Vaizdo kreditas: NASA
Gilioje erdvėje šalta. Labai šalta. Tai yra problema, ypač jei skraidote senu erdvėlaiviu. Ir jūsų energijos šaltiniai mažėja. Degalų linijos bet kurią akimirką galėjo užšalti. O, beje, jūs turite skraidyti dar trylika metų.
Tai skamba kaip mokslinės fantastikos trileris, tačiau tai tikrai nutinka NASA / Europos kosmoso agentūros erdvėlaiviui „Ulysses“.
Ulisas buvo pradėtas 1990 m. Vykdant penkerių metų misiją tyrinėti saulę. Laivas rinko naujus duomenis apie saulės vėjo greitį ir kryptį. Ji atrado trimatę saulės magnetinio lauko formą. Tai užfiksavo saulės sklidinus saulės spindulius ir tolimiausių neutroninių žvaigždžių super-saulės pliūpsnius. Ulisas net skrido pro kometos Hyakutake uodegą - netikėtą įvykį, kuris nudžiugino astronomus.
Misija turėjo baigtis 1995 m., Tačiau Ulisui buvo per daug sėkmingai pasitraukti. NASA ir ESA suteikė tris pratęsimus, paskutinį kartą - 2004 m. Vasario mėn. Numatoma, kad Ulisas tęsis iki 2008 m., Trylika metų ilgiau nei iš pradžių planuota.
Išplėstinė Uliso, kaip ir anksčiau, misija yra tyrinėti saulę. Tačiau šiuo metu Ulisas yra toli nuo mūsų žvaigždės. Tai teko susidurti su Jupiteriu, tyrinėti milžinišką planetą ir jos magnetinį lauką. Saulės šviesa ten yra 25 kartus silpnesnė nei to, ką patiriame Žemėje, o Ulisas tampa pavojingai šaltas.
Devintajame dešimtmetyje, kai Ulisas vis dar buvo žemėje ir buvo komplektuojamas, misijų planuotojai žinojo, kad erdvėlaiviui teks iškęsti žemą temperatūrą. Taigi jie pastatė dešimtis šildytuvų, kuriuos visus maitina radioizotopinis termoelektrinis generatorius arba „RTG“. Šie šildytuvai palaikė Ulisą patogiai šiltai.
Tačiau iškyla problema: RTG nyksta.
„Nuo to laiko, kai buvo pradėtas naudoti erdvėlaivis, RTG galia mažėjo“, - sako Nigelas Angoldas, „Ulysses“ ESA erdvėlaivio operacijų vadovas JPL. RTG galia natūraliai nyksta, nes jos radioaktyvusis šaltinis suyra. Kaip ir tikėtasi. Tai, ko planuotojai nesitikėjo, buvo 13 metų papildomų operacijų.
Kai 1990 m. Buvo paleista „Ulysses“, RTG pagamino 285 vatus. Dabar tai yra iki 207 vatų - vos pakanka energijos, kad vienu metu būtų galima naudoti mokslo prietaisus ir šildytuvus “, - pažymi Angoldas.
Uliso viduje temperatūra įvairiose vietose skiriasi. „Daugelis mokslo prietaisų jau yra atšalę (0 C)“, - sako Uliso šilumos inžinierius Fernando Castro. „Tai gerai, nes jie gali veikti žemoje temperatūroje“. Tačiau degalų tiekimo linijos yra kitas dalykas. Jie kabo maždaug 3 laipsniais virš nulio, „o jei užšąla, mes esame nemalonūs“.
Degalų tiekimo linijos yra labai svarbios misijai. Jie tiekia hidrazino raketinį kurą į aštuonis laivo stūmoklius. Maždaug kas savaitę žemės valdikliai šaudo sraigtines, kad Uliso radijo antena būtų nukreipta į žemę. Varikliai neveiks, jei hidrazinas užšaldys. Jokios traumos reiškia, kad nėra ryšio. Misija būtų prarasta.
Apie aštuonis metrus degalų tiekimo linijos gyvatė pro erdvėlaivį. Kiekvienas posūkis yra įmanoma šalta vieta, vieta, kur hidrazinas gali pradėti kietėti. „Jei hidrazinas kur nors užšąla, aš nežinau, ar galime jį saugiai atšildyti“, - nerimauja Castro. Kai hidrazinas tirpsta, jis plečiasi, galbūt tiek, kad galėtų plyšti degalų linijos. Uliso varomasis kuras nenaudingai putoja į kosmosą.
Temperatūra bet kuriame taške išilgai degalų tiekimo linijų yra nepaprastai jautri tam, kas vyksta kitur erdvėlaivyje. Įjungus mokslinį instrumentą „čia“ gali atsirasti atšalimas, nes jis atima galią iš vieno šildytuvo. Šulinio šaudymas, atkūrimas ar duomenų įrašymas: beveik viskas, kas galėtų sutrikdyti Uliso subtilų šiluminį balansą.
Viršuje: sudėtingas Uliso interjeras. Tamsūs blokai yra mokslo instrumentai ir kiti prietaisai. Degalų linijos, pažymėtos raudona, mėlyna ir žalia, veda iš centrinio hidrazino bako į variklius. Spustelėkite čia, norėdami pamatyti vietas, kurios yra labiausiai pažeidžiamos užšalimo.
Net paprastas pranešimas apie erdvėlaivio siuntimą gali sukelti problemų. Sistemų inžinierius Andy McGarry prisimena: „Praėjusį mėnesį mes išsiuntėme keletą naujų komandų Ulisui, kai temperatūra pradėjo kristi net iki 0,8 laipsnių C ties degalų linijomis. Mes buvome mažiau nei laipsniu nuo hidrazino užšalimo taško - per arti patogumui “.
Inžinieriai greitai išsiaiškino problemą. „Visi Uliso mokslo instrumentai buvo suaktyvinti tyrinėti Jupiterį“, - aiškina McGarry, „ir tai atitempė RTG iki ribos“. Ulisui būtų sunku palaikyti dar vieną įrenginį. Kai signalas atkeliavo iš Žemės, automatiškai įsijungė kitas įrenginys: dekoderis, kuris paverčia radijo signalus į binarinių ir nulių srautus, suprantamus Uliso kompiuteriuose. „Dekoderis vagia energiją iš šildytuvų“.
Nuo to laiko antžeminiai kontrolieriai išmoko trumpai transliuoti Ulisą, todėl temperatūra negali nukristi labai toli.
Ulisas ruošiasi nusisukti nuo Jupiterio ir grįžti atgal į saulę. Galų gale šildymas hidraziną palaikys šiltą, o borto šildytuvus galima išjungti, „bet tai neįvyks iki 2007 m.“, Sako Angoldas. Tuo tarpu JPL inžinieriai nuolat stebi erdvėlaivį.
Misijos mokslininkas Steve'as Suessas NASA Maršalo kosminių skrydžių centre mano, kad verta pasistengti. „Išplėstinė misija suteikia mums galimybę sužinoti daugiau apie saulę“. Ypatingas susidomėjimas yra saulės minimumas. Saulės aktyvumas vaško ir mažėja kas 11 metų, aiškina jis. Ulisas 1994–1995 m. Tyrė tylią saulės fazę „Saulės minimumas“. Dabar Ulisas turi tai padaryti dar kartą. „Kitas Saulės minimumas turėtų įvykti maždaug 2006 m.“, - sako Suessas, „tačiau jis nebus toks, koks buvo anksčiau“. 2001 m. Saulės magnetinis laukas pasisuko. Šiaurės ašigalis pasislinko į pietus ir atvirkščiai. Magnetine prasme saulė dabar yra aukštyn kojomis. Kaip tai paveiks saulės energijos minimumą?
Galbūt Ulisas sužinos? jei jis pirmiausia neužšąla iki mirties.
Originalus šaltinis: NASA mokslo istorija
