Buletin cosmic (I)

Aveți în față primul număr din ceea ce se dorește a fi un sumar săptămânal al celor mai importante știri din cosmos din ultima perioadă. Sper să reușesc să-l pregătesc pentru fiecare zi de luni a fiecărei săptămâni și să aduc laolaltă tot ce a fost mai interesat în ultimele zile în spațiu. Cei care urmăresc parsec.ro și pe Facebook vor recunoaște unele dintre paragrafe, care sunt de această dată așezate într-un context mai larg și legate de alte evenimente care au avut loc în perioada respectivă.

Materiale prețioase, pe care aici pe Pământ ne chinuim să le extragem, există din abundență la doar o săptămână distanță de noi.

Continue reading →

Aerojet Rocketdyne va fabrica din nou motoare RS-25

NASA a anunțat ieri acordarea unui contract de 1.16 miliarde de dolari companiei Aerojet Rocketdyne, pentru restartul producției de motoare RS-25, cunoscute și sub numele SSME (Space Shuttle Main Engines).

Ultimul set de trei astfel de motoare a fost folosit în 8 iulie 2011, când a propulsat pentru ultima dat o navetă spațială spre orbită. RS-25 au fost folosit timp de peste 30 de ani, în toate cele 135 de misiuni ale navetei spațiale și spre deosebire de navete, acestea nu vor ajunge în muzeu. Fiind reutilizabile, după retragerea navetei spațiale, NASA mai are acum în inventar 16 astfel de motoare (din cele 46 construite în total pentru programul STS), pe care le va folosi pentru a propulsa prima treaptă a noii rachetă SLS. Însă deoarece pentru SLS nu prevede reutilizarea lor, iar pentru că o lansare SLS va avea nevoie de 4 propulsoare RS-25, stocul pe care NASA îl are îi va ajunge pentru primele 4 astfel de misiuni, prima fiind planificată deocamdată pentru noiembrie 2018. Aerojet Rocketdyne va reporni linia de producție, folosind de această dată tehnici noi și beneficiind de metode de testare a motoarelor și de materiale și tehnologii noi, inexistente acum câteva decenii. Acestea, pentru că nu vor fi refolosite, vor fi mai ieftine și mai ușor de produs, necesitând mai puține părți componente, ceea ce înseamnă un preț mai scăzut.

Motoarele existente au fost upgradate de NASA și pregătite pentru a fi integrate în noua rachetă SLS. Fiecare unitate de control a fost modificată complet și testată, în timp ce sistemul de răcire și izolare termină a fost și el îmbunătățit. Motoarele vor fi capabile să suporte presiuni mai ridicate decât în cazul folosirii lor de către navetele spațiale și vor asigura o accelerare mai puternică a vehiculului.

Dacă în zborurile navetei spațiale, motoarele SSME au fost folosite la 104.5% din capacitate, pentru SLS procentul ajunge până la 109%, fiind capabile să reziste la temperaturi de la -250 de grade Celsius până la peste 3000 de grade. Dacă NASA va ajunge pe Marte în anii 2030, cu siguranță racheta care va duce primul echipaj va fi propulsată de aceste motoare, care folosesc hidrogen și oxigen lichid pentru a genera peste 12 milioane de cai putere fiecare (2,279 kN în vid sau 1,860 kN la nivelul mării).

Unul din motoarele RS-25, în timpul unui test

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.

Inspiration Mars s-a sucit

Proiectul Inspiration Mars al miliardarului american Dennis Tito propune un survol al planetei Marte, efectuat de o capsulă ce conține un echipaj uman. Alinierea planetelor face ca o astfel de misiune să fie posibilă în 2018 cu un consum minim de combustibil: capsula va trece aproape de suprafața Planetei Roșii, fără a ateriza, și va folosi gravitația marțiană pentru a se reîntoarce pe Pământ. Toată misiunea ar dura 501 de zile.

Inițial Tito sugera că misiunea se bazează pe întreprinzătorii privați așa că mulți dinte noi s-au gândit la SpaceX și la Falcon Heavy ca vehicul principal. Conform planurilor făcute publice ieri, se pare că noul design al misiunii folosește hardware NASA și Tito sugearează că ar putea fi folosiți și bani publici în misiunea fundației sale.

Va fi nevoie de două lansări succesive: prima ar urma să fie o lansare SLS, racheta dezvoltată în prezent de NASA, pentru a pune pe orbită cele necesare misiunii: treapta superioară a rachetei SLS, un habitat derivat din capsula Cygnus, un modul pentru propulsie și o capsulă asemănătoare cu Orion, pentru a permite echipajului să revină în siguranță pe Pământ. O a doua lansare, efectuată imediat după cea descrisă de mai sus, probabil efectuată cu un propulsor privat de dimensiuni mai mici, urmează să transporte echipajul format din două persoane (soț și soție), care se vor transfera în habitatul lansat anterior și în care vor petrece toate cele 501 de zile în drum spre Marte și apoi înapoi spre Pământ.

Pentru ca misiunea să profite de alinierea planetelor, lansările trebuie să aibă loc la sfârșitul lui 2017 și începutul lui 2018. Problema este că sistemul SLS este în prezent în faza de proiect iar primul zbor este prevăzut pentru a doua jumătate a anului 2017. Exact la timp, veți spune, dar să nu uităm că SLS este un proiect deosebit de complex, finanțat din bani publici, cu o birocrație infernală, așa că întârzierile nu ar fi o surpriză. Iar o amânare a primului zbor cu câteva luni poate anula avantajul adus de alinierea orbitelor celor două planete.

Iată de ce speranțele mele în reușita proiectului lui Tito se năruie o dată cu această știre. O salvare ar veni dacă NASA ar lua în serios acest proiect și l-ar privi ca pe un obiectiv al proiectului SLS. Agenția spațială americană a confirmat că a contactat fundația Inspiration Mars și că s-a oferit să îi ajute cu cele necesare, dar încă nu a fost făcut un anunț oficial în această direcție. Așa că rămâne de văzut dacă vom avea un cuplu care va survola Marte în 2018, însă la cum par aliniate astrele în acest moment, șansele devin mai mici pe zi ce trece.

 

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.