Buletin cosmic (IV)

Capsula Orion, programată să zboare în misiunea inaugurală SLS din a doua jumătate a anului 2018, a ajuns la Kennedy Space Center în Florida. Prima capsulă Orion a fost lansată în 5 decembrie 2014, folosind o rachetă Delta IV Heavy și, după două orbite în jurul Pământului, a încheiat cu succes misiunea test a noului vehicul care urmează să transporte oameni în spațiu (Orion Exploration Flight Test-1, EFT-1). Exploration Mission 1 (EM-1) urmează să folosească o variantă preliminară a sistemului SLS (Block 1) pentru a transporta capsula Orion într-un zbor circumlunar, similar cu traiectoriile misiunilor Apollo 8 și Apollo 13, pentru a testa mult mai în amănunt capsula. Orion este singurul proiect care a supraviețuit din fostul program Constellation, în care NASA își propunea să revină pe Lună. Proiectul a fost considerat ulterior nesustenabil, dar capsula Orion a fost păstrată pentru a fi folosită ca barcă de salvare pentru Stația Spațială Internațională, unde în prezent acest rol îl joacă capsulele rusești Soyuz. Nici noul program, Journey To Mars nu dă semne că ar rezista unei noi schimbări în administrația americană. Viitorul misiunilor NASA este destul de incert, mai ales după retragerea Stației Spațiale Internaționale. Continue reading →

Vânătoare de asteroizi

Cu toate că am fost destul de sceptic când am aflat pentru prima dată de acest plan, se pare că se conturează din ce în ce mai serios o misiune cu un echipaj uman spre un asteroid (ARM – Asteroid Redirect Mission). Doar că echipajul nu va merge direct spre asteroid, ci o navă va aduce un (fragment dintr-un) asteroid mai la îndemână: pe orbita Lunii.

Misiunea este utilă din câteva puncte de vedere și oarecum dezamăgitoare din altele. Să începem cu părțile mai puți fericite: este vorba despre o singură misiune, nu este parte a unui program extins. Mergem, adunăm probe de pe asteroid și revenim acasă. Simplu și oarecum… inutil, pentru că deja avem probe din asteroizi (meteoriții) și avem deja programată o misiune robotică care va aduce astfel de probe. Nu înțeleg exact care este rolul unui echipaj uman în această nouă viziune NASA pe termen scurt, dar este totuși un pas înainte față de orbita terestră joasă și este, sper eu, un pas spre Marte.

Manipularea asteroizilor însă este mereu un lucru bun. Trebuie să învățăm să facem acest lucru, cât mai repede. Iar prin misiuni robotice de capturare a lor și de mutare pe orbita Lunii, facem primii pași în acest sens. Din păcate, NASA a anunțat în 24 martie că a ales varianta mai simplă și în loc să mute întreg asteroidul de câteva zeci sau sute de metri pe orbita Lunii, un roboțel va lua doar un bolovan de patru metri lungime de pe suprafața asteroidului și-l va aduce doar pe acesta în vecinătatea Lunii. Puțin dezamăgitor aș spune, dar rămâne totuși o misiune cu un înalt grad de complexitate. Bugetul alocat este de 1.25 miliarde de dolari și nu include lansările.

Ținta pentru această misiune nu a fost încă aleasă, NASA va lua această decizie în 2019, dar o țintă provizorie este asteroidul 2008 EV5, care are un diametru de 400 de metri. În 2020 ar avea loc lansarea  sondei spre asteroid, care va aduce bolovanul pe orbita Lunii în 2025, după care un echipaj uman va porni de pe Pământ pentru a-l explora în detaliu.

Înainte de a lansa echipajul spre orbita Lunii în 2025, primul test al sistemului SLS (noua rachetă la care NASA lucrează în aceste moment) va avea loc în 2018, când o capsulă Orion fără echipaj va fi lansată de la Cape Canaveral și va ocoli Luna înainte de a revenit pe Pământ. Orion a avut deja primul zbor în 2014, însă doar pe orbita Pământului și a fost lansat de o rachetă Delta IV Heavy.

Așadar, dacă toate aceste teste și misiuni robotice vor decurge fără probleme, în 10 ani un echipaj uman va părăsi din nou orbita joasă a Pământului pentru a a investiga un nou satelit al satelitului nostru natural. După trei săptămâni petrecute în jurul Lunii, acesta va reveni acasă cu câteva zeci de kilograme de probe culese cu ocazia câtorva activități extravehiculare. Și dacă totul merge bine, poate după 2025, cineva din administrația NASA se va gândi serios la Marte.

11-31 ianuarie

Coreea de Sud a lansat cu succes primul satelit (STSAT-2C) la bordul unei rachetei Naro (KSLV-1) de producție proprie. Lansarea a avut loc de la Centrul Spațial Naro amplasat la 480 km de capitala Seul. Satelitul are 100 de kilograme și este destinat studiilor științifice. Este a treia încercare de lansare a unei rachete sud-coreene și prima care s-a încheiat cu succes, cele din 2009 și 2010 fiind mai puțin reușite iar tentativele similare din octombrie și noiembrie fiind amânate. Coreea de Sud devine a 13-a națiune care lansează sateliți proprii.

Iran a trimis în spațiu o maimuță. Surse iraniene afirmă că maimuța s-ar fi întors în siguranță pe Pământ, după un zbor suborbital (parabolic, altitudinea maximă fiind de 120 km).

Un satelit nou TDRS a fost lansat la bordul unei rachete Atlas V de la baza aeriană de la Cape Canaveral. TDRS este o rețea de sateliți operată de NASA pentru comunicație, telemetrie și comenzi trimise navelor aflate pe orbita Pământului sau în misiuni interplanetare, fiind indispensabilă în timpul operațiunilor navetei spațiale, ISS, telescopul Hubble și multe ale misiuni. Satelitul lansat în această săptămână, TDRS-K, este al 11-lea lansat, însă nu toți mai sunt funcțională și în ziua de azi (primul a fost lansat în 1983).

Japonia a lansat doi sateliți de observații pentru forțele armate, folosind un propulsor propriu H-2A . Sateliții vor fi folosiți pentru observații asupra teritoriului Coreei de Nord și pentru informații cu privire la activitățile militare ale statului nord-coreean. A fost al 22-lea zbor al unei rachete H-2A și a opta misiune realizată pentru armata japoneză.

La bordul ISS, brațul robotic Dextre a realizat prima operațiune de demonstrare a capacității de re-alimentare cu combustibil a unui satelit, manevră vitală pentru viitoarele misiune spațiale care își propun să prelungească astfel viața sateliților aflați deja pe orbită.

În timp ce Opportunity a sărbătorit 10 ani de la contactul cu suprafața marțiană, NASA și-a plâns eroii: în această perioadă se comemorează victimele programelor spațiale americane: Apollo 1, Challenger și Columbia. Toate aceste tragedii au avut loc între 27 ianuarie și 1 februarie și sunt singurele accidente din istoria programelor spațiale americane care au dus la pierderi de vieți omenești.

Deep Space Industries se anunță a fi un concurent al companiei Planetary Resources pentru exploatarea asteroizilor. Compania își propune să trimită o flotă de mici sonde pentru explorarea asteroizilor în 2015, în căutare de resurse prime (apă, metale etc). În a doua etapă, o altă generație de sonde urmează să aducă pe Pământ probe din asteroizi și un al treilea val de nave urmează să înceapă operațiunile de minerit. Dar mai multe despre planurile Deep Space Industries, într-un articol viitor.

Telescopul spațial Kepler are probleme cu roțile volante. Una din ele nu mai poate fi folosită, iar dacă încă una din cele trei roți care asigură orientarea satelitului se va defecta, acesta va deveni imposibil de folosit în continuare. Kepler a descoperit peste 400 de exoplanete în cei peste 3 ani, îndeplinindu-și obiectivul principal al misiunii.

ESA și NASA au semnat un acord prin care Agenția Spațială Europeană se obligă să furnizeze modulul de serviciu pentru capsula Orion. Acesta va fi derivat din vehiculul ATV care a fost folosit de câteva ori pentru transportul de provizii spre ISS. Modulul construit de ESA va face parte din prima misiune circumlunară din programul SLS care va avea loc în 2017.

Bigelow Aerospace va furniza un modul gonflabil pentru Stația Spațială Internațională, conform unui protocol de colaborare semnat între NASA și compania miliardarului Robert Bigelow. Acesta din urmă dorește construirea unui hotel spațial, de fapt o stație spațială privată, alcătuită din module gonflabile, mult mai ușor de lansat și care oferă un spațiu util cel puțin la fel de mare cât cel al modulelor clasice din care este asamblată ISS. Modulul urmează să fie atașat Stației Spațiale Internaționale pentru o perioadă lungă de timp.

O stație spațială dincolo de Lună?

Dacă e să dăm crezare zvonurilor, NASA are planuri îndrăznețe: se pare că există intenția agenției spațiale americane de a construi o nouă stație spațială, iar aceasta urmează să fie plasată dincolo de Lună, în punctul Lagrange L2, unde forța centrifugă exercitată asupra unui corp este anulată de forța de atracție gravitațională exercitată de Lună și Pământ. Despre punctul L2 am mai discutat în câteva rânduri: aflat la 1.5 milioane kilometri de Pământ, reprezintă un punct strategic pentru plasarea unui observator astronomic sau a unei stații spațiale: necesită foarte puțin combustibil pentru a-și menține poziția iar saltul spre orbite interplanetare se poate face fără un consum prea mare de energie.

Stația spațială urmează să aibă un echipaj uman și va funcționa ca punct de plecare pentru o viitoare misiune spre Marte Construcția ei ar urma să se facă folosind materiale rămase în urma construcției Stației Spațiale Internaționale. Administratorul NASA, Charles Bolden, ar fi informat deja Casa Albă cu privire la acest plan al NASA.

Rachete mai puternice decât cele existente în prezent vor fi necesare, dar deja planuri există, atât la nivel guvernamental (SLS și Orion) cât și privat (SpaceX cu Falcon Heavy).

Misiunile ce pot fi întreprinse din acel avanpost sunt diverse: de la trimiterea de sonde spre Lună și aducerea de probe selenare la bordul noii stații, până la misiuni spre asteroizi, spre sateliții lui Marte sau, după cum am amintit deja, chiar spre Marte însăși. În același timp, NASA ar avea posibilitatea să studieze efectele zborului de lungă durată în spațiu, să estimeze doza de radiații de care trebuie să se ferească viitoarele echipaje care vor petrece o mare parte a activității lor în afara scutului oferit de câmpul magnetic terestru și să dezvolte metode de salvare a echipajului în cazul unei urgențe.

Dacă această stație spațială va fi construită, echipajele care o vor vizita (nu se știe încă dacă se intenționează locuirea permanentă sau doar temporară a avanpostului) se vor aventura cel mai departe de Pământ, mai departe chiar decât cele din misiunile Apollo (Luna se află la doar 300000 km de Pământ, pe când punctul Lagrange L2 la 1.5 milioane km). După misiunile Apollo, cele mai depărtate misiuni întreprinse de un echipaj uman au vizat repararea telescopului spațial Hubble, aflat pe orbită terestră. După Apollo 17 (1972), astronauții nu au mai părăsit orbita Pământului.

SpaceAlliance.ro: Deocamdata este doar o idee si ramane de vazut daca va fi cea mai avantajoasa solutie tehnica pentru o statie de tranzit. Ca sa fim foarte precisi este vorba de punctul L2 al sistemului (Soare-Pamant/Luna), aceasta pentru ca exista un punct L2 si al sistemului Pamant-Luna.

Ceea ce trebuie inteles este ca un satelit nu sta fix in spatiu in acel punct, ci se deplaseaza, insotind Pamantul in orbita lui in jurul Soarelui. Pozitia nu este fixa nici fata de Pamant (altfel ar fi eclipsa permanenta), exista mai multe traiectorii de deplasare in jurul acelui punct virtual, in functie de parametrii de injectie orbitala initiala, iar traiectoria in sine trebuie mentinuta periodic prin manevre speciale.

Americanii au plasat in aceasta locatie primul telescop spatial WMAP, iar apoi europenii au refolosit conceptul pentru satelitii Herschel si Planck. Sa spunem ca la momentul acesta, dupa 3 misiuni, avem tehnologia de a opera un satelit in aceasta zona din spatiu (am invatat ce probleme pot aparea si cum le putem evita). Pasul urmator va fi facut probabil tot de NASA o data cu lansarea telescopului James Webb si a generatiei viitoare de observatoare spatiale, unde se intentioneaza trimiterea de misiuni cu echipaj uman de intretinere a echipamentelor (similar cu misiunile Hubble in trecut). Daca se va castiga experienta in acest domeniu probabil calea va fi deschisa si pentru o viitoare statie.

Pe SpaceAlliance am avut un articol cuprinzator despre astronomia in infrarosu in care atingeam si problema orbitelor in jurul lui L2:
De la telescoapele terestre la cele spatiale- astronomie in infrarosu si nu numai, am scris în acest articol.

Deasemenea, in sectiunea de stiinta e publicata si solutia matematica simplificata pentru determinarea puntului L2 (in sistemul Soare-Pamant/Luna). Subiectul este oricum interesant si poate merita mai multa atentie, o dezbatere mai pe larg.

Spre Marte, încetișor

Zborul de lungă durată

NASA ia în calcul folosirea Stației Spațiale Internaționale pentru simularea unui zbor de lungă durată spre marte, după modelul programului ruso-european Mars500, desfășurat la Moscova, în care șase voluntari au fost izolați complet de mediul exterior pentru o perioadă de 520 de zile. În tot acest timp, voluntarii simulau un zbor spre Marte, iar comportamentul le era studiat pentru a înțelege mai bine cum vor putea face faă viitoarele echipaje reale în condițiile unei izolări atât de îndelungate.

Mike Suffredini, managerul programului responsabil cu ISS dinc adrul NASA a declarat că înainte de a pleca spre alte planete, un echipaj uman va trebui să testeze condițiile de imponderabilitate și izolare pentru o perioadă mai lungă de 6 luni, cât este perioada normală petrecută la bordul ISS în prezent.

500 de zile, durata estimativă  a unei misiuni cu echipaj uman spre Marte, înseamnă mai mult de 16 luni, în condițiile în care recordul de anduranță pentru misiuni spațiale în deține Valeri Polyakov cu 437 de zile petrecute la bordul fostei stații spațiale MIR, puțin peste 14 luni. Următorii în top sunt tot ruși, ambii cu misiuni mai lungi de un an, însă nici un astronaut NASA nu a petrecut mai mult de șapte luni în spațiu. Suffredini nu se așteaptă ca acest test să aibă loc mai devreme de 2-3 ani, însă echipele de medici se pregătesc deja pentru un astfel de experiment.

Combustibilul

Poate pare greu de crezut, dar transferul de combustibil în spațiu și alimentarea pe orbită  nu este un lucru care să fi intrat în rutina activităților orbitale. Sateliții nu sunt proiectați pentru a fi realimentați cu combustibil, dar în viitor va fi mai eficient ca viitoare vehicule spațiale să fie alimentate pe orbita Pământului înainte de a pleca spre Marte, de exemplu, iar combustibilul să ajungă pe orbită cu săptămâni sau luni înaintea unui echipaj uman. În plus, dacă infrastructura va fi disponibilă, costurile pentru lansarea și operarea unui satelit vor scădea considerabil, mai ales dacă se va pune la punct o metodă automată de alimentare cu combustibil. Deși majoritatea sateliților au panouri solare pentru energia electrică necesară, este nevoie de combustibil lichid pentru orientarea corectă a satelitului în spațiu.

Magaziile orbitale cu combustibil nu este o idee nouă, însă abia recent NASA a început să studieze serios această problemă. Zilele trecute, astronauții aflați într-o activitatea extravehiculară s-au ajutat de DEXTRE, brațul robotic aflat în afara Stației Spațiale Internaționale, pentru experimente în această direcție. În viitor, astronauții ar putea fi înlocuiți cu Robonaut, un robot aflat deja la bordul ISS, care va putea efectua aceleași activitți, fără a pune în pericol viața echipajului și probabil și cu costuri mai reduse, Robonaut putând fi controlat de la distanță, de pe ISS sau de pe Pământ. Mai țineți minte brațul robotic cu care era echipată naveta spațială? E bine, DEXTRE reprezintă evoluția naturală a acestui instrument, cu mult mai multe grade de libertate, folosit pentru diverse activități necesare la bordul ISS.

Vehiculul

Capsula Orion, construită de compania Lockheed Martin pentru NASA, va zbura în spațiu pentru prima oară în 2014. Pentru că noua rachetă, din programul SLS – Space Launch System nu va fi încă disponibilă, Orion va fi propulsată pe orbită de racheta Delta IV Heavy. Zborul va consta în doar două orbite și capsula nu va avea un echipaj uman la bord. În principal se urmărește testarea sistemelor de la bord și mai ales a scutul termic ablativ, motiv pentru care a doua orbită efectuată va fi una mai înaltă, Orion revenind în atmosferă de la o altitudine de aproape 6000 km (în timp ce ISS se află la „doar” 150 km deasupra Pământului).

Primul zbor din cadrul SLS este programat pentru 2017, tot cu Orion și tot fără un echipaj  la bord și abia la doi ani distanță, dacă totul va decurge conform planului, vom vedea primul echipaj al capsulei Orion.

Orion urmează să fie calul de bătaie al NASA pentru misiunile viitoare. Va transporta astronauți spre și dinspre ISS, dar va fi și parte a viitoarelor programe spațiale cu echipaj uman. Dezvoltată inițial ca parte a programului Constellation, pentru o revenire pe Lună, a supraviețuit anulării programului și parte a noii viziuni NASA pentru viitorul explorării spațiului cu echipaj uman. Momentan, Orion nu are o destinație bine definită, dar este proiectat pentru a face față unor misiuni cât mai diverse, fie că este vorba despre ISS, Marte sau asteroizi. Scutul termic este astfel conceput încât să protejeze echipajul chiar dacă capsula reintră în atmosferă cu viteze mari, specifice misiunilor cu destinația dincolo de atmosfera Pământului.