sociální sítě

Přímé přenosy

PSLV-XL (Proba-3)
00
DNY
:
00
HOD
:
00
MIN
:
00
SEK

krátké zprávy

Chance Saltzman

Generál Chance Saltzman, velitel vesmírných operací U.S. Space Force, navštívil Starbase v Boca Chica během šestého zkušebního letu rakety SH/SS. Saltzman byl pozván SpaceX, aby sledoval zkušební let a zúčastnil se dvoudenního hodnocení programu.

Space ISAC

Středisko pro sdílení a analýzu vesmírných informací (Space ISAC) otevřelo své první mezinárodní operační středisko v Austrálii. Expanze přichází v době rostoucích obav o zranitelnosti kybernetické bezpečnosti v orbitálních systémech.

Boost!

ESA 19. listopadu oznámila, že prodlužuje smlouvy se společnostmi HyImpulse, Isar Aerospace, Orbex a Rocket Factory Augsburg (RFA) v celkové hodnotě 44,22 milionů eur prostřednictvím svého programu „Boost!“, který má pomoc při integrovaném testování nosných raket

AeroVironment

Společnost AeroVironment, dodavatel obrany zaměřený na bezpilotní vzdušná vozidla, oznámil 19. listopadu, že plánuje získat BlueHalo, společnost zabývající se obrannými a vesmírnými technologiemi. Hodnota obchodu je přibližně 4,1 miliardy dolarů.

Kepler Communications

Kanadský operátor Kepler Communications požádal Federální komunikační komisi, aby schválila celkem 18 družic, včetně 10 s optickým užitečným zatížením, které by měly být vypuštěny koncem příštího roku. Společnost plánuje provozovat větší družice s menším počtem.

Naše podcasty

Doporučujeme

Objednejte si knihy našich autorů a nahlédněte tak do historie kosmonautiky.

Poděkování

Náš web běží spolehlivě díky perfektnímu servisu hostingu Blueboard.cz, děkujeme!

Pohled pod kůži: OSIRIS-REx (návratové pouzdro)

Dnešním dílem zakončujeme čtyřdílnou sérii věnovanou sondě OSIRIS-REx. V minulých dílech jsme rozebrali základní konstrukci této sondy, její vědecké přístrojesamotný odběrný mechanismus. Dnes si posvítíme na poslední důležitou část této kosmické sondy, pouzdro, které dopraví na zemi odebrané vzorky regolitu z asteroidu Bennu. A kdo zná náš seriál pohled pod kůži, ten už ví, že půjde o pokud možno co nejpodrobnější rozbor, jaký se z veřejně dostupných zdrojů dá získat. Pokud tedy chcete vědět, jaká je konstrukce tohoto pouzdra, jste na správném místě.

Právě odběr vzorků a jejich doprava na zemi je pro mnoho lidí i vědců tím hlavním úkolem sondy OSIRIS-REx. K tomu je samozřejmě potřeba, aby správně zafungovalo odběrné zařízení, které jsme rozebrali v minulém díle, ale musí fungovat i systém, který se postará o dopravu těchto vzorků na naši planetu. Právě o to se postará návratové pouzdro, označované také zkratkou SRC (Sample Return Capsule). Jejím úkolem je především ochránit cenné vzorky před pekelnými teplotami při vstupu do atmosféry a druhým úkolem je zajistit měkké přistání na padáku.

Návratové pouzdro sondy Stardust po přistání.
Návratové pouzdro sondy Stardust po přistání.
Zdroj: http://spaceflight101.com/

Návratové pouzdro sondy OSIRIS-REx konstrukčně vychází z pouzdra použitého pro misi sondy Stardust. Ta vyrazila v roce 1999 ke kometě Wild 2, aby u ní v roce 2003 odebrala vzorky kometárního prachu i dalších kosmických částic. Její návratové pouzdro se vrátilo k Zemi v lednu 2006, kdy vlétlo do atmosféry rychlostí 12,9 km/s. Tento údaj nezmiňujeme náhodou – jde o nejvyšší rychlost, jakou kdy lidmi vyrobený objekt vstoupil do zemské atmosféry.

Kvůli extrémně prudké sestupové dráze čelilo pouzdro přetížení až 30 G a za pouhé dvě minuty zpomalilo z rychlosti Mach 36 na podzvukovou rychlost. Není se co divit, že se tepelný štít rozpálil až na 2900°C.  Analýza kometárního prachu tehdy odhalila biologicky využitelný dusík, nebo aminokyselinu glycin. Rozbor a identifikace mezihvězdných částic zabrala mnohem více času, než se čekalo a oficiální oznámení o jejich nalezení přišlo až v roce 2014.

Sonda OSIRIS-REx v montážní hale - návratové pouzdro je objekt kruhovitého tvaru.
Sonda OSIRIS-REx v montážní hale – návratové pouzdro je objekt kruhovitého tvaru.
Zdroj: http://spaceflight101.com/

Ale zpátky k sondě OSIRIS-REX. Její návratové pouzdro bude tomu od Stardust velmi podobné, ostatně mechanická konstrukce bude bezezbytku identická. Drobnými změnami ale prošel řídící software a vnitřní systémy. Z konstrukčního hlediska se jedná o konstrukci ve tvaru tupého kuželu s průměrem 81 centimetrů a výškou 50 centimetrů. Celé návratové pouzdro je složeno z pěti základních dílů: Tepelný štít, zadní trup, pouzdro se vzorkem, padákový systém a avionika. Celková hmotnost tohoto pouzdra je zhruba 46 kilogramů.

Návratové pouzdro sondy OSIRIS-REx
Návratové pouzdro sondy OSIRIS-REx
Zdroj: http://spaceflight101.com/

Konstrukci odběrného zařízení i průběhu samotného odběru jsme se již věnovali v samostatném článku. Samotné pouzdro se dostane do akce ve chvíli, kdy odběrné zařízení TAGSAM uloží hlavu se vzorky do návratového pouzdra, poté, co svými snímky potvrdí kamera SamCam, že je v hlavě dostatek materiálu. V tuhle chvíli bude tepelný štít odklopený, aby umožnil robotickému ramenu uložit odběrnou hlavu na správné místo, kde bude zajištěna trojicí zámků. To, že je hlava na správném místě potvrdí nejen tlakové mikrosenzory, ale i kamera SamCam. Teprve poté se rameno oddělí od hlavy. Dalším krokem je přiklopení tepelného štítu, což zajistí hermetické uzavření uloženého nákladu, který zamíří k Zemi.

Konstrukce návratového pouzdra
Konstrukce návratového pouzdra
Zdroj: http://spaceflight101.com/
Překlad: Autor

Samotná konstrukce návratového pouzdra je tvořena materiálem na bázi epoxidové pryskyřice, která je pokrytá technologií PICA – jde o systém tepelné ochrany, přičemž zkratka vychází z názvu Phenolic-Impregnated Carbon Ablator. Tento název popisuje základní konstrukci – jde o ablativní tepelný štít, který odtavováním materiálu odnáší pryč přebytečné teplo, který je tvořený uhlíkovými vlákny nasycenými fenolem. Při průchodu atmosférou vzniká na tomto tepelném štítu hraniční vrstva oddělující vnější stěnu štítu od extrémně horké rázové vlny stlačených plynů před pouzdrem.

Rozložená konstrukce návratového pouzdra sondy OSIRIS-REx
Zdroj: http://spaceflight101.com/
Překlad: Dušan Majer

Samotný tepelný štít postupně odhořívá a přitom vznikají plynné produkty, které jsou odnášeny pryč od tepelného štítu, čímž udržují rázovou vlnu v dostatečné vzdálenosti. Snižuje se tak tepelný tok, kterému je tepelný štít vystaven. Celý proces tepelné ochrany je komplexní a obnáší mnoho různých jevů včetně spékání, tavení a sublimace, nebo pyrolýzy. Právě poslední jev vytváří největší množství plynných produktů, které jsou odnášeny pryč a vytváří tak požadovanou hranici konvekčního a katalytického tepelného toku.

PICA je lehký materiál navržený k dobrému odolávání vysokým teplotám a mechanickému namáhání. Tuto technologii objevili specialisté v kalifornském centru NASA Ames, přičemž dnes se používá již její třetí generace založená na postupném zlepšování celého systému. Za zmínku ještě stojí, že technologii PICA využívá s určitými úpravami i firma SpaceX pro tepelnou ochranu lodí Dragon a Dragon-2, přičemž SpaceX označuje tuto upravenou technologii jako PICA-X. Radiační tepelný tok je snížený díky uhlíkovým složkám, které se dostávají do hraniční vrstvy a které způsobují, že je opticky průhledná.

Zadní trup návratového pouzdra je také pokrytý materiálem tepelné ochrany, ale jelikož přijde do styku jen s menším množstvím horkých plynů, nepotřebuje tak silnou ochranu jako samotný tepelný štít. Jeho tepelná ochrana je tvořená materiálem SLA 561V na bázi korku, který byl vyvinut už pro mise Viking, které v sedmdesátých letech mířily k Marsu. Tato technologie se uplatnila i u dalších projektů včetně Mars Pathfinder, Genesis, nebo roverů Spirit a Opportunity. Součástí zadního trupu je i padákový mechanismus i s jeho kotvícími body, které spojují padák s vlastním návratovým pouzdrem.

Návratové pouzdro CRS při rotační zkoušce
Návratové pouzdro CRS při rotační zkoušce
Zdroj: http://spaceflight101.com/

Samotné pouzdro s vzorkem je umístěno v hliníkové nádobě s kompozitními doplňky mezi tepelným štítem a zadním trupem. Podle počítačových simulací by i při maximální tepelném namáhání neměla teplota uvnitř pouzdra se vzorky překročit teplotu 75°C. Důvod je jasný – při vyšších teplotách by mohlo docházet k pyrolýze, tedy termochemickému rozkladu odebraných vzorků, které mohou být i biologického rázu. Vždyť asteroid Bennu je uhlíkatý typ asteroidu, kde se dají organické látky očekávat.

Přistávací sekvence
Přistávací sekvence
Zdroj: http://spaceflight101.com/

Až do této chvíle jsme popisovali systém, který dokáže fungovat pasivně. Po největším tepelném namáhání ale přijde čas na aktivní systém – gravitační přepínač, který je klíčovým prvkem celé návratové sekvence. Tento senzor zahájí detonaci slože pyrotechnickým plynem, což zajistí rychlé vystřelení stabilizačního padáku ve výšce 31 kilometrů, když se bude pouzdro pohybovat rychlostí Mach 1,4.

Tento stabilizační padák následně vytáhne hlavní trojboký padák o průměru 8,2 metru z jeho skladovacího prostoru. Tím začne vertikální fáze sestupu, která bude trvat zhruba šest minut. Pouzdro disponuje spínačem na bázi setrvačnosti, který se postará o pyrotechnické odstřihnutí padáku, což zabrání tomu, aby vítr po přistání vláčel návratové pouzdro.

Plánovaný průběh přistání
Plánovaný průběh přistání
Zdroj: http://spaceflight101.com/

K přistání by mělo dojít v elipse o délce 80 a šířce 20 kilometrů v Utah Test and Training Range. V této lokalitě jsou nainstalovány radary, které se postarají o sledování finálního sestupu pouzdra a zajistí i poskytnutí souřadnic místa přistání. Pouzdro navíc disponuje i UHF vysílacím majákem, který je napájený záložní lithium-oxidosiřičitovou baterií. Ta poskytne dostatek energie pro vysílání po dobu 20 hodin, což je dostatečný časový rámec pro objevení pouzdra i při mimořádně nepříznivých povětrnostních podmínkách.

Tímto článkem končí náš miniseriál, který pojednával o jedné z nejzajímavějších misí, které odstartovaly v roce 2016. Náš seriál Pohled pod kůži ale samozřejmě nekončí. Velmi nás těší pozitivní ohlasy, které nám poskytujete jak v komentářích, tak i v hvězdičkovém hodnocení článků.Pokud nedojde k nějaké nečekané změně, rádi bychom Vás v dalším díle seznámili s konstrukcí sondy Juno, která momentálně krouží okolo Jupitera. Věřím, že se Vám i další díly tohoto seriálu budou líbit minimálně stejně, jako tomu bylo u dílů dosavadních,

Zdroje informací:
http://spaceflight101.com/

Zdroje obrázků:
http://spaceflight101.com/…/uploads/sites/103/2016/08/src_open_spinbalance.jpg
http://spaceflight101.com/…/sites/103/2016/08/er_capsule_ground.jpg
http://spaceflight101.com/…/sites/103/2016/08/27724140881_841cf3ff04_k.jpg
http://spaceflight101.com/osiris-rex/wp-content/uploads/sites/103/2016/08/osirisrex-12.jpg
http://spaceflight101.com/osiris-rex/wp-content/uploads/sites/103/2016/08/osirisrex-14.jpg
http://spaceflight101.com/osiris-rex/wp-content/uploads/sites/103/2016/08/osirisrex-13.jpg
http://spaceflight101.com/osiris-rex/wp-content/uploads/sites/103/2016/08/src_spin_vert.jpg
http://spaceflight101.com/osiris-rex/wp-content/uploads/sites/103/2016/08/osirisrex-29.jpg
http://spaceflight101.com/osiris-rex/wp-content/uploads/sites/103/2016/08/osirisrex-28.jpg

Rubrika:

Hodnocení:

0 / 5. Počet hlasů: 0

Sdílejte tento článek:

Další podobné články:

Komentáře:

Odběr komentářů
Upozornit
16 Komentáře
Nejstarší
Nejnovější Nejvíce hodnocený
Inline Feedbacks
Zobrazit všechny komentáře
Štěpán Krňanský
Štěpán Krňanský
7 let před

Dekuji za dalsi skvely clanek!!!!

Panove klobouk dolu! Ne jen nad timto clankem, ale nad vsemi!

A ja jsem opet o neco chytrejsi 🙂

Dušan Majer
Dušan Majer
7 let před

Děkujeme za pochvalu, jsme rádi, že se Vám článek líbil. 🙂

ROBO
ROBO
7 let před

Ďakujem za ďalší super článok a už teraz sa neviem dočkať na Juno 🙂 Inak, videl som kdesi na nete, že je natočený dokument a stavbe Juna, avšak je to iba v anj jazyku, keby sa niekto postaral o titulky, bol by som veľmi vďačný a určite nie sám 😀

No teraz pozerám že ich je viac, napr.:

https://www.youtube.com/watch?v=24WaYTOB7zs

Dušan Majer
Dušan Majer
7 let před
Odpověď  ROBO

Do budoucna – řekněme v časovém horizontu roku uvažujeme o překladech anglických videí do češtiny, ale rozhodně neplánujeme dokumenty, spíše jen párminutová vysvětlující videa.

Spytihněv
Spytihněv
7 let před

Díky za kvalitní rozbor. Ono to vypadá relativně jednoduše, že sonda vykoná odběr, rameno odběrný nástavec umístí do návratového pouzdra, na Zemi proběhne vizuální kontrola a pak se rameno odpojí, složí a pouzdro uzavře. Ono by to třeba ve vzdálenosti Měsíce celkem snadné i bylo, pěkně v reálném čase, ale to zpoždění situaci výrazně komplikuje. Jak dlouho vlastně poletí signál od Bennu k Zemi v době odběru?

Dušan Majer
Dušan Majer
7 let před
Odpověď  Spytihněv

Mám dojem, že něco kolem 20 minut, ale jistý si nejsem a nevím, kde přesně by se to dalo dohledat.

Vojta
Vojta
7 let před
Odpověď  Spytihněv

Těch vizuálních kontrol bude dokonce víc. Minimálně jedna před odebráním, jedna po odebrání vzorku (jestli toho bylo dost odebráno) a pak jestli se podařilo schránku se vzorkem správně uložit do návratového pouzdra. Ale neřekl bych, že to bude nějaké drama, spíš to bude zdlouhavé. Vyhodnocení se provádí v době, kdy se nemá co pokazit, takže je na to spousta času a není kam spěchat. Spíš bych čekal, že bude samotné vyhodnocení na Zemi trvat mnohonásobně déle, než je dopravní zpoždění zprávy.

Spytihněv
Spytihněv
7 let před
Odpověď  Vojta

Řekl bych, že minimálně během odběru to drama docela bude. Něco jiného je naprogramovat rover s pevným Marsem pod kolama nebo vypuštění pouzdra do atmosféry s jasně danou přistávací sekvencí, kde když nic nevlétne do cesty a technika nezklame, tak by to mělo klapnout. Tady máme opravdu citlivou operaci, kdy může dojít k nepředvídaným okolnostem s potřebou operativního zásahu ze Země. Který ale nepřijde a celé to bude muset řešit software sondy. Navíc jde o akci, která bude mít galaktickou premiéru. Ale ono to vyjde. Od toho je tam třeba kamera na detailní záběry místa odběru. Už aby to bylo. 3,5 roku ale uteče jako voda.

Petr Scheirich
Petr Scheirich
7 let před
Odpověď  Spytihněv

Odběr by měl nastat někdy v červenci 2020, v té době bude asteroid Bennu od Země vzdálený cca 1.8 AU a signál poletí cca 15 minut.
Dušane, všechny možné souřadnice a vzdálenosti přirozených i umělých těles ve Sluneční soustavě si lze nechat vygenerovat zde:
http://ssd.jpl.nasa.gov/horizons.cgi
Vyžaduje to trochu si to ošahat, ale kdo se tím probere, pro toho je to mocný nástroj.

Dušan Majer
Dušan Majer
7 let před
Odpověď  Petr Scheirich

Díky za tip!

ptpc
ptpc
7 let před

No paráda! Ďakujem za článok a som veľmi rád že na Kosmonautixe je taký seriál ako „Pohľad pod kožu“.
Sú v ňom podrobné a odborné informácie o tej ktorej sonde na jednom mieste a samozrejme pre neangličtinárov je to o to lepšie že sú v češtine.
Teším sa na ďalšie pokračovania!

Dušan Majer
Dušan Majer
7 let před
Odpověď  ptpc

Díky za pochvalu, osobně musím říct, že tenhle seriál i rád píšu, byť někdy je to pěkné překladatelské drama. 🙂

holom
holom
7 let před

Toto je opravdu skvělý seriál. Díky za něj.

Dušan Majer
Dušan Majer
7 let před
Odpověď  holom

Díky za pochvalu.

Racek
Racek
7 let před

No, přeji sondě aby její let byl nudný a bez mimořádných situací a napínavé by bylo jen čekání na výsledky… a vzhledem k složení asteroidu lze očekávat hooodně zajímavé výsledky. No a nedovedete si představit, s jakou radostí se nimrám tímhle článkem a vůbec články podobně zaměřenými. Tuhle komplexnost jsem fakt dlouho postrádal. Dík.

Dušan Majer
Dušan Majer
7 let před
Odpověď  Racek

Máme radost, že se Vám článek líbí a rádi se časem pustíme do nějakého dalšího dílu. A samozřejmě i my v redakci přejeme sondě úspěšný let.

Děkujeme za registraci! 

Prosím, klikněte na potvrzovací odkaz v mailu, který vám dorazil do vaší schránky pro aktivaci účtu.

Děkujeme za registraci! 

Prosím, klikněte na potvrzovací odkaz v mailu, který vám dorazil do vaší schránky pro aktivaci účtu.