Attēla kredīts: NASA
Dziļā telpā ir auksts. Ļoti auksts. Tā ir problēma, it īpaši, ja jūs lidojat vecā kosmosa kuģī. Un jūsu barošanas avoti samazinās. Un degvielas vadi jebkurā brīdī varētu aizsalt. Ak, un starp citu, jums ir jāturpina lidot vēl trīspadsmit gadus.
Tas izklausās pēc zinātniskās fantastikas trillera, bet tas patiešām notiek ar NASA / Eiropas Kosmosa aģentūras kosmosa kuģi Ulysses.
Ulysses tika uzsākts 1990. gadā piecu gadu misijā, lai izpētītu sauli. Kuģis savāca jaunus datus par saules vēja ātrumu un virzienu. Tas atklāja saules magnētiskā lauka 3D formu. Tas reģistrēja saules uzliesmojumus uz saules un super-saules uzliesmojumus no tālām neitronu zvaigznēm. Ūsss pat lidoja cauri komētas Hyakutake astei - negaidīta tikšanās, kas iepriecināja astronomus.
Bija paredzēts, ka misija beigsies 1995. gadā, bet Uliss bija pārāk veiksmīgs, lai pamestu. NASA un ESA ir piešķīrušas trīs pagarinājumus, pēdējoreiz 2004. gada februārī. Plānots, ka Ullyses darbība turpināsies līdz 2008. gadam, kas ir par trīspadsmit gadiem ilgāka, nekā sākotnēji plānots.
Ūsusa pagarinātā misija, tāpat kā iepriekš, ir pētīt sauli. Bet šobrīd Uliss ir tālu no mūsu zvaigznes. Tā ir tikšanās ar Jupiteru, pētot milzu planētu un tās magnētisko lauku. Saules gaisma tur ir 25 reizes mazāk intensīva nekā tā, ko mēs piedzīvojam uz Zemes, un Uliss kļūst bīstami auksts.
Astoņdesmitajos gados, kad Uliss vēl atradās uz Zemes un tika montēts, misijas plānotāji zināja, ka kosmosa kuģim būs jāiztur dažas zemas temperatūras. Viņi ieliek bortā desmitiem sildītāju, kurus visus darbina radioizotopu termoelektriskais ģenerators jeb “RTG”. Šie sildītāji Ulysses ir uzturējuši ērti.
Tomēr pastāv problēma: RTG izbalē.
“Kopš kosmosa kuģa palaišanas RTG jauda ir samazinājusies,” saka Nigels Angolds, Ulysses ESA kosmosa kuģa operāciju vadītājs JPL. RTG jauda dabiski izbalē, jo tās radioaktīvais avots samazinās. Tas ir kā paredzēts. Tas, ko plānotāji negaidīja, bija 13 gadu papildu operācijas.
Kad 1990. gadā tika laists klajā Ulysses, RTG ražoja 285 vati. Tagad tas ir līdz 207 vatiem - tik tikko jauda, lai vienlaikus darbinātu zinātnes instrumentus un sildītājus, ”atzīmē Angolds.
Ūsas iekšpusē temperatūra dažādās vietās mainās. “Daudzi zinātnes instrumenti jau ir zem sasalšanas (0 ° C),” saka Uļesas siltumtehniķis Fernando Kastro. "Tas ir labi, jo tie var darboties zemā temperatūrā." Bet degvielas vadi ir cits jautājums. Viņi svārstās apmēram 3 grādus virs nulles, "un ja tie sasalst, mēs esam nonākuši nepatikšanās".
Degvielas padeves caurules ir kritiskas misijai. Viņi piegādā hidrazīna propelentu uz kuģa astoņiem dzinējiem. Aptuveni katru nedēļu zemes kontrolieri izšauj dzinējus, lai Ulysses radioantena būtu vērsta pret Zemi. Bīdītāji nedarbosies, ja hidrazīns sasalst. Bez vilces līdzekļiem nav komunikācijas. Misija tiktu zaudēta.
Aptuveni astoņi metri degvielas līnijas čūska caur kosmosa kuģi. Katrs pagrieziens ir iespējams auksts plankums, vieta, kur hidrazīns var sākt sacietēt. "Ja hidrazīns kaut kur sasalst, es nezinu, vai mēs to varam droši atkausēt," uztraucas Kastro. Kad hidrazīns atkausē, tas izplešas, iespējams, pietiekami, lai plīstu degvielas vadi. Ūsas propelents bezjēdzīgi nokļūst kosmosā.
Temperatūra jebkurā brīdī gar degvielas vadiem ir satriecoši jutīga pret to, kas notiek citur kosmosa kuģī. Zinātniskā instrumenta ieslēgšana “šeit” var izraisīt aukstumu “tur”, jo tas noņem enerģiju no viena sildītāja. Piedziņas palaišana, datu atskaņošana vai ierakstīšana: gandrīz jebkas varētu izjaukt Uļesas maigo siltuma līdzsvaru.
Augšpusē: sarežģītais Ulīses interjers. Tumšie bloki ir zinātnes instrumenti un citas ierīces. Degvielas vadi, kas apzīmēti ar sarkanu, zilu un zaļu, no centrālās hidrazīna tvertnes ved uz dzinējiem. Noklikšķiniet šeit, lai apskatītu apgabalus, kas ir visneaizsargātākie.
Pat vienkāršs paziņojums par kosmosa kuģa nosūtīšanu var radīt problēmas. Sistēmas inženieris Andijs Makgarijs atgādina: “Pagājušajā mēnesī mēs nosūtījām dažas jaunas komandas Ulysses, kad temperatūra sāka kristies līdz pat 0,8 grādiem C pie degvielas padeves līnijām. Mēs atradāmies mazāk nekā grādu no hidrazīna sasalšanas punkta - pārāk tuvu komfortam. ”
Inženieri ātri izdomāja problēmu. "Visi Uļeses zinātniskie instrumenti bija aktivizēti, lai pētītu Jupiteru," skaidro Makgarijs, "un tas bija saspringt RTG līdz tā robežai." Ulysses būtu grūti atbalstīt vēl vienu ierīci. Bet, kad no Zemes ieradās signāls, automātiski ieslēdzās cita ierīce: dekodētājs, kas pārveido radiosignālus bināru un nulles plūsmā, ko saprot Ulisa datori. "Dekodētājs nozaga jaudu no sildītājiem."
Kopš tā laika zemes kontrolieri ir iemācījušies īsā laikā pārraidīt Uļesu, tāpēc temperatūra nevar pazemināties.
Uliss gatavojas novērsties no Jupitera un doties atpakaļ saulē. Galu galā sildīšana ar sauli uzturēs hidrazīnu siltu, un borta sildītājus var izslēgt, “bet tas nenotiks līdz 2007. gadam”, saka Angolds. Tikmēr JPL inženieri pastāvīgi novēro kosmosa kuģi.
Misijas zinātnieks Stīvs Suess NASA Māršala Kosmisko lidojumu centrā uzskata, ka tas ir pūļu vērts. "Paplašinātā misija dod mums iespēju uzzināt daudz vairāk par sauli." Īpaša interese ir Saules minimums. Saules enerģija vaska un mazinās ik pēc 11 gadiem, viņš skaidro. Ūssses no 1994. līdz 1995. gadam pētīja klusās saules fāzes - Saules minimuma - robežu. Tagad Uliss to dara vēlreiz. "Nākamais Saules minimums būs paredzēts ap 2006. gadu," saka Suess, "bet tas nebūs tāds pats kā iepriekš." 2001. gadā parādījās saules magnētiskais lauks. Ziemeļpols mainījās uz dienvidiem un otrādi. Magnētiski runājot, saule tagad ir otrādi. Kā tas ietekmēs Saules minimumu?
Varbūt Uliss to uzzinās? ja tas vispirms nesasalst līdz nāvei.
Oriģinālais avots: NASA zinātnes stāsts
