DATABÁZE KOSMICKÝCH SOND PRO PRŮZKUM TĚLES SLUNEČNÍ SOUSTAVY | |||
|
Rosetta - průběh letuČást 1 - Příprava ke startu a průběh letu 2004První pokus o vynesení sondy ke 46P/Wirtanen proběhl začátkem roku 2003. Bohužel těsně před plánovaným vzletem havarovala nosná raketa Ariane. Protože kometární stanici měl vynést její další exemplář, byl start pozdržen do vyšetření příčin havárie. Vyšetřování se ale protáhlo, až uplynuly všechny možné termíny startu. Rosetta byla zakonzervována a v následujících měsících se hledal náhradní cíl, eventuálně se zvažovala možnost počkat se startem, až se opět Země a kometa 46P/Wirtanen dostanou do vhodné vzájemné polohy. Nakonec bylo v květnu 2003 zvoleno náhradní řešení s tím, že sonda zamíří ke kometě 67P/Churyumov-Gerasimenko. Tato varianta má ovšem svoje úskalí. Nový cíl je mnohem větší (průměr 4x větší, přitažlivost 30x větší) než původní a tudíž přistání na kometě bude náročnější. 2003-10-24 formálně začala závěrečná fáze přípravy startu sondy. Na těleso sondy byla připojena vysokozisková anténa HGA [=High Gain Antenna] a chystaly se zkoušky procedury jejího rozkládání. Paralelně probíhaly testy samostatných fotovoltaických baterií. 2003-11-07 úspěšně proběhly po mechanickém a elektrickém připojení zkoušky vyklápění panelu -Y fotovoltaických baterií. Po provedení šesti po sobě následujících řezů nožů se uvolněné křídlo podepřené v přípravku majestátně rozvinulo. Zkouška potvrdila, že panel je připraven na cestu ke kometě. 2003-11-21 byly zkoušky rozevírání obou panelů fotovoltaických článků úspěšně dokončeny a tým techniků z firmy Alenia začal rozmontovávat podpůrnou konstrukci, kterou byl v době zkoušek simulován beztížný stav. Po vzletu sondy v únoru příštího roku bude přípravek ve složeném stavu dopraven zpět do Evropy. 2003-11-26 byly do konstrukce sondy úspěšně zabudovány dvě kazety PROM. Po instalaci kazet byla ověřena jejich funkce včetně dálkové kontroly provedené řídícím střediskem letu ESOC. Další práce pokračovaly podle plánu. V uplynulém období se mj. dokončoval přístroj GIADA, který je určen k registraci a vyhodnocení vlastností prachových i větších pevných částic odpoutávajících se od jádra komety. Byly vyčištěny vnitřní optické plochy a zkontrolován stav laserového systému. Paralelně probíhala příprava testu "suchého" startovního countdownu. 2003-11-28 se uskutečnila zkouška rozkládání vysokoziskové antény a po úspěšném testu byla anténa znovu složena do startovní konfigurace. 2003-12-01 tým rakouských specialistů balil sondu do vícevrstvé izolační hmoty MLI [=Multi Layer Insulation] a paralelně proběhl zkrácený funkční test. Práce na přípravě sondy byly pro rok 2003 ukončeny dne 2003-12-03, Rosetta byla zakonzervována a týmy specialistů v Kourou byly zredukovány na minimum. Další aktivity v kosmickém středisku mají být obnoveny v polovině ledna 2004, kdy se má zahájit plnění nádrží sondy pracovními médii. 2004-01-27 bylo zahájeno plnění sondy kapalnými pohonnými látkami. Tankování uskutečnil tým techniků společnosti Astrium, který práci dokončil o den později natlakováním nádrží.
2004-02-10 byla nosná raketa Ariane 5
převezena z montážní haly BIL [=Batiment d'Integration des Launcers]
do budovy BAF [=Batiment d'Assemblage Finale], ve které bude provedena
montáž kosmické sondy na vrcholek nosiče a připojení aerodynamického
krytu. Přesun byl zahájen v 10:15 místního času za ideálního počasí
a trval 30 min. K připojení sondy na nosnou raketu došlo 2004-02-16. Rosetta ve startovní konfiguraci byla jeřábem vyzvednuta do výšky 40 m, posunuta do strany a spuštěna na vrcholek rakety Ariane 5. Zde byl adaptér ACU spojen s nosičem téměř 200 šrouby. Ráno 2004-02-23 se uskutečnila poslední delikátní operace na sondě. Byla odjištěna harpuna přistávacího aparátu a bylo z ní sejmuto ochranné pouzdro. Kvůli bezpečnosti musel být jeden člen týmu v bezprostřední blízkosti chráněn speciálním krytem. 2004-02-24 v 15:30 místního času byla kompletně připravená nosná raketa Ariane 5 vyvezena po 2.8 km dlouhé kolejové dráze z montážní budovy BAF na místo startu. Vzlet byl stanoven na 2004-02-26 v 07:36:49 UT. První den startovního okna 2004-02-26 byl zahájen těsně po půlnoci světového času (odpoledne místního času) opětovnými testy sestavy sondy a nosné rakety. Byla objevena malá, blíže nespecifikovaná závada, kterou společně vyřešily týmy na kosmodromu a ve středisku ESOC. V 07:00 UT bylo potvrzeno, že Ariane i Rosetta jsou připraveny ke startu a závěrečné operace dostaly zelenou. Proti lidskému úsilí se ale postavilo počasí. Na kosmodromu, kde se shromáždily během několika minulých dní spousty diváků, hustě pršelo. V 07:18 UT byl start pouhých 20 minut před zážehem motorů pro dnešní den zrušen a odložen o 24 hodin. Kromě deště byla nevyhovující i rychlost větru ve velkých výškách. Startovní okno ke kometě 67P/Churyumov-Gerasimenko se otevírá ještě další tři týdny. Start následujícího dne byl stanoven na 07:36:50 UT. Po nezdařeném pokusu o vzlet předchozího dne byly podchlazené pohonné látky odčerpány a první stupeň byl naplněn "čerstvým" kapalným kyslíkem a vodíkem. Povětrnostní podmínky byly příznivější než minule. Kolem 06:00 UT byl však start opět zrušen. Tentokrát byla příčinou poškozená izolační pěna na nádržích prvního stupně rakety. Na nádrži chyběl kus izolace o rozměru 10x15 cm. Objevená závada byla však takového charakteru, že bylo nutno převézt nosič zpět do montážní haly a provést důkladnou kontrolu a opravu. Po přilepení nového kusu izolace je zapotřebí přibližně 36 hodin než se hmota vytvrdí. Práce tedy nebudou hotovy dřív než za několik dní. Tehdy také může být stanoveno nové datum startu. 2004-03-01 padlo rozhodnutí, že další pokus o start bude proveden následujícího dne ráno. Ve večerních hodinách v 19:47 UT, tj. 11.5 hodiny před plánovaným vzletem bylo zahájeno odpočítávání. Ve 23:47 UT proběhly zkoušky elektrických systémů. Countdown plynule pokračoval i po půlnoci světového času 2004-03-02. Od 02:27 UT bylo zahájeno plnění prvního stupně rakety kapalným kyslíkem a vodíkem. Hodinu a půl poté, ve 03:57 UT, začalo podchlazování motorů Vulcain prvního stupně. V 06:07 UT bylo přezkoušeno spojení mezi nosnou raketou a telemetrickým, sledovacím a povelovým systémem. Vše probíhalo naprosto hladce, a proto v 07:10 UT byla oznámena připravenost ke startu ("All systems go") a spustila se synchronizační sekvence. Start řídily dva počítače; jeden na Ariane a záložní na rampě ELA-3. Šest minut před plánovaným zážehem v 07:12 bylo potvrzeno, že palivo a okysličovadlo v prvním stupni je na plánované letové úrovni. Bylo zahájeno odjišťování pyrotechniky. Pohonné látky byly udržovány pod tlakem. Tři minuty před startem byl do palubního počítače nahrán přesný čas startu. Tlak v nádržích byl na maximální hodnotě. Za další minutu se otevřely hlavní ventily na přívodu paliva do motorů Vulcain a uzavřely se armatury v okruhu chlazení. Předstartovní aktivity spěly ke konci. 37 s před zážehem se spustila zážehová sekvence. V T-30 s začal pracovat skrápěcí systém na rampě. V T-22 s přešlo řízení zcela na palubní počítač rakety. 18 s před zážehem začal proudit chladící kapalný vodík kolem trysky motoru. Zbytkový unikající vodík z prostoru za motorem byl zlikvidován spálením v čase T-6 s. Když zbývaly do zážehu pouhé 3 s palubní systém převedl dva inerciální řídící systémy do letového režimu. Následující vzlet nosné rakety Ariane 5G+ (let číslo V 158) probíhal podle připraveného scénáře:
V 09:34 UT opět navázala se sondou spojení sledovací stanice v Kourou. Stav sondy se nelišil od očekávání a právě pokračovala automatická oddělovací sekvence. V 09:37 UT převzalo středisko ESOC řízení sondy a zahájilo komunikaci. Odvzdušnění a následné kroky přípravy pohonného systému byly dokončeny v 09:44 UT. Byla snížena rychlost rotace Rosetty a čidla sondy bez problémů zachytila Slunce. Následovalo rozložení křídel panelů slunečních baterií v 10:11 a jejich připojení do elektrického systému. V 10:34 stanice v Kourou vyslala na sondu první dálkové povely. V 11:25 byly zapojeny oba sledovače hvězd a byla provedena jejich kontrola. Zkouška proběhla úspěšně a v 13:25 UT byly sledovače zapojeny do okruhů řízení polohy. V 13:51 UT přešla sonda do bezpečnostního módu a následně byly v 14:23 UT zapojeny gyroskopy. Krátce poté v 14:47 UT byla sonda opět uvedena do normálního módu. Na landeru Philae byly uvolněny zámky zabezpečující modul během startu. Philae ale stále zůstává pevně připoutána k boku orbitálního modulu.
Oživování systémů sondy pokračovalo i 2004-03-03.
V 00:34 UT byla rozložena vysokozisková anténa HGA [=High Gain
Antenna]. Operace začala odpálením pyrotechniky startovních zámků. Pak sonda
vykonala tři natočení, na jejichž konci mířila parabola antény o průměru
2.2 m směrem k Zemi. V 09:34 UT se zkušebně provedla
korekce dráhy. V tuto chvíli obdržela Rosetta povel ke změně polohy.
V 11:49 UT se na 7 minut zažehl motor, který změnil rychlost
o 1 m/s. V 14:09 UT byla celá operace zakončena opětovným
zaujetím letové polohy a přechodem do normálního módu.
2004-03-08 vydala ESA první Status Report
shrnující dosavadní průběh letu. Nejdůležitější je oznámení, že kosmický
aparát i pozemní segment pracují velmi dobře. Dne
2004-03-05 se po ukončení uvodní kritické
postartovní fáze přesunul řídící tým z hlavního řídícího sálu ESOC
do místnosti vyhrazené misi Rosetta a zde pokračuje další oživování
systémů sondy. Sledování již zcela převzala stanice New Norcia
v Austrálii. Antény v Kourou, Madridu a Goldstone jsou
v záloze pro kritické operace.
Testy ověřující správnou funkci přístrojů a systémů sondy úspěšně pokračovaly
i v dalším období. Začaly pracovat první tři vědecké aparatury.
2004-03-08 byl odzkoušen hmotnostní analyzátor
iontů COSIMA [=Cometary Secondary Ion Mass Analyzer],
2004-03-11 byla vyklopena anténa a zprovozněn
rádiový experiment CONSERT [=Comet Nucleus Sounding Experiment by Radio
Wave Transmission] a konečně 2004-03-12 došlo
na televizní systém OSIRIS [=Optical, Spectroscopic and Infrared Remote
Imaging System]. Mezitím byla ověřena funkčnost sledovače hvězd a slunečního
čidla (2004-03-09) zaměřením osy +X ke Slunci.
(2004-03-10) proběhla kalibrace pružných módů
práce slunečních článků.
Mezi 2004-03-12 a 2004-03-17
proběhlo celkem pět sérií testů
přistávacího aparátu Philae. Všechny prověrky byly úspěšné a uskutečnily
se ve stanoveném čase. To umožnilo provést ještě celou řadu dalších činností
původně plánovaných na pozdější dobu. V období od 2004-03-19 až 2004-03-26 prošly úvodními testy vědecké přístroje ROSINA [=Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis], ultrafialový spektrometr ALICE a VIRTIS [=Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer]. Každý ze spektrometrů absolvoval dvě série testů, které dopadly ke všeobecné spokojenosti. Mezi 2004-03-21 a 2004-03-22 se uskutečnila kalibrace zaměření vysokoziskové antény. Anténa byla zaměřována do různých směrů a při otáčení celé sondy se měřila síla signálu přijímaného na stanici New Norcia v Austrálii. Spojení se sondou udržuje primárně právě tato pozemní stanice. Během seance 2004-03-26 v 08:17 UT se nacházela Rosetta ve vzdálenosti 7.9 mil. km a signál potřeboval k překonání cesty v obou směrech 53 s.
Od 2004-03-26 do 2004-03-30
proběhly čtyři sekvence testů rádiových experimentů RSI. Následně byl
2004-03-31 až 2004-04-03
aktivován a absolvoval první tři zkoušky přístroj MIRO [=Microwave Instrument
for the Rosetta Orbiter]. Během nich přístroj vyhledával Venuši, zatímco
sonda opisovala trojnásobnou spirálu kolem osy +Z, ve které je přístroj
umístěn.
Dne 2004-04-04 byl aktivován přístroj
GIADA [=Grain Impact Analyser and Dust Accumulator] a během pěti cyklů
byl mezi 2004-04-05 až
2004-04-09 otestován lapač a zobrazovač
prachových částic MIDAS [=Micro-Imaging
Dust Analysis System]. Touto prověrkou bylo dosaženo významného cíle -
každý z vědeckých přístrojů byl od začátku letu nejméně jednou
uveden do provozu.
Období mezi 2004-04-09 až
2004-04-15 bylo věnováno především druhé sérii
komplexních prověrek přistávacího aparátu
Philae. 2004-04-15 začala druhá série
testů přístroje ALICE, která pokračovala až do 2004-04-24.
Jako podpora zkoušek bylo aktivováno čidlo tlaku ROSINA COPS. Všechny činnosti
skončily s uspokojivým výsledkem, ale přesto nejsou technici zcela
spokojeni, protože došlo ke zpoždění, kvůli tomu, že se nepodařilo otevřít
kryt detektoru ALICE pomocí primárního pyrotechnického systému. Analýza
problému zabrala určitý čas, nakonec se vše podařilo zásluhou záložní pyrotechniky.
K tomu došlo až 2004-04-20. Zpoždění ale
nemá vliv na plán dalších prověrek. Na straně subsystémů sondy se ve sledovaném
období nekonaly žádné významné operace. Proveden byl malý zásah do
termoregulace, vzhledem k tomu, že se Rosetta stále přibližuje ke
Slunci.
Ve dnech 2004-04-23 až
2004-04-25 byla poprvé sonda zamířena přístroji
k Zemi. To umožnilo zkalibrovat spektrometry MIRO a VIRTIS, pro které
posloužila Země jako cílový objekt. Na konci této periody musela být sonda
reorientována osou +Z ke Slunci, protože teplota motorků v ose -Z
dosáhla horní povolené hranice. Znamenalo to zrušení jednoho z testů
přístroje ALICE. V následujících dnech až do 2004-04-30
se intenzivně testovaly kamery OSIRIS. Všechny zkoušky dopadly uspokojivě.
Nepodařilo se ale pořídit plánované snímky Země, protože se kvůli výše
uvedenému přehřátí motorků upustilo od orientačních manévrů. Pozorování
tepelných podmínek během změn orientace mělo za následek stanovení nových
limitních hodnot sklonu osy +X ke Slunci. Tato omezení mají trvat nejméně
do doby průletu perihelem, k němuž dojde
2004-05-25.
Zkoušky kamerového systému měly být dokončeny 2004-05-01.
Většina úkolů byla splněna, nicméně část dat ze závěru testů se pravděpodobně
kvůli softwarové chybě ztratila. V nejbližší době bude tedy nutno
provést ještě dodatečné prověrky, které potrvají dva dny.
Ve dnech 2004-05-07 až
2004-05-09 byl již podruhé testován soubor
přístrojů RPC. Dne 2004-05-10 nastal první
kritický manévr na cestě vesmírem. Tohoto dne byla provedena korekce
dráhy DSM-1 [=Deep Space Maneuvre]. Čtyři
manévrovací monorky byly spuštěny na dobu asi 3.5 hodiny a změnily
rychlost stanice o 152.8 m/s. Manévr proběhl úspěšně a odhadnutá
odchylka od plánovaných hodnot činila pouze 0.05%. O činnostech prováděných na palubě sondy v období 2004-05-22 až 2004-05-28 nevydala ESA poprvé od startu pravidelný týdenní report.
Týden na přelomu května a června 2004 byl věnován závěrečným zkouškám
systémů a vědeckých přístrojů. Konečně se podařilo úspěšně uzavřít testy
přístroje ALICE a zopakovaly se některé dílčí přejímky kamer OSIRIS.
Z technických experimentů patřila hlavní pozornost ověřování rádiového
spojení. Časový průběh těchto zkoušek byl bohužel narušen poruchou na
pozemní stanici New Norcia. Poprvé bylo ověřeno chování sondy bez pozemního
kontaktu po dobu delší než jeden den. 2004-05-30
byla vynechána jedna denní relace a sonda musela zvládnout samostatný let
v trvání 42 hodin. Rosetta toto období zvládla bez problémů a
následujícího dne se opět podle plánu ohlásila. Tato zkouška je předzvěstí
nadcházející tzv. Přeletové fáze 1 (Cruise 1 Phase), kdy se na
dlouhou dobu omezí pozemní aktivity. Později se počítá dokonce s dlouhými
úseky letu v hibernovaném stavu, kdy se na minimum utlumí i operace
na palubě sondy. Do Přeletové fáze 1 by měla sonda vstoupit po
ukončení postartovních zkoušek a kalibrací již příští týden.
První část oživování systémů a zkoušek přístrojů byla úspěšně zakončena a
2004-06-07 sonda formálně zahájila tzv.
přeletovou fázi č.1 (Cruise 1 Phase). Tato etapa bude trvat až do
období na přelomu září a října, kdy se začne druhá a poslední série
oživování. Posledním přístrojem, který byl podroben testu, byl kamerový
systém OSIRIS.
Týden mezi 2004-06-11 až
2004-06-18 byl již druhým týdnem v přeletové
fázi číslo jedna. První dva dny jmenovaného období se sonda pohybovala
naprosto bez kontaktu se Zemí, zbytek týdne byl věnován některým činnostem
souvisejícím především s údržbou systému řízení orientace. Mj. byl
instalován nový software navigačních kamer, zapojeno udržování orientace
pomocí tří setrvačníků a byly nově nastaveny parametry sledovače hvězd.
Posledně jmenovaný zásah nepřinesl očekávaný výsledek, a proto se technici
rozhodli obnovit původní stav a provést dodatečné pozemní testy. Na úroveň
minimálního nabití byly uvedeny druhá a třetí baterie.
V týdnu od 2004-06-18 až
2004-06-25 bylo rádiové spojení se Zemí
vynecháno dokonce třikrát a jednou se omezilo pouze na krátkou informativní
relaci. Dále proběhla 2004-06-20 zkouška
spojení přes anténu MGA-S stanice DSN, aby
se ověřily možnosti navázat spojení při havarijních situacích. Zkouška
dopadla dobře a MGA-S byla softwarově
předvolena jako nástroj spojení při přechodu sondy do bezpečnostního
módu. Po potížích s novým nastavením sledovače hvězd, byl problémový
software aktivován na záložním čidle a na 2004-07-03
se chystá srovnávací měření. Koncem července byla postupně na palubu sondy odvysílána nová verze softwaru odpovědného za zpracování dat a řízení orientace. Jeho aktivace se neobešla bez restartování procesoru. K této kritické operaci došlo 2004-07-22. Podle předpokladů uvedl počítač systémy sondy do bezpečnostního módu. Stalo se tak vůbec poprvé od zahájení mise. Upgrade, který byl zakončen šestihodinovým oživováním pod dohledem ze Země, proběhl bez problémů. Závěrečné kontroly nové verze programu řízení avioniky proběhly 2004-08-02 a od tohoto okamžiku byl let sondy řízen již vylepšeným softwarem. Dne 2004-08-20 se sonda pohybovala ve vzdálenosti 75.6 mil. km od Země a rádiový signál putoval jedním směrem 4 min 12 s. 2004-08-28 dosáhla Rosetta pro tento rok maximální vzdálenosti od Země, která činila 76 mil. km a znovu se začala přibližovat. Dne 2004-09-06 byla zahájena druhá a poslední fáze oživování systémů. Současně byly v činnosti přístroje COSIMA a RPC, kterých bylo využito k vědeckému pozorování komety 21P/Giacobini-Zinner, k jejímuž ohonu se sonda přiblížila na méně než 0.0036 AU, tj. asi 540000 km. Současně s těmito přístroji byl 2004-09-08 a 2004-09-09 aktivován experiment ROMAP, který se nachází na přistávacím aparátu Philae.
Ve dnech 2004-09-20 a
2004-09-21 probíhala první zkouška společné
dlouhodobé funkce všech přístrojů s výjimkou na poslední chvíli
vyřazeného přístroje ROSINA. Smyslem bylo odhalit případné nepříznivé
interference mezi elektrickými obvody. Během spojení se Zemí dne
2004-09-20 došlo na pozemní stanici New Norcia
k problémům v konfiguraci, v důsledku čehož došlo ke ztrátě
asi 30 min vědeckých dat ze sondy. Data z přístroje CONSERT byla
ztracena dokonce v délce 2 h. Dne 2004-10-09 byly pro tentokrát dokončeny ověřovací zkoušky přistávacího aparátu Philae. 2004-10-12 až 2004-10-14 proběhla druhá etapa sledování interferencí při současném zapojení téměř všech přístrojů na palubě. Do palubního počítače byl nahrán vylepšený software od firmy ASTRIUM, který by měl odstranit některé chyby, které se objevily při pozemních simulacích. Orientace sondy byla změněna tak, že osa +X nyní mířila k Zemi. V této poloze měla sonda zůstat až do opětovného přiblížení k Zemi v březnu 2005. Koncem října byla ukončena fáze oživování systémů a užitečného zatížení sondy. Poslední operací byla 2004-10-17 kalibrace spojení v pásmu S přes nízko- a vysokoziskovou anténu. Tentýž den byla Rosetta převedena do přeletové konfigurace, což znamená, že v následujícím delším období se bude pohybovat bez větších zásahů z pozemního řídícího střediska s potlačenými veškerými aktivitami. Spojení se Zemí bude zredukováno a nebude navazováno pravidelně každý den. Součástí převodu do přeletové konfigurace bylo i vypojení jednoho ze čtyř silových setrvačníků. Dne 2004-11-19 se Rosetta nacházela ve vzdálenosti 49.8 mil. km od Země a rádiový signál putoval jedním směrem 2 min 46 s. Drobný korekční manévr TCM-4 [=Trajectory Correction Maneuver] byl v plánu 2004-11-25 a rychlost se při něm měla změnit o Δv=0.09 m/s. Kvůli problému s palubním softwarem pracoval motor déle a manévr byl ukončen po překročení časového limitu. Závada byla identifikována a chyba byla eliminována další korekcí dne 2004-12-09. Tentokrát bylo potřeba změnit rychlost o 0.11 m/s. Oprava proběhla bez potíží. FotogalerieFotogalerie obsahuje celkem 22 obrázků, nejnovější byl přidán 2007-03-18. Reakce čtenářů (číst/přidat)
Počet reakcí: 0 Verze pro tisk
|
||
|