Když se „daří“, tak se daří aneb Juno v safe módu

juno-orbit

Americká sonda Juno, která momentálně obíhá kolem Jupiteru po velmi protáhlé oběžné dráze čelila ve středu 19. října nečekanému problému. Řídící počítač totiž nečekaně přepnul sondu do takzvaného safe módu, což můžeme přeložit jako bezpečný stav. V tomto režimu se vyřadí z provozu sběr vědeckých dat a sonda čeká na pokyny ze Země. Pozemní týmy posoudí obdržená data, pošlou sondě pokyny, ta je realizuje a vystoupí tak ze safe módu do normálního provozu. Je ale škoda, že aktuální problém přišel v nevhodnou dobu a znemožnil sběr vědeckých dat z blízkého průletu.

Juno má nejnižší bod oběžné dráhy jen 4200 kilometrů nad horní vrstvou oblačnosti největší planety sluneční soustavy a na své protáhlé dráze se sem dostane jednou za 53,5 dne. Původně se plánovalo, že tento průlet bude použit k zážehu motoru, který by zkrátil oběžnou dobu na dvoutýdenní. Po zjištění závady na dvojici ventilů palivového systému (viz náš článek) bylo rozhodnuto odložit brzdící zážeh až na příští průlet nejnižším bodem, k čemuž dojde v prosinci, aby měly pozemní týmy dostatek času na analýzu situace. Vědci ale měli mít možnost využít průletu ke sběru vědeckých dat, ale i z toho nakonec sešlo.

Dráha sondy Juno s vyznačením siločar magnetického pole planety

Dráha sondy Juno s vyznačením siločar magnetického pole planety
Zdroj: spaceflight101.com

Ve středu 19. října v 7:47 středoevropského letního času byl na sondě automaticky aktivován safe mód. Důvodem bylo chování programového vybavení, které vedlo k restartu centrálního počítače. Po něm naběhl standardní bezpečný režim spojený s vypnutím vědeckých přístrojů. Poté sonda obnovila funkci své antény a přešla do diagnostického režimu, aby se odhalilo, která konkrétní část programového vybavení mohla za vzniklé problémy.

V době prvních problémů byla Juno vzdálená asi 13 hodin od nejnižšího bodu dráhy, což znamená, že se nenacházela moc daleko od oblastí se zvýšenou radiací a silného magnetického pole. Právě tato prostředí byla před misí považována za největší strašáky, protože mohou poškodit palubní elektroniku. Zatímco jeden tým vyhodnocuje příčinu anomálie, další se snaží obnovit funkce všech palubních systémů, přičemž se provádí celé série zkoušek, které mají ověřit, zda jsou všechny systémy v pořádku.

Původní plán oběžné dráhy sondy Juno

Původní plán oběžné dráhy sondy Juno
Zdroj: spaceflight101.com/

Ztráta vědeckých dat z blízkého průletu ale bolí. Je to dáno tím, že Juno má u Jupitera jen omezenou životnost – její primární mise počítá s 36 oběhy kolem planety, přičemž případné prodloužení mise by mohlo být jen krátké. Jakákoliv ztráta možnosti měřit při blízkém průletu je tak výraznější, než u jiných misí, které kolem svých cílů obíhají mnohem častěji. Katem, který omezuje životnost Juno je již zmíněná silná radiace kolem Jupitera.

Sonda je sice na stabilní dráze a má i dostatek elektrické energie, což jsou dvě nejdůležitější věci, ale jinak není jejím operátorům co závidět. Musí totiž vyřešit dvě závady, které spolu ale nesouvisí. Obě přitom musí být spolehlivě vyřešeny do 11. prosince, kdy se Juno dostane opět do nejnižšího bodu své dráhy, kde má provést výše popsaný brzdící zážeh.

Ve spodní části sondy je vidět motor LEROS-1B

Ve spodní části sondy je vidět motor LEROS-1B
Zdroj: spaceflight101.com

První závada se objevila už minulý týden, kdy dva ventily heliového (tlakovacího) okruhu reagovaly výrazně pomaleji, než měly, což vedlo k odkladu brzdícího zážehu, který byl původně plánován na 19. října. Tyto ventily byly zodpovědné za vpuštění helia přímo do nádrží s palivem a okysličovadlem, přičemž se měly starat o udržování optimálního tlaku v těchto nádržích. Dostatečný tlak je nezbytný pro správnou funkci hlavního motoru LEROS-1B, ke kterému helium tlačí obě palivové složky. Plánované zkrácení oběžné doby na 14denní bude posledním manévrem, který hlavní motor sondy vykoná. O další korekce se už budou starat malé trysky na jednosložkové palivo.

Dlouhá oběžná dráha, na které se sonda nachází má ale jednu neoddiskutovatelnou výhodu. Dává totiž pozemním týmům dostatek času v řádu týdnů na řešení všech případných problémů. Díky orbitální mechanice navíc Juno tráví většinu času mimo oblasti se silnou radiací, což je také nezanedbatelná výhoda. Pokud by Juno na této oběžné dráze zůstala a nezkrátila by ji na dvoutýdenní, neznamenalo by to žádnou ztrátu vědeckých údajů, pouze by jejich sběr trval déle, což s sebou nese vyšší riziko předčasného selhání. Mise s 35 průlety nejnižším bodem (jak je plánováno) by totiž na současné dráze trvala pět let a můžeme jen spekulovat, zda by Juno tak dlouho vydržela – i kdyby po většinu času zůstávala dále od oblastí se silnou radiací.

Aktuální situace není první zkušeností sondy Juno s bezpečným režimem. V roce 2013, kdy sonda prolétala kolem Země, která ji měla gravitačně urychlit se Juno do safe módu přepnula hned dvakrát. Poprvé to bylo ve fázi maximálního přiblížení a podruhé o několik dní později. Podle pozdější analýzy šlo v obou případech jen o drobné závady, které neznamenají ohrožení dalšího průběhu mise. Spíše by se dalo říct, že tyto problémy celému týmu velmi pomohly, protože se naučil naostro pracovat se sondou a řešit její problémy, což se může hodit i v aktuálním případě.

Složený snímek ukazuje první měření přístroje MWR

Složený snímek ukazuje první měření přístroje MWR
Zdroj: http://www.nasa.gov/

Zatímco se operátoři snaží vypořádat s oběma aktuálními problémy a vytváří nové pořadí úkolů, které překopal neuskutečněný brzdící zážeh, vědecký tým se už probírá údaji, které sonda naměřila 27. srpna při svém prvním průletu nejnižším bodem oběžné dráhy. Mikrovlnný radiometr MWR, který je schopný nahlédnout až 400 kilometrů pod horní vrstvu oblaků, odhalil, že výrazné pruhy oranžových  bílých plynů, které pozorujeme na povrchu Jupitera, existují i pod svrchní vrstvou oblačnosti. Ovšem čím jdeme hlouběji, tím větší jsou změny, které se zatím vědci snaží pochopit.

Týmy kolem sondy také dokončují systém zpracování snímků z kamery JunoCam, který by měl umožnit veřejnosti snadný přístup k těmto fotkám i k jejich zpracování. JunoCam spoléhá na širokou podporu „amatérských vědců“, kteří budou zpracovávat surová data ze snímků do finálních fotografií. Jde samozřejmě o popularizační akci pro veřejnost, ale zatím se zdá, že amatéři vytváří snímky velmi podobné těm od oficiálních operátorů JunoCam.

Víry u jižního pólu Jupitera pohledem kamery JunoCam

Víry u jižního pólu Jupitera pohledem kamery JunoCam
Zdroj: spaceflight101.com/

Zdroje informací:
http://spaceflight101.com/
http://www.nasa.gov/

Zdroje informací:
http://spaceflight101.com/juno/wp-content/uploads/sites/22/2016/07/Juno-Orbit.jpg
http://spaceflight101.com/juno/wp-content/uploads/sites/22/2016/07/juno-joi-7.jpg
http://spaceflight101.com/juno/wp-content/uploads/sites/22/2016/07/Juno-Capture-Orbits.jpg
http://spaceflight101.com/juno/wp-content/uploads/sites/22/2015/08/6027_orig.jpg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/pia21107-1041.jpg
http://spaceflight101.com/juno/wp-content/uploads/sites/22/2016/10/south_poleee_sch.png

Pin It
Nahlásit chybu

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

GD Star Rating
loading...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


18 komentářů ke článku “Když se „daří“, tak se daří aneb Juno v safe módu”

  1. Spytihněv napsal:

    Už jsme si zvykli, že sondy nebo rovery svou plánovanou životnost přetahují o velice dlouhou dobu a vlastně se s tím i tiše počítá. Ale jestli za posledním problémem už teď stojí jupiterova radiace, tak bych řekl, že tak nějak překonává očekávání 🙁

  2. Peter P napsal:

    I v pripade, ze by sonda uz nedokazala znovu pracovat na 100% dokazala aj tak uz velmi vela. Dostala sa do miest, kde sa ziadna ina sonda nedostala a to za pomoci solarnych panelov.

    Ale drzime palce aby sa vedcom podarilo sondu aspon ciastocne rozchodit.

    • ventYl napsal:

      Co by na toto povedali niektori zdejsi komentatori 🙂

      Inac ak padla do safe modu, z toho by som si este tazku hlavu nerobil. Pruser to bude az ked sa to bude bud opakovat, alebo sa ju zo safe modu nepodari dostat. Vedeckych dat je kazdopadne skoda. Dufam, ze to Juno rozchodi a aspon dalsie obehy data prinesu. Mozno to nakoniec bude na nieco dobre a odklad prechodu na nizsiu drahu nam predlzi zivotnost sondy natolko, ze stihne nejaku zaujimavu udalost…

  3. Exa napsal:

    Je možné ještě vyrábět pájené spoje s olovem? Z babských řečí jsem vyrozumněl, že výjimku měla lékařská technika, vojáci a kosmoprůmysl, ale ta už prý zanikla.

    • Vojta napsal:

      Pochybuji, že by v USA platily tak přísné normy pro kosmické sondy (to olovo se na Zemi už nevrátí). Výjimku mělo i letectví a doprava. Důvodem je hlavně větší houževnatost pájek s olovem a tedy větší odolnost vůči vibracím. Pokud by byl na Juno tento problém, projevilo by se to nejspíš brzy po startu nebo po prvním brzdícím zážehu u Jupiteru. Jinak není nic tak dokonale odstíněno vůči vibracím, jako ve volném vesmíru. Jestli dosud výjimky platí, netuším, ale soukromně si klidně olověnou pájku můžete koupit i dnes a nejde o žádný černý dovoz – vyrobeno v EU – většinou v Německu.

    • ventYl napsal:

      Pri tychto smerniciach ide hlavne o to, aby tieto kovy nekoncili u ludi (ide o eliminaciu karcinogennosti, ktora sa prejavi hlavne ak je to exponovane v prostredi, co u kozmickej sondy, kor takej, ktora nie je na nizkej obeznej drahe, nehrozi) resp. v recyklacnom procese. Teda sa to tyka hlavne elektronickych vyrobkov uvadzanych na volny trh.

      • gg napsal:

        U olova jde o silnou neurotoxicitu, ne o rakovinu. (Leda, že by jeho neurotoxicita u někoho měla vliv na imunitní systém, pak by to mohl být u dotyčného jeden z příčinných faktorů rakoviny.)

        • Racek napsal:

          V době, kdy se vážně v EU projednává pracovní doba průmyslových robotů už věřím všemu.
          Svýho času prý v SSSR uplatnili komsomolci nahrazení spojů u sond MARS levnějším řešením, tehdy tuším letěly 4 sondy najednou. No, jak to dopadlo, víme. Snad v USA ještě úplně nezešíleli, i když některé druhy šílenství jsou silně nakažlivé…

  4. Honza napsal:

    Nezbývá než držet palce.

    Každopádně o magnetosféře Jupiteru zdaleka nevíme všechno a tenhle výpadek může být třeba i důsledkem nějakého nečekaného jevu.

  5. dolph1888 napsal:

    Ztráta by byla velká škoda. Věřím, že konstruktéři nepodcenili ochranu před radiací, která asi bude takto blízko masivní a pronikavá. I vozítko Curiosity už mělo problém s CPU a to je „pouze“ na Marsu, kde je radiace proti Jupiteru „zanedbatelná“.

    • maiden napsal:

      Jak se vubec testuje elektronika na takovyhle podminky? Strci se do bazenu ve Fukushime? A maji vubec moderni procesory šanci Jupiter vydržet?

  6. dolph1888 napsal:

    Moderní je otázka, musí se použít starší modely CPU, které mají menší miniaturizaci (starší výrobní proces), kde je menší riziko srážky ionizujícího záření s volnými elektrony. Pokud k takové strážce dojde, CPU (a ostatní čipy) produkují chyby, díky šumu v signálu. Dlouhodobé působení, poškodí elektroniku pochopitelně trvale. Řada CPU RAD (např. i v Curiosity):
    https://en.wikipedia.org/wiki/RAD750
    http://www.baesystems.com/en-us/product/rad750–family-of-products
    proč je nutné stínit:
    https://en.wikipedia.org/wiki/Radiation_hardening
    _
    Zkoušky, asi probíhají možná zde někdo zná podrobnosti, určitě protony, alfa, beta a měly by podle mě i gama záření. Přesný postup neznám, ale určitě laboratorně (zářič > intezita > vzálenost zkoušeného čipu / obvodu) a do jisté úrovně. Nevím, zda je vůbec tak blízko Jupitera, v delším časovém horizontu (výkyvy jeho pole) něco ohledně radiace naměřeno, aby bylo možné podle těchto dat přizpůsobit ochranu. 100% nebude už toho důvodu, že se jednak plánuje krátký čas mise a samy sol. panely mají být neustále poškozovány zářením, proto jsou předimenzovány.

    • Vojta napsal:

      Především bude mít sonda několik přístrojů měřících radiaci. Venku i uvnitř schránky stínící citlivá zařízení. Pokud je u Jupitera významně vyšší radiace, než se očekávalo při konstrukci sondy, už o tom dávno musí vědět řízení letu.

Zanechte komentář