Mise Proba-3 od Evropské kosmické agentury, která má na požádání vytvářet zatmění Slunce, již brzy opustí Evropu – míří totiž do Indie, odkud bude startovat. Samotnou misi tvoří dvě družice, které domanévrují na přesně stanovenou oběžnou dráhu kolem Země. Díky tomu bude jedna družice vrhat svůj stín na druhou. Obě družice již opustily výrobní závod firmy Redwire Space v belgickém Kruibeke a jejich destinací je kosmodrom Šríharikota v okolí města Chennai, kde začne samotná předstartovní příprava.
Zdroj: https://www.esa.int/
„Tato ambiciozní mise Evropské kosmické agentury se připravovala několik let, protože se pokusí v kosmickém prostoru udělat něco, co dříve nebylo možné,“ vysvětluje manažer mise, Damien Galano z ESA a dodává: „Na oběžné dráze nám obě družice tvořící misi Proba-3 umožní dlouhodobé pozorování slabé okolní atmosféry Slunce neboli koróny. Ta přitom byla doposud viditelná jen na krátké chvíle během pozemských zatmění Slunce. Aby toho bylo možné dosáhnout, musí stín vrhaný mezi oběma družicemi zůstat v přesné poloze. To znamená, že družice musí letět autonomně ve formaci s přesností na jeden milimetr. Stálo to hodně práce od ESA i jejích průmyslových a akademických partnerů, aby se dostali do této fáze připravenosti. V loučení s těmito jedinečnými družicemi je i trocha smutku, ale zároveň jsme nadšení z přechodu do závěrečné fáze před startem.“
Proba-3 se do Indie vydá právě dnes, druhého listopadu, přičemž její nový termín startu je stanoven na 4. prosince. Půjde o první případ od roku 2001, kdy startovala družice Proba-1, při kterém bude evropská mise vynesena indickou raketou. Celý proces přesunu do Indie navíc ovlivnilo zpoždění. Družice totiž zprvu nebyly přijaty leteckou přepravní společností, protože už měly na svých palubách instalované akumulátory. To se nakonec vyřešilo tak, že zmíněné akumulátory cestují v oddělené přepravce.
O vynesení družic se postará raketa PSLV-XL od agentury ISRO. Tento nosič spojuje dostatečnou nosnost a nízkou cenu, aby dopravil dvojici družic o celkové hmotnosti 550 kg na vysoce protáhlou eliptickou dráhu. Její nejvyšší bod (apogeum) se bude nacházet 60 000 kilometrů nad Zemí, nejnižší bod (perigeum) bude pouze 600 kilometrů vysoko.
Tato netypická oběžná dráha je pro účel mise vyžadovaná, protože na ní bude dvojice družic provádět aktivní udržování své formace po plánovanou dobu šesti hodin v době, kdy se budou družice nacházet u nejvyššího bodu dráhy, kde je gravitační vliv naší planety nejvíce oslaben, což se promítne i na spotřebě pohonných látek potřebných k jemnému doladění pozic obou družic.
Zdroj: https://www.esa.int/
Na misi Proba-3 se podílí průmyslové sdružení 14 členských států ESA včetně Kanady. Pro agenturu ESA vede celou misi španělská firma Sener, družicové platformy dodala španělská společnost Airbus Defence and Space a belgická firma Redwire Space byla zodpovědná za avioniku mise, předstartovní testování a činnosti po startu. GMV ze Španělska a Polska se zaměřila na let družic ve formaci, vzájemnou mezidružicovou komunikaci a letovou dynamiku. Jádro průmyslového týmu doplňuje ještě belgická firma Spacebel, která dodala software.
Hlavním vědeckým přístrojem mise je ASPIICS (Association of Spacecraft for Polarimetric and Imaging Investigation of the Corona of the Sun), který dodala Belgická královská observatoř. Družice, která bude fungovat jako stínítko, je vybavena diskem o průměru 1,4 metru. Ten bude během aktivní fáze letu ve formaci blokovat sluneční svit pro druhou družici, která se označuje jako Koronograf. Družice-stínítko je na straně směřující ke Slunci vybavena dalším vědeckým přístrojem. Ten se jmenuje DARA (Davos Absolute Radiometer) a bude měřit celkový energetický výdej Slunce pro studium klimatu. O jeho dodání se postarala Fyzikální meteorologická observatoř PMOD ze švýcarského Davosu. Třetím přístrojem mise je 3D spektrometr energetických elektronů od Katolické univerzity z Belgie. Ten bude měřit převládající úhlově rozlišené energie elektronových spekter v radiačních pásech kolem Země, což poskytne cenné údaje pro modelování kosmického počasí. Mise Proba-3 bude řízena ze střediska ESEC (European Space Security and Education Centre) v belgickém Redu, kde momentálně probíhá rozsáhlá předstartovní kampaň simulací a zkoušek.
Přeloženo z:
https://www.esa.int/
Zdroje obrázků:
https://www.esa.int/…/26403811-1-eng-GB/Proba-3_Occulter_and_Coronagraph_spacecraft.jpg
https://www.esa.int/…/25382851-1-eng-GB/Proba-3_satellites_form_artificial_eclipse.jpg
https://www.esa.int/…/26404218-1-eng-GB/Proba-3_stack_on_the_way_to_orbit.jpg
Trochu jsem si započítal a popravdě mi to moc nevychází. Na uvedené dráze by oběžná doba měla být cca 19,5 hodiny, z toho samozřejmě většina připadá na tu část dráhy nejdále od Země – proč ale ve videu tvrdí, že bude cca 50 zatmění za rok (tj. jen jedno za týden) a že budou měřit vždy po 6 hodin při každém oběhu? Pokud jsou správně ty parametry dráhy (a na stránkách ESA jsou stejné) a já nemám chybu ve výpočtu, tak rychlost družic v apogeu bude kolem 3900 km/h – přijde mi neuvěřitelné udržovat dvě tělesa ve vzdálenosti do cca 220 metrů (při větší vzdálenosti už by zatmění bylo prstencové, na stránkách ESA uvádějí, že nejmenší bude 144 metrů) v této rychlosti s tak ohromnou přesností. Tak nezbývá než držet palce Indům, že se podaří start a pak samozřejmě i misi samotné.
S geocentrickou rychlostí to nemá nic společného. (Rychlosti ISS a např. Dragonu jsou 27 000 km/h, a přesto dokáže Dragon vůči ní manévrovat s centimetrovou přesností.) Obě dvě družice jsou ve stavu volného pádu, a pokud jsou obě na identických drahách, tak jejich vzájemná rychlost je prakticky nulová – a to je ta rychlost, která rozhoduje. To, zda se při tom okolo Země obě pohybují rychlostí 3900 km/h, nebo spolu se Zemí okolo Slunce rychlostí 100 000 km/h, není důležité.
Pokud jde o tu frekvenci umělých zatmění, tak vysvětlení je takové, že ta zatmění nejsou primárním úkolem mise. Úkolem je testovat let dvojice družic ve formaci v nejrůznějších konfiguracích, vzájemné uvádění do různých konfigurací, testování rozličných algoritmů k navádění, testování přesnosti, autonomního zabránění vzájemné kolizi, testování pozemního segmentu a řada dalších věcí. Je to zkrátka technologická mise. Vzájemná zatmění jsou jen vědeckým bonusem, který dostal přidělený určitý zlomek celkového trvání mise.
Díky moc za vysvětlení, takto mi to dává smysl. Mně hlavně vrtalo hlavou, že přece nejde prakticky udělat stabilní geocetrickou dráhu s dobou oběhu kolem týdne, když bude mít perigeum 600 km vysoko. Takže jsem rád, že ve výpočtu nebylo, ale zkrátka využijí jen některá odzemí k pozorování Slunce.
V souvislosti se zvolenou oběžnou dráhou mě hned napadlo, proč se vlastně nevyužije librační bod L1? Laicky mi přijde, že udržování vzájemných pozic by bylo jednodušší a taky trvalé, ne občasné.
Ono nejde mít sondu přesně v tom libračním bodu, ale obíhají jakoby kolem něj (samozřejmě především kolem Slunce :-)). Takže pokud bych chtěl mít dvě ve vzájemném zákrytu, tak to taky nepůjde pořád.