Sonda Hera zažila ohlušující rachot

Sonda Hera zažila ohlušující rachot

14. listopadu 2023

Evropská sonda Hera dokončila akustické zkoušky, které potvrdily, že dokáže odolat zvuku o hlasitosti, kterou zažije při svém startu do kosmického prostoru. K těmto zkouškám došlo na technologickém středisku Evropské kosmické agentury ESTEC, konkrétně pak v testovací komoře LEAF (Large European Acoustic Facility). Jedná se o vůbec největší a nejsilnější zvukový systém v Evropě, kterému na první pohled dominují čtyři trouby, které jsou schopné vygenerovat zvuk o extrémní hlasitosti více než 154 decibelů.

Přesun sondy Hera do akustické komory LEAF.
Zdroj: https://www.esa.int/

Diego Escorial Olmos, inženýr zodpovědný za systémy sondy Hera vysvětluje: „Start bude jednoznačně nejstresovějším dnem v životě sondy Hera a proto velmi tvrdě pracujeme na simulacích tohoto dne v rámci mechanické testovací fáze – nejprve vibracemi, které se prověřovaly na vibračních stolech ve středisku ESTEC, nyní tím, že jsme sondu vystavili hlukovým profilům, které nám poskytl poskytovatel startu, abychom byli reálným podmínkám co možná nejblíže.“ Zmíněná komora LEAF má podlahu o rozměrech 11 × 9 metrů a strop bychom našli ve výšce 16,4 metrů. Jedna z jejich stěn je vybavena obřími akustickými troubami. Dusík v jejich útrobách může vytvořit ohlušující úroveň zmíněných více než 154 decibelů, což odpovídá situaci, kdy byste stáli vedle hned několika startujících tryskových letadel.

Usazování sondy Hera do komory LEAF.
Zdroj: https://www.esa.int/

Jedním z bezpečnostních opatření, kterými komora LEAF disponuje je skutečnost, že je schopna provozu pouze pokud jsou její dveře uzavřeny. Stěny z betonu vyztuženého ocelí udrží zvuk uvnitř a navíc jsou pokryty vrstvou epoxidové pryskyřice, která odráží zvuk, takže v komoře vzniká jednolité zvukové pole. Komora sama je podložena gumovými deskami, které ji izolují od okolí, což má zabránit poškození zbytku střediska, či zranění pozorovatelů v okolí. Pro tuto fázi testů byla sonda Hera aktivována a připravena ve startovní konfiguraci. To znamená, že její fotovoltaické panely byly složené u těla a nádrže vyplňovalo helium, dusík a voda. Před testem byla sonda vystrojena více než 130 akcelerometry, které sledovaly síly působící na její konstrukci. To, že bylo při testech dosaženo plánované úrovně zvuku zase kontrolovaly mikrofony uspořádané do kruhu kolem sondy, které zaznamenávaly hlasitost.

Simon Whent, strukturální inženýr ESA, který se věnoval návrhu struktury sondy Hera i mnoha jejích užitečných nákladů říká: „Ačkoliv se toto akustické testování pečlivě modelovalo předem, tak když se zavřou dveře komory LEAF a trouby se aktivují, je to stále nervy drásající zážitek. Každá testovací fáze trvá jen asi minutu, ale i to se nám zdá jako velmi dlouhá doba, když čekáme, jak struktura sondy Hera i její komponenty odolaly zvukovým vlnám, které je zasáhly.“ Svůj pohled na testy přidává také Cliff Ashcroft, inženýr mechanických systémů a struktur, který vedl návrh centrálního válce sondy Hera, který funguje jako její páteř: „V reálu sonda pocítí nejvyšší a nejničivější úrovně akustického tlaku v prvotní startovní fázi při vzletu a krátce kolem něj, kdy se vibrace odráží od rampy a doslova bombardují stoupající nosič. Je to takové závěrečné akustické poplácání po zádech, když raketa se sondou opouští Zemi.“

Sonda Hera v komoře LEAF.
Zdroj: https://www.esa.int/

Sonda Hera je evropským příspěvkem k mezinárodnímu experimentu planetární obrany. Poté, co vloni americká sonda DART narazila do planetky Dimorphos, čímž změnila její oběžnou dráhu a vyvrhla tisíce kilometrů dlouhý pruh úlomků do prostoru, se k planetce Dimorphos vydá právě Hera, aby zblízka provedla průzkum kráteru, který vytvořil náraz sondy DART. Úkolem mise je také měření hmotnosti a složení planetky Dimorphos, ale i větší planetky Didymos, kolem které Dimorphos obíhá. Hera by měla odstartovat v říjnu 2024 a k jejímu příletu k systému planetek Didymos a Dimorphos by mělo dojít o dva roky později.

Sonda Hera v komoře LEAF.
Zdroj: https://www.esa.int/

„Úspěšné dokončení fáze mechanických testů sondy Hera nás udržuje na kursu ke splnění časového harmonogramu, za což patří dík společnému úsilí týmu, který stojí za misí Hera z agentury ESA, hlavního dodavatele, firmy OHB, ale i z European Test Services, která pro ESA spravuje testovací středisko,“ vypočítává Paolo Martino, vedoucí inženýrského týmu mise Hera a dodává: „Ve zbytku letošního roku sonda podstoupí nejrůznější funkční testy a přípravu na svůj další milník v rámci zkoušek. Půjde o ověření jejího provozu v podmínkách na úrovni kosmického vakua a extrémních teplot v termální vakuové komoře, což je plánováno na začátek příštího roku. Následovat budou zkoušky mezidružicového spojení, které se postará o to, aby Hera zůstala v kontaktu s dvojicí CubeSatů, které uvolní v blízkosti planetky Dimorphos.“