Evropsko-japonská mise BepiColombo se dočkala dalšího velkého posunu vpřed. Do přeletového modulu byly nainstalovány čtyři iontové motory T6, které budou potřeba během šest a půl roku dlouhé cesty k první planetě sluneční soustavy. Přeletový modul bude mít za úkol dopravit k Merkuru evropskou sondu MPO (Mercury Planetary Orbiter) a japonskou MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter). Čtyři iontové motory jsou umístěny na spodní straně tohoto modulu a jejich úkolem bude provádět korekce dráhy, přičemž jednotlivé zážehy budou vzhledem k nízkému tahu iontových motorů trvat i několik měsíců. Iontové motory pracují na principu ionizace paliva, k čemuž potřebují elektrickou energii,o jejíž dodávku se postarají solární panely. Motory T6 díky tomu urychlí misi BepiColombo až 15× efektivněji, než by to zvládly motory na principu chemického spalování. Nevýhodou je naopak nízký tah, který vyžaduje opravdu dlouhé zážehy.
K instalaci motorů do těla přeletového modulu došlo v technologickém středisku Evropské kosmické agentury ESTEC v Nizozemí. Všechny čtyři motory o průměru 22 centimetrů vyrobila britská firma QinetiQ, která se takzvanými elektrickými pohony zabývá již od šedesátých let. Za zmínku stojí, že motory T6 jsou zvětšenou verzí motorů T5 o průměru 10 centimetrů, které bychom našli na evropské sondě GOCE měřící gravitaci Země. Tato sonda letěla kvůli svému účelu na velmi nízké oběžné dráze, kde ji tření o zbytky atmosféry silně zpomalovalo. Iontový motor tak tuto ztrátu neustále kompenzoval.
Ale zpět k BepiColombo. Specialisté již chystají největší vakuovou komoru v Evropě – Large Space Simulator, ve které by měly jednotlivé díly absolvovat zkoušky na konci letošního roku. Z komory bude odčerpán vzduch, aby bylo možné otestovat funkčnost iontových motorů, ale sonda bude zároveň čelit i dalším zkouškám – simulátor umí testovaný exemplář vystavit imitaci slunečního záření s intenzitou až 11 000W/m2.
https://www.youtube.com/watch?v=jEW3eRvYEX0
Zdroje informací:
http://www.esa.int/
Zdroje obrázků:
http://www.esa.int/…/Mercury_Transfer_Module_with_integrated_ion_thrusters.jpg
Jen laická otázka: Špekuluju co je energeticky náročnější (z hlediska nebeské mechaniky nikoliv technologicky)? Je to za A sestoupení od Země na nižší orbit kolem slunce, právě například na úroveň Merkuru (či třeba k oněm zde zmíněným nízkým průletům s „plachetnicemi“) , nebo je to B výlet mimo Sluneční soustavu typu Voyager.
Asi jako každému moulovi mi napoprvé připadá intuitivně B správně, ale čím víc o tom přemýšlím… je nějaké jednoduché selské přirovnání typu zrychlení k Marsu je vydanou energií podobné jako „zpomalení“ k Venuši? díky
Je pravda, že sestoupit blíže ke Slunci je mnohem náročnější, než se může zdát. Sonda musí de facto neustále brzdit, aby snižovala oběžnou dráhu. Takže let k Venuši se dá srovnat s letem k Marsu.
Čistě z hlediska kinetické energie by pád do Slunce a únik od něj měly stát stejně. Už věta o viriálu říká, že ve vázané soustavě N těles je kinetická energie v průměru rovna mínus polovině energie potenciální. Pro jedno těleso na kruhové oběžné dráze to pak platí v každém okamžiku. Ovšem z hlediska delta V to znamená, že únik od Slunce vyžaduje (√2-1)krát tolik „extra“ metrů za sekundu (po opuštění vlivu Země) co pád do Slunce, tedy asi 0.4142krát tolik. Což znamená, že dostat se velice blízko Slunci je v praxi větší problém, než od něj uniknout.
To je pravda pokud jde o pád do Slunce, dosažení přibližně kruhové dráhy kolem Slunce o malém poloměru je podstatně náročnější.
Na tohle existuji takove pekne „metro“ planky… Pouzivam to hlavne v Kerbal space programu 🙂
http://i.imgur.com/AAGJvD1.png
z cehoz vlastne vyplyva, ze z LEO zeme je potreba:
+2500m/s na LEO Marsu
a
-3580m/s na LEO Venuse
+3210 unikovka z leo od zeme jsem zapomnel.
jojoo, DeltaV mapa je hodně užitečná věc, přidávám trochu obsáhlejší verzi z /r/RealSolarSystem – http://i.imgur.com/WGOy3qT.png
Jaký důvod má to, že japonský MMO je po dobu přeletu kryt sluneční clonou MOSIF (která se po příletu k Merkuru oddělí) a evropský MPO je bez clony? Napadá mě, že MPO již má nějakou ochranu zabudováno přímo ve svém těle a MMO nikoliv, ale vzhledem k tomu, že MMO bude na oběžné dráze poté stejně bez této clony, tak tomu nerozumím.
Jediné vysvětlení jsem našel na tomto webu.
As the MMO is a spinning spacecraft, it needs to be thermally protected during the interplanetary cruise phase – this is done by the MOSIF (figure above).
Na to jsem taky koukal, ale příliš moudrý z toho nejsem. Právě vzhledem k tomu, že tento štít bude ihned po příletu k Merkuru odhozen…
Není to tedy spíše myšleno jako štít proti prochladnutí/prehřátí na cestě při neaktivitě- přeci jenom budou systémy této sondy plně aktivované až po oddělení a poté již i lépe sama zvládne termoregulaci.
Jo, koukám, že jsme to psali současně. Viz níže 🙂 A v podstatě jsme se shodli.
Teď mě napadá, že důvodem by mohla být absence rotace během přeletu a tím pádem se bude slunce opírat dlouhodobě do některých míst a na oběžné dráze Merkura už rotovat bude a teplo se rozloží.
Země se pohybuje kolem Slunce rychlostí 30 km/s. Pro pád na Slunce je tedy třeba tuto rychlost zbrzdit min. o 27 km/s. Tuto rychlost musí mít sonda na hranici Hillovy sféry Země. Při startu by tudíž musela dosáhnout rychlosti skoro 40 km/s.Pro let ke hvězdám postačí dosáhnout při startu III. kosmickou rychlost, což je asi 16,5 km/s, na hranici Hillovy sféry z toho zbude cca 5 km/s.
Nepoměr je dán tím, že rychlost Země je v prvém případě ke škodě, v druhém případě k užitku.
Energetické nároky se ovšem v obou případech dají redukovat gravitačními asistencemi, nebo prvém případě neletět ze Země ke Slunci, ale na opačnou stranu po výstřední elipse a někde v prostoru Neptuna zabrzdit.
Děkuji všem … nikdy by mě nenapadlo hledat sluneční soustavu ve tvaru metroplánku – jak jednoduché 🙂 . A ostatní odpovědi jsou o to zajímavější, že s pomocí jiných slov a vstupních veličin popisují totožný jev – moc dobré pro laika k rozšíření „slovní zásoby“ a i k ukázce uvažování od obecné teorie k reálným číslům z praxe.
Doporucuji zahrat si KSP, z toho mi teprve presne doslo, jak nebeska mechanika funguje, jak funguje aerobraking atp 😉