Srpnový start sondy Psyche se nezadržitelně blíží. Letový hardware proto prošel zkouškami, které měly ověřit, že dokáže pracovat i navzdory extrémním podmínkám, které zažije při své cestě ke kovové planetce. Na sondu opravdu nečeká žádná procházka růžovým sadem. Všechno začne intenzivním chvěním, které doprovodí uši rvoucí kakofonie při startu. Když ohlušující řev raketových motorů ustane, dostane sonda nemalý kopanec při oddělení od adaptéru horního stupně nosné rakety, což ji uvítá v prostředí drsného vakua a extrémních teplotních výkyvů.
Inženýři se snaží tyto nehostinné podmínky napodobit při sérii důkladných předstartovních testů. Ty mají prověřit, že sonda tyto nástrahy přečká bez úhony a bude moci plnit své úkoly. Americká sonda Psyche nyní dokončila svůj soubor elektromagnetických, tepelně-vakuových, vibračních, rázových a akustických zkoušek, které proběhly na Jet Propulsion Laboratory v jižní Kalifornii. Testy prokázaly, že i po drsných testech je Psyche v dobrém technickém stavu a je tedy připravena na start. „Je to důkaz, že všichni udělali svou práci správně. Nejde jen o ty, kteří dostali veškerý hardware do fáze ATLO (assembly, test, and launch operations = činnosti spojení se sestavováním, testy a startem), ale i o samotný tým ATLO, který to vše dokázal sestavit dohromady,“ říká Randy Lindemann, inženýr z JPL, který dohlížel na dynamické testy Psyche včetně vibračních separačních rázových, či akustických a dodává: „Tyto testy jednoznačně řekly – Ano, tahle sonda je připravená letět.“
V průběhu jara dojde k transportu sondy Psyche z JPL na na Floridu. Startovní okno se otevírá 1. srpna a devět měsíců po startu sonda proletí kolem Marsu. Zde využije gravitace Rudé planety ke gravitačnímu manévru, který ji pošle vstříc jejímu cíli – na kovy bohaté planetce pojmenované Psyche, která krouží kolem Slunce v hlavním pásu planetek. Po cestě dlouhé skoro 2,4 miliardy kilometrů by měla sonda Psyche v roce 2026 dorazit ke stejnojmenné planetce a zahájit 21 měsíců trvající fázi sběru vědeckých dat ze stále nižší oběžné dráhy. Vědci věří, že by planetka měla být z většiny tvořená kovy, které kdysi dávno obsahovalo jádro takzvané planetesimály. Tento výraz označuje jakýsi základní stavební blok kamenných planet. Získání dalších informací nám prozradí více o tom, jak se formovala naše vlastní planeta.
Aby však sonda mohla zjistit všechny zajímavé informace o této planetce, musí se tam nejprve dostat a právě proto jsou zkoušky tak důležité. Inženýři označují tuto část testů jako environmentální zkoušky – sonda je při nich vystavena simulacím drsného prostředí, které bude muset přečkat. Celá kampaň začala už v prosinci elektromagnetickými testy. Při nich se sledovalo, jak sonda zvládne fungovat v očekávaném elektromagnetickém prostředí, ale také, zda jsou elektrické a magnetické prvky tvořící sondu kompatibilní a zda navzájem spolu nereagují nežádoucím způsobem. Tým specialistů poté přesunul sondu do pevné vakuové komory široké 8 metrů a vysoké 25 metrů, ve které začaly tepelně-vakuové testy. Z komory byl odčerpán veškerý vzduch, čímž se napodobilo vakuum kosmického prostoru. Nešlo přitom jen o to, jak si sonda poradí se samotným vakuem, ale sledovalo se také, jak se sonda dokáže ochladit či ohřát při výkyvech teplot, aniž by jí s regulací teploty pomáhal pohyb vzduchu.
„My na Zemi jsme zvyklí na to, že máme kolem sebe vzduch, který výrazně ovlivňuje, jak se kolem objektů přenáší teplo – třeba když je nám teplo, necháme na sebe foukat větrák. Ovšem v kosmickém prostoru není tento přenos tepla k dispozici,“ popisuje Kristina Hogstrom z JPL, která z pozice inženýrky vedla tepelně-vakuové testy sondy Psyche. Teploty kolem sondy přitom budou výrazně kolísat. Po startu bude sonda teplá, dokud bude blízko Země a otočená ke Slunci, což ještě podtrhne teplo z pracující elektroniky. Později, když se sonda vzdálí od Slunce, bude zase vystavena intenzivnímu chladu – ten bude největší v době, kdy Psyche vstoupí do stínu planetky.
Více než 18 dní termálně-vakuových testů pokrylo oba extrémy. Sonda byla vystavena jak nejnižším, tak i nejvyšším teplotám, jaké během své mise zažije. Prokázala přitom, že je schopna regulovat svou teplotu. K tepelné regulaci využívá třeba systém připomínající okenní žaluzie, které se mohou otevírat a zavírat. Pomáhá také vrstva tepelné izolačního materiálu, elektrické ohřívače a síť trubiček, kterými cirkuluje kapalina pro přenos tepla.
Správná funkce všech těchto zařízení byla úspěšně otestována, aby bylo jisté, že budou při ostré misi fungovat. Termálně-vakuové testy nejsou jen o sledování výdrže. Data z měření, jak si sonda vede, pomohou inženýrům zpřesnit modely, které se budou používat, až sonda poletí meziplanetárním prostorem. Budou tak moci lépe porozumět tomu, jak na tom sonda je.
Po pobytu ve vakuové komoře přišly na řadu dynamické zkoušky, které byly rozděleny na vibrační, rázové a akustické. V rámci vibračních testů bylo sondou opakovaně třeseno – ať už nahoru a dolů, nebo ze strany na stranu. Rázové testy zase měly ověřit, že sonda nebude poškozena náhlým silovým impulsem, který dostane při odpojení od nosné rakety na úplném konci startovní fáze. Na závěr čekaly sondu akustické zkoušky, při kterých se sledovalo, zda Psyche dokáže odolat mimořádnému hluku, který doprovází start každé rakety. Řev pracujících raketových motorů totiž dosahuje takové úrovně, že jeho hlasitost může poškodit hardware, pokud není postaven dost pevně. Ve speciální akustické komoře na JPL byla sonda vystavena hluku, který je 100× hlasitější, než průměrný rockový koncert.
Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/
Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/1-pia25231-spacecraft-16.jpg
https://pbs.twimg.com/media/EtPIt3bU4AIbLEi?format=jpg&name=medium
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/pia24896-2-1041.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/e-pia25232-spacecraft-inside-1041.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/pia24471-3-1041.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/pia21499-20170523.jpg
Povedené přebásnění úvodního odstavce. Čte se velmi dobře.
Je vidět, že JPL je v pohodě informovat daňové poplatníky a nedělá tajnosti se scénářem zkoušek.
Tady bych mohl pokračovat o vrozeném chorobném lhaní – ale u některých společenství to není novinka.
Pochopil jsem správně, že sonda bude okolo psyché kroužit? Tj bude gravitacne pritahovana.
Zrychlení na povrchu je 0,144 m/s
A pak sonda na povrch dopadne?
Pristroje váží jen 30 kg?
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Psyche_(spacecraft)
Ano, sonda vstoupí na oběžnou dráhu kolem planetky, která se bude postupně snižovat.
Pobyt na oběžné dráze kolem málo hmotných těles je již vyzkoušen a funguje.
Psyche patří k velkým planetkám, takže to je vlastně ještě docela „v pohodě“. Třeba Osirix-Rex kroužila kolem Bennu a Bennu má asi miliardkrát menší hmotnost! Nízká gravitace znamená jen to, že sonda obíhá relativně pomalu, což je ve většině případů výhoda pro samotnou průzkumnou misi.
Díky. Je to neuvěřitelný pokrok, navíc díky falcon heavy doletí sonda podstatně dříve k cíli.
To letošní okno s letem okolo Marsu je super.
Přitom je 30 kg pristrojů. Je to vlastně cubesat…