Sonda Fobos-Grunt wraz z polskim penetratorem planetarnym CHOMIK już na Bajkonurze. Start za kilkanaście dni

Share

Transport ładunku w postaci sondy Fobos-Grunt na kosmodrom Bajkonur (Credits: federalspace.ru)17 października bieżącego roku z moskiewskiego lotniska Szermietiewo wystartował samolot, na pokładzie którego znajdowała się międzyplanetarna sonda Fobos-Grunt. Jeszcze tego samego dnia niezwykły ładunek został dostarczony na kosmodrom Bajkonur, gdzie sonda poddawana jest ostatnim testom. Sonda Fobos-Grunt ma za zadanie wylądować na jednym z księżyców Marsa , Fobosie. Pobierze ona próbki materii z której księżyc jest zbudowany, oraz dostarczy je na Ziemię.

 

Sonda Fobos-Grunt już na kosmodromie Bajkonur (Credits: federalspace.ru)

Projekt misji Fobos-Grunt został opracowany już w 1996 roku, jednak borykająca się z problemami finansowymi Rosyjska Agencja Kosmiczna nie mogąc udźwignąć ciężaru finansowego jaki wiązałby się z realizacją projektu, wstrzymała projekt na czas nieokreślony.

W dniu 22 października 2005 roku, rząd rosyjski wydał dekret Nr 635,  który zatwierdził Federalny Program Kosmiczny na lata 2006-2015. Program ów obejmował finansowanie projektu Fobos-Grunt.

Architektura sondy Phobos-Grunt (Credits: NPO Lavochkin)

W czerwcu 2006 roku, Naukowo-Produkcyjne Zjednoczenie im. S. A. Ławoczkina (NPO Lavochkin) przedstawiło rozwojową makietę sondy Fobos-Grunt.

W listopadzie 2006 roku rosyjscy urzędnicy potwierdzili wcześniejsze doniesienia, mówiąc, że wraz z sondą Fobos-Grunt w kierunku Marsa wyruszy pierwszy sztuczny chiński satelita Marsa, Yinghuo-1.

W 2007 roku Obie strony podpisały umowę o wspólnej eksploracji Fobosa oraz Marsa. Umowa została podpisana przez Przewodniczącego Chińskiej Republiki Ludowej  Hu Jintao i ówczesnego prezydenta Rosji Władimira Putina w czasie wizyty prezydenta Jinato w Rosji.

Spotkanie byłego już prezydenta Rosji Wladimira Putina z głową państwa głowa państwa w Chińskiej Republice Ludowej Hu Jinato (Credits: xinhuanet.com)

W marcu 2010 roku umowę o współpracy dotyczącą budowy instrumentu CHOMIK, który posłuży do pobrania próbek gruntu podpisuje Centrum Badań Kosmicznych oraz Instytut Badań Kosmicznych Rosyjskiej Akademii Nauk wraz z Naukowo-Produkcyjnym Zjednoczeniem im. S. A. Ławoczkina.

Logo projektu penetratora CHOMIK (Credits: CBK)

Ostatnie miesiące to czas wytężonych prac podczas których testowano podzespoły sondy. Ostatnimi czasy pojawiły wątpliwości związane z przygotowaniem sondy do startu. Sprawa dotyczy między innymi oprogramowania sondy, które ma zostać ukończone już po starcie misji.

Kompleksowe testy sondy Fobos-Grunt (Credits: federalspace.ru)

Obecnie start misji na pokładzie rakiety nośnej (Zenit-3F) na której znajdzie się również pierwszy chiński orbiter Marsa -Yinghuo-1 planowany jest na 08 listopada 2011 roku, na godzinę 21:16 CET. Po trwającej pół roku podróży sonda wejdzie na orbitę wokółmarsjańską. Samo lądowanie na Fobosie jest przewidziane na początku 2013 roku na niewidocznej z Marsa stronie księżyca. Tydzień po wylądowaniu na Fobosie sonda wystrzeli moduł powrotny z kapsułą zawierającą m.in. próbkę gruntu zamkniętą w wykonanym w Polsce pojemniku. Kapsuła osiądzie w Kazachstanie w połowie 2014 roku. Po wydobyciu próbki i kwarantannie pojemnik wróci do Centrum Badań Kosmicznych PAN.

 

 

 

 

 

 

Polski udział w misji:

Jak już wcześniej wspomniano, do pobrania próbki gruntu z Fobosa, użyty zostanie instrument CHOMIK, skonstruowany w Centrum Badań Kosmicznych PAN.

Na początku kwietnia bieżącego roku w Centrum Badań Kosmicznych PAN zakończyły się testy modelu lotnego instrumentu CHOMIK. Przyrząd, przeznaczony do prac i badań geologicznych w warunkach mikrograwitacji, przekazano Instytutowi Badań Kosmicznych Rosyjskiej Akademii Nauk. W Moskwie instrument najpierw został połączony ze zautomatyzowanym manipulatorem, a następnie zintegrowany z sondą Fobos-Grunt.

Penetrator CHOMIK połączony ze zautomatyzowanym manipulatorem (Credits: CBK)

„Projekty o takiej skali złożoności zazwyczaj realizuje się pięć lat, my wywiązaliśmy się w niecały rok. Było to możliwe, bo CHOMIK to instrument drugiej generacji i mogliśmy skorzystać z wcześniejszych doświadczeń” – wyjaśnia dr inż. Jerzy Grygorczuk, kierownik eksperymentu CHOMIK i konstruktor penetratora MUPUS dla misji kometarnej Rosetta.

Dr Jerzy Grygorczuk podczas testów penetratora (Credits: CBK)

Wbijanie penetratora geologicznego w warunkach nikłej grawitacji wymaga ostrożności. Istnieją obawy, że siły reakcji powstające podczas uderzeń mogłyby nawet przewrócić lądownik. „Nasza konstrukcja zabezpiecza przed taką ewentualnością” – mówi Marcin Dobrowolski, jeden z konstruktorów. „CHOMIK przenosi na lądownik tylko niewielkie siły reakcji, ponieważ podczas wbijania wykorzystujemy tarcie między gruntem a ściankami wbijanego kontenera”.

Penetrator CHOMIK podczas testów wibracyjnych (Credits: CBK)

CHOMIK to złożony instrument o niewielkiej masie (1,4 kg), w całości zaprojektowany i wykonany w CBK PAN. Zawiera trzy główne podzespoły: penetrator, elektronikę sterującą i mechanizm blokująco-zwalniający. Blokada zabezpiecza instrument przed wibracjami i przeciążeniami podczas startu i lądowania na Fobosie.

Sam penetrator składa się z elektromagnetycznego urządzenia wbijającego i  pręta zakończonego kontenerem próbnikowym, w którym zmieści się kilka centymetrów sześciennych gruntu. Uderzenia młotka wbiją kontener w regolit Fobosa. Odpowiednie ukształtowanie pojemnika i specjalne algorytmy sterujące procesem wbijania gwarantują możliwość pobrania materiału z podłoża skalistego, porowatego i sypkiego.  Gdy kontener z próbką zostanie odrzucony, odsłoni trzpień na końcu penetratora i dwa czujniki. Trzpień pozwoli kruszyć skały i przygotowywać próbki dla innych instrumentów lądownika, a czujniki będą mierzyły własności  termiczne gruntu marsjańskiego księżyca.  Do oceny właściwości mechanicznych gruntu posłuży ocena przyrostu zagłębienia po każdym uderzeniu młotka.

Model kwalifikacyjny instrumentu CHOMIK podczas testów w Centrum Badań Kosmicznych PAN w Warszawie. Na zdjęciu dr inż. Karol Seweryn, jeden z konstruktorów. (Credits: CBK PAN, Grzegorz Krzyżewski)

W czasie realizacji projektu w CBK PAN powstały cztery wersje CHOMIK-a. Pierwszą był uproszczony model strukturalno-termiczny, który używany był przez inżynierów w Moskwie do prac związanych z integracją przyrządu z manipulatorem i lądownikiem sondy Fobos-Grunt. „Dwa kolejne modele, kwalifikacyjne, były już w pełni sprawne i służyły do intensywnych testów elektronicznych, wibracyjnych i termicznych” – mówi magistrant Tomasz Kuciński, członek zespołu realizującego projekt. Dopiero czwarty model był tym, który poleci w kierunku Marsa.

Jedni z konstruktorów penetratora CHOMIK, dr Jerzy Grygorczuk oraz Marcin Dobrowolski podczas jego testów (Credits: CBK)

Marsjański księżyc Fobos jest nieregularną bryłą o rozmiarach 27×22×18 km o stosunkowo małej gęstości. Dlatego uważa się, że jest obiektem albo silnie porowatym albo złożonym z lodu i skał. Prędkość ucieczki jest na nim zbliżona do prędkości sprintera, co powoduje, że manewry lądowania i startu są stosunkowo łatwe do przeprowadzenia. „Fobos to niezwykle ciekawy obiekt. Być może przypomina bryły z obrzeży Układu Słonecznego, tworzące za orbitą Neptuna pas Kuipera. Najbardziej znanym przedstawicielem tej grupy jest Pluton” – wyjaśnia dr Joanna Gurgurewicz. Jednak według konkurencyjnej hipotezy księżyc ten nie został przechwycony przez Marsa, lecz uformował się na jego orbicie. Pomiary przeprowadzone przez instrument CHOMIK oraz analiza pobranej za jego pomocą próbki pomogą rozwikłać tę zagadkę.

Fobos, jeden z księżyców Marsa, cel misji Fobos-Grunt (Credits: NASA)

Budowa instrumentu CHOMIK została sfinansowana przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

Przyrządy z Centrum Badań Kosmicznych PAN uczestniczą w najbardziej prestiżowych misjach kosmicznych. Wykonane w CBK PAN czujniki znajdowały się m.in. na lądowniku Huygens, który w 2005 roku osiadł na powierzchni Tytana, księżyca Saturna – było to najdalsze lądowanie w historii ludzkości. Z kolei zainstalowany na lądowniku misji Rosetta penetrator MUPUS wbije się niedługo w jądro komety 67P/Czuriumow-Gierasimienko. W CBK PAN powstał także KRET, nowatorski instrument penetrujący skonstruowany z myślą o przyszłych badaniach geologicznych Księżyca.

źródła: www.federalspace.ru, Centrum Badań Kosmicznych, www.russianspaceweb.com, www.kosmonauta.net, www.spaceports.blogspot.com

Dodaj komentarz

Kod antyspamowy Odśwież

O nas

Jesteśmy grupą ludzi, dla których astronautyka jest pasją. Wspieramy polskie dążenia w kierunku gospodarczego wykorzystania technologii kosmicznych. Jeśli interesują Cię zagadnienia związane z polskim space-techem, ta witryna jest dla Ciebie, jeśli chciałbyś nam pomóc wesprzyj nasze działania, dołącz do Nas!

Więcej informacji...

Powrót na górę