Kuidas väikesed satelliidid päikesesüsteemi uurivad

Kuidas väikesed satelliidid päikesesüsteemi uurivad

Alates esimesest edukast maandumisest Marsi pinnal 1997. aastal kasvasid NASA roverid mahu mahu suurusest kuni tohutu auto suuruseni, muutudes järk-järgult mitte ainult suuremaks, vaid ka võimsamaks. Viimane suurprojekt, Curiosity rover, istus 2012. aastal Marsil Gaya kraateri pinnal ja selle missioon kestab oodatult kuni selle kümnendi lõpuni. Sellegipoolest maksab tema vastupidavus ja tema käsutuses olevate kivide analüüsiks kasutatav automaatlabor üle 2 miljardi dollari.

Tänu Curiosity tööle õnnestus avastada planeedi pinnal orgaanilise aine ja vee jälgi. Ja nüüd kavandab NASA 2020. aastaks veel üht sarnast missiooni. Kuid kas on muid võimalusi ruumi uurimiseks, mis ei nõua selliseid uskumatuid finantskulusid?

Kui suured kosmoselaevad, mille väärtus on mitu miljonit dollarit, liiguvad kosmosesse, kannavad nad sageli väikeseid, kuid kasulikke reisijaid. Need on väikesed seadmed, mida nimetatakse KubSat (CubeSat). Nad on juba alates 2003. aastast edukalt lahendanud ja uurinud Maa-orbiiti. Ei ole veel teada, kas nad suudavad ellu jääda ja jätkata tööd väljaspool meie planeedi. Kuid NASA, Euroopa Kosmoseagentuuri ja mõnede teiste organisatsioonide töötajad kavatsevad lähiaastatel selles suunas katsetamist alustada.

Esimesed testid väljaspool meie orbiiti peavad läbima Marsi. Eelmisel nädalal esitas NASA kaks väikest kuubikut nimega MarCO, mis 2016. aastal peavad liituma InSighti missiooniga. Kuigi InSight on planeedi pinnal, tehes oma ülesandeid, saadab MarCO perioodiliselt reaalajas tööaruandeid Maale madalal orbiidil. Kui need väikesed satelliidid oma tööd teevad, on see esimene võimalus saada Marsi pinnal käsitsi juhitav sõiduk. Eelmine katse Marsi Polar Landeriga ebaõnnestus maandumise ajal toimunud krahhi tõttu. Kaks väikest seadet, mida nimetatakse Deep Space 2, saadeti koos temaga, et otsida planeedi pinnalt vett.

„Me teame, et nad on maandunud planeedi pinnale, kuid me ei tea midagi nende praegusest olekust,” ütles intervjuus Robert Stael, NASA Jet Propulsion Laboratory programmi kontseptsioonide rakendamise assistent. Lühidalt öeldes on tema ülesanne saata mitmesuguseid tööriistu kogu meie päikesesüsteemis: Maa, Mars, Euroopa jääsatelliidid jne. Täna on umbes 15 selle laboratooriumi projekti, kus rakendatakse cubsati.

Kuidas väikesed satelliidid päikesesüsteemi uurivad

Stael juhib koostöös Aerospace Corporationiga ka uurimisprojekti nimega MarsDrop, arendades väikest seadet, mis suudab maanduda Marsi pinnale kõige ohtlikumates maandumiskohtades. Suured roverid on loomulikult palju eeliseid, kuid nad ei lähe liiga kaugele vulkaanist või kraateri põhjast. Mini-seadmed võiksid täiendada planeedi pinna uurimist.

Seni on peamine probleem selliste väikeste seadmete stabiilsus mitmesugustes tingimustes. Kubsaty'l on arvutustehnoloogia poolest palju eeliseid, kuid nende hooned ja sisemised osad ei pruugi tingimata taluda suurt kiirguskiirust, vaatamata sellele, et tootmises kasutatud materjalid on praktikas testitud, Robert rõhutab. Kuigi sõidukid on maapinnalähedases orbiidis, kaitstakse neid Maa atmosfääri poolt kiirguse hävitava mõju tõttu, kuid niipea, kui nad on väljas, suureneb kiirgus taust eksponentsiaalselt. Seetõttu on MarCO üks tähtsamaid ülesandeid testida, kui kaua pardal olev elektroonika suudab karmides tingimustes elada. Sellisel juhul ei ole Mars ainus eesmärk seda tüüpi sõidukitele. Vermont'i tehnikakooli laboris töötavad nad Kubsati projekti raames, mis võib olla väikese Kuu mooduli aluseks. 2020. aastal kavatseb NASA saata Euroopasse mitu sõidukit, et uurida oma jääd orbiidilt ja otsida ookeane sügavuses. Oktoobris valiti välja kümme ülikooli, kellele usaldati oma kutsikate loomise ja esitamise töö. Nad peaksid suutma täita mis tahes ülesandeid. Alates maandumisproovidest kosmiliste kehade ja planeetide pinnal, magnetvälja mõõtmiseks.

Kuidas väikesed satelliidid päikesesüsteemi uurivad

Samal ajal kavatseb Euroopa Kosmoseagentuur uurida kahte asteroidi oma AIMi missiooni raames. Selle projekti raames on kuus maandumiskohta, mida võivad asuda mitmesugused kuubikud asteroidide saatmiseks. Samuti ootab Interplanetary Space NanoAparator'i uuringu käivitamist erinevates keskkonnatingimustes (lühendatud INSPIRE), mis on jälgida päikest Maa magnetvälja piire.

Tulenevalt asjaolust, et nende kosmoseaparaatide tootmine on palju odavam ja nende tööd erinevates tingimustes ei ole veel vanemate vendadega võrreldes piisavalt uuritud ja katsetatud, esineb mõnikord ootamatuid juhtumeid. Stael tuletab meelde perioodi, mil kolm väikese maa orbiidile laskmist. Neist kaks olid välja töötatud Michigani Ülikooli ja Montana ülikooli poolt ning neil oli magnetid, mis on mõeldud selleks, et aidata neil maapinnal magnetvälja abil orbiidil välja tulla. Kuid mingil põhjusel osutusid magnetid veidi tugevamaks, kui see oli vajalik ja selle tulemusena muutsid satelliidid teekonda vastassuunas ja lihtsalt ühendasid omavahel.

Kuidas väikesed satelliidid päikesesüsteemi uurivad

„Loomulikult oli võimalik öelda, et see oli esimene Kubsati automaatne kohtumine ja edukas dokkimine, kuid see ülesanne oli natuke erinev,” Robert nalja.

Kubsati aktiivne areng algas 90ndate alguses, mil NASA käivitas programmi „Kiirem, parem, odavam”, kus iga teadlane võiks korraldada oma väikese missiooni. See tõmbas tähelepanu väikestele meeskondadele, kes püüdsid mikroelektroonika kaubanduslikke proove kasutades minimeerida käivitusseadmete kulusid.

Robert Stael väidab, et kosmoseuuringute jaoks on olulised nii suured, kallid kui ka pikaajalised projektid ning lühiajalised, kuid konkreetsemad ülesanded. Mõlemat tüüpi projektid on seotud oluliste missioonidega, kuid täiesti erinevates lennukites. Ainus küsimus, mis jääb lahtiseks, on see, kui väikesed missioonid täidavad oma väikesed missioonid väljaspool maa atmosfääri.

Kommentaarid (0)
Otsing