je svojim delovanjem prešlo granice Zemlje.

Trenutno je aktivno oko petnaest kosmičkih sondi a prošla 2018.godina se može smatrati uspešnom jer su lansirane nove sonde, ranije poslate sonde su, posle višegodišnjih putovanja, stigle na svoja odredišta a određen broj započetih misija se uspešno nastavlja i produžava preko planiranog roka.
Najsličnija planeta Zemlji (odnosno najmanje različita od nje od svih svetova u Sunčevom sistemu), Mars je objekat najintenzivnijeg proučavanja kosmičkih sondi. Oko njega kruži šest orbitera („mars odisej 2001“, MRO, MAVEN, „mars express“, „mars TGO“ i „manglayaan“). Do sada je obavljeno osam uspešnih spuštanja lendera na njegovu površinu.

U termički izolovanoj školjki

Najveći poduhvat u istraživanju Marsa u 2018. je uspešno spuštanje sonde-lendera „insight“ u vulkansko područje Elysium.
Ova sonda je lansirana 5. maja 2018. da bi, po usmeranju na putanju ka Marsu, od nje odvojene dve identične mikrosonde „marCO“, mase po 13,5 kg, koje su letele odvojeno. Posle putovanja dugog gotovo sedam meseci, u blizinu Marsa stigla je 26. novembra 2018.
Nakon odvajanja krstarećeg dela sonde sa solarnim panelima, sonda je u kapsuli, termički izolovanoj školjki, ušla u Marsovu atmosferu direktno sa međuplanetarne putanje, brzinom od 5,9 km/sek, na visini od 128 km. Tokom pet minuta atmosferskog kočenja, uspešno su obavljene sve EDL (Entry, Descent and Landing) procedure. Sonda je, tokom aerodinamičkog kočenja, bila izložena opterećenju od 7,4 ge, pri čemu je termički štit uspešno izolovao od visoke temperature a brzina je smanjena na 415 m/sek.
Na visini od 12 km, otvoren je supersonični padobran da bi potom bila odbačena donja školjka kapsule. Na visini od 1,1 km i pri brzini od 61 m/sek, lender je otkačen od gornje školjke kapsule sa padobranom. Radom retroraketnih motora sa pogonom na jednokomponentno gorivo, monometil hidrazin,obavljeno je smanjenje brzine do 7,8 m/sek i, konačno, meko spuštanje.
Lender „insight“ je imao ukupnu masu 358 kg a po spuštanju 134 kg (razliku čini utrošeno gorivo za rad retroreaktivnih motora). Sve faza spuštanja pratile su dve male „marCO“ sonde koje su o tome slale podatke na Zemlju i, posle proletanja pored Marsa, zauvek odlutale daleko od Sunca. Lender „insight“ je uspešno razvio solarne panele da bi, narednih dana, slao na Zemlju sve bolje snimke svoje okoline. Mehaničkom rukom je spustio na tle instrumente za geološka istraživanja i, tokom misije koja treba da traje jednu Marsovu godinu, treba da izbuši tle do dubine od 5 m i spusti instrumente za merenje toplote iz Marsovog jezgra. Vršiće seizmička merenja potresa usled udara meteorita kao i laserska merenja u sadejstvu sa sondama orbiterima sa ciljem da se bolje ispitaju Marsova unutrašnjost, jezgro, kora i omotač a obavljaće i meteorološka merenja.
Misija rovera „kjurioziti“ odvija se uspešno. Spušten 2012. u krater Gale, on se penjao na centralnu planinu Šarp; do sada je savladao visinsku razliku od 300 m. Rover „oportjuniti“ koji je na Marsu od 2004, posle peščane oluje u oblasti Meridiani planum, juna 2018. prestao je da odgovara na signale sa Zemlji. Time je ova misija zvanično završena; uzimajući u obzir da je trajala 14 godina, prestavlja izuzetan uspeh.

Vraćanje uzoraka tla sa asteroida

Japanska kosmička agencija JAXA lansirala je sondu „hayabusa 2“ 2014.  ka asteridu Rjugu. Sonda na  glavni jonski pogon i hemijski raketni manevarski pogon, mase 609 kg, stigla je u blizinu ovog asteroida prečnika oko 900 m, juna 2018. da bi potom počela da kruži oko njega i da ga detaljno snima. 21. septembra izbacila je dva mala rovera (bolje rečeno: skakutača u uslovima male gravitacije) mase po 1,1 kg, na površinu asteroida Hibou i Oul, koji su preneli snimke površine snimljene iz neposredne blizine. Izbačen je i lender „mascot“, mase 9,6 kg, nemačko-francuske proizvodnje koji je vršio složenija naučna istraživanja, IC snimanja i magnetska merenja u trajanju od 17 časova.
Ostalo je da se još jedan rover spusti na površinu asteroida. Osnovni cilj misije je da se vrate uzorci tla na Zemlju, i za to je razrađen poseban metod sakupljanja uzoraka. Sonda treba da spusti do površine asteroida poseban kolektor u vidu trube, da bi je dodirnuo a potom, na površinu, bio ispaljen projektil od tantala, mase 5 g, brzinom od 300  m/sek. Materijal sa površine koji bi se pri tom razleteo bio bi prikupljen u kontejner koji bi se smestio u odgovarajuću kapsulu za povratak u Zemljinu atmosferu. Prvo prikupljanje uzoraka obavljeno je 22. februara 2019. a planirana su tri skupljanja. Planirano je i dublje bušenje površine ispaljivanjem projektila od bakra, mase 2,5 kg, iz topa koji bi bio odvojen od sonde udaljene od asteroida oko 500 m. Pri udaru bi nastao krater od 2 m a sonda bi potom prikupila uzorke izbačene iz unutrašnjosti asteroida.Misija bi trebalo da se okonča 2019. i sonda uputi ka Zemlji da bi kapsula sa uzorcima ušla u njenu atmosferu 2020. i spustila se u Austarliju.

U blizini Mesečevog južnog pola

Druga misija sa ciljem da dopremi uzorke sa asteroida je NASA-ina sonda „oiris rex“ ukupne mase 2,1 t. Lansirana je 2016. ka asteroidu Bennu, prečnika oko 500 m. Stigla je na odredište 3.decembra 2018. da bi 31.decembra počela da kruži oko njega na rastojanju od 1,4 km. Planira se vrlo detaljno snimanje površine u vidljivom, IC i X zračnom spektru, lasersko mapiranje, spekrotoskopsko ispitivnje hemijskog sastava i magnetometrijsko merenje. Potom bi se, u tri pokušaja, uzeli uzorci površine, sonda bi se spustila tako da mehanička ruka „tagsam“ dodirne tle a potom bi pokupila uzorke koje mlaz azota podigne sa površine. Uzorci mase, bar 60 g, bi se smestili u kapsulu a sonda bi se 2021.uputila ka Zemlji. Misija bi se okončala 2023. ulaskom kapsule u Zemljinu atmosferu i spuštanjem u pustinju u državi Juta. Asteroid Bennu, kao i asteroid Rjugu, spada u grupu ugljeničnih asteroida za koje se veruje se da sadrže organska jedinjenja formiranih od nastanka Sunčevog sistema. A možda i pruži odgovor na večito pitanje o nastanku hemijskih osnova života.
Kineska sonda „chang e-4“ lansirana je ka Mesecu 7. decembra 2018. da bi, posle leta u njegovoj orbiti, sletela na njegovu površinu 3.januara 2019. U orbiti je ostavila malu sondu „longjiang 2“ koja istražuje prostor oko Meseca. Prvi put u istoriji astronautike, sonda je sletela na stranu Meseca, suprotnu od Zemlje, tj.onu koju sa Zemlje ne vidimo jer, prilikom obilaska oko naše planete, Mesec za isti period vremena rotira i oko sopstvene ose. Time nam je uvek okrenut istom stranom. Oblast spuštanja sonde je krater Fon Karman, u basenu Aitkin, u blizini Mesečevog južnog pola.
Sonda je, po spuštanju, imala ukupnu masu 1200 kg a od toga je masa rovera „yutu 2“ - 140 kg. Rover je uspešno sišao sa lendera i započeo misiju krećući ka jednom obližnjem krateru. Pored niza eksperimenata i istraživanja Mesečeve površine, kao i radarskog snimanja potpovršinskih slojeva, planiran je i biološki eksperiment.
U hermetički zatvorenom kontejneru, mase 3 kg, pri temperaturi od 24ºC i pod veštačkim svetlom, trebalo je da iz semena nikne nekoliko vrsta biljaka kojima bi se hranile svilene bube i drugi insekti koji bi proizvodili ugljen dioksid za biljke, čime bi se stvorio zatvoren mikroekosistem. Od svih biljaka jedino je seme pamuka proklijalo; ali, zbog neodgovarajuće toplotne izolacije i enormno niske temperature, pokušaj stvaranja mini biosfere na Mesecu trajao vrlo kratko.Lender treba da radi bar godinu dana a rover Yutu 2 tri meseca. Vezu sa Zemljom održavaju preko relejne sonde „queiqiao“ smeštene u blizini Lagranžove tačke L2, iza Meseca a udaljene od njegove površine 65000 km.

Jupiterovi uskomešani oblaci

Jupiterov orbiter, sonda „juno“ uspešno istražuje najveću planetu Sunčevog sistema, leteći oko nje po izduženoj eliptičnoj polarnoj orbiti 4200kmx8,1 milion km. Do sada je napravila 17. približavanja Jupiteru (tzv.perijove), od 37 planiranih. Pored merenja Jupiterove magnetosfera i radio-sondiranja atmosfere, snimala je polarne oblasti Jupiterovih oblaka i oblasti između svetle i tamne strane. Svet Jupiterovih uskomešanih oblaka (zahvaljujući senkama koje visoki oblaci od amonijaka bacaju na do 50 km niže slojeve oblaka) pri tome otkriva svoju vertikalnu strukturu u oblicima i bojama koje liče na nadrealističke slike.
Misija „juno“ sonde produžiće se do 2021.
Sonda „nju horajzns“ je, posle prolaska pored Plutona, nastavila dalje i snimila je, januara 2019, ledeni asteroid „2014 mu 69“, nazvan Ultima Thule. Veličine je 31x19km i a oblik ukazuje da je sastavljen iz dva tela. Sonda nastavlja dalje putovanje, ali je teško reći da li će moći da se usmeri ka još nekom objektu Kajperovog pojasa.
„Vojadžer 2“ je, kao i njegov prethodnik, prešao granicu heliopauze. Za rastojanje od preko 20 milijardi km smatra se da je izvan Sunčevog sistema. Veza sa oba „vojadžera“ se sve teže održava i očekuje se da će se uskoro prekinuti. Time bi ove misije koje traju 42 godine bile okončane.
Japanska sonda „akatsuki“ koja kruži oko Venere, obavila je osnovni zadatak - snimanje njene atmosfere i oblačnog sloja, i biće produžena do 2021.
Ka Suncu je, 12. avgusta 2018. lansirana sonda „parker solar „probe“, projekat NASA-e, koja treba da se pribluži Suncu na 6,9 miliona km.To će postići metodom tzv.gravitacione praćke, proletanjem pored Venere. Prvo proletanje je obavljeno 3.oktobra 2018.  Koristeći Venerino gravitaciono polje, tokom sedam proletanja, sonda će 2025. postići veoma izduženu eliptičnu putanju, pri čemu će maksimalna brzina u perihelu biti 192 km/sek.
Evropska agencija ESA je, 20. oktobra 2018, lansirala sondu „bepikolombo“ ka Merkuru. Posle dva prolaza pored Venere, ući će u Merkurovu orbitu 2025.
Iako svaki od ovih projekata ima glavnog nosioca,državu ili uniju čija je agencija inicijator misije, neki instrumenti na sondama su i delo drugih agencija i država tako da se misije sondi mogu smatrati za internacionalne,odnosno za napor čitavog čovečanstva da proširi naučno saznanje o Sunčevom sistemu.

Dragan Lazarević

Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"