Reklama


Trnitá cesta k Jupiteru: Kosmická sonda Galileo konečně vyráží (2.)

20.11.2016 - Tomáš Přibyl

Už v době, kdy se k průzkumu vnějších planet Sluneční soustavy chystala dvojice sond Pioneer 10 a 11 (odstartovaly v roce 1972), ležela na stole mnohem komplexnější mise. Její cíl zněl: oběžná dráha Jupitera

Výsadkový modul - Výsadkový modul byl navržen tak, aby zvládl přetížení 400 G, přestože ve skutečnosti pak stačilo „jen“ 250 G
Výsadkový modul - Výsadkový modul byl navržen tak, aby zvládl přetížení 400 G, přestože ve skutečnosti pak stačilo „jen“ 250 G

Sondu Galileo jsme opustili ve chvíli, kdy se ukázalo, že radiační ochrana palubní elektroniky je poddimenzovaná: kdyby sonda letěla v aktuální konfiguraci, brzy by zanikla. Elektronika i stínění se tak musely přepracovat.

Seznamte se: Galileo

Výsledkem vývoje se stala sonda s parabolickou anténou o průměru 4,8 m, jež se však nevešla do nákladového prostoru raketoplánu, takže musela být složena podobně jako deštník. Tvořilo ji 18 epoxitových tyčí, mezi nimiž se nacházela síť z pozlaceného molybdenu (stejnou technologii běžně používají komunikační družice u Země, například TDRS).

Pod anténou se pak ukrýval přístrojový box převzatý z programu Voyager; k němu byly připojeny dvě tyče s radioizotopovými termoelektrickými generátory (RTG), které se mohly naklánět mírně nahoru nebo dolů – kvůli zajištění stability. Pohonný systém nesl 925 kg paliva, přičemž hlavní motor se měl zažehnout jen třikrát: poprvé pro krátký kalibrační zážeh, podruhé k navedení na dráhu kolem Jupitera a potřetí kvůli její úpravě. Ostatní manévry měly zajistit menší motory, jež se však přehřívaly, a nemohly tedy pracovat zamýšlených osm minut, nýbrž jen pár sekund. NASA se přesto rozhodla pokračovat i s uvedeným nedostatkem – na jeho odstranění neměla čas ani peníze. Počítalo se s tím, že manévry Galilea budou komplikovanější, delší a spotřebují více pohonných látek.

Velkou výzvu představoval také vývoj rotujícího prstence, který by nesl stabilizované přístroje nebo parabolu o průměru 1,1 m pro sledování výsadkového modulu. Problém tkvěl například v předávání energie či dat, vše se však podařilo vyřešit.

Systém zjišťování a udržování stability sondy se pak označuje za nejkomplexnější v historii. Sestával ze slunečních a hvězdných čidel, akcelerometrů k monitorování rotace a hlavního motoru, gyroskopické platformy, optických čidel pro kontrolu vzájemné polohy jednotlivých částí sondy apod. Galileo měl také na palubě malé elektrické ohřívače a 120 izotopových vyhřívačů pro udržování správné tepoty. Startovní hmotnost činila celkem 2 233 kg, z čehož 339 kg připadalo na výsadkový modul.

Neplánovaná zastávka u Venuše

Sonda Galileo měla vzlétnout 15. května 1986 na raketoplánu Challenger, který by se po čtyřech dnech vrátil na Zemi, načež měl hned následujícího dne odstartovat Atlantis s další výzkumnou sondou nazvanou Ulysses. Dva lety jdoucí po sobě představovaly pro NASA velkou výzvu. Navíc byla sestava „Galileo + Centaur“ tak těžká, že s ní měl Challenger dosáhnout jen dráhy ve výšce 169 km.

Jenže 28. ledna 1986 se odehrála tragédie: raketoplán Challenger krátce po startu explodoval a provoz americké kosmické flotily se zastavil. Sonda Galileo byla odložena nejprve na rok 1987, v červnu 1986 však došlo ke zrušení programu Centaur na raketoplánech, který si do té doby vyžádal 700 milionů dolarů! Galileo se tak vrátil na stupeň IUS.

Odborníci připravili pro sondu novou trajektorii letu, která počítala se startem v říjnu 1989 a s šestiletou cestou. Jednalo se o dráhu nazvanou VEEGA: Venus–Earth–Earth Gravity Assist neboli Gravitační manévr Venuše–Země–Země. Galileo měl na cestě k cíli proletět kolem Venuše a dvakrát se vrátit k Zemi, což ovšem znamenalo problém, protože by se tak sonda dostala mnohem blíže ke Slunci, než se předpokládalo. Bylo tedy nutné ji přepracovat, přičemž si jen zmíněné vícepráce vyžádaly 220 milionů dolarů – tedy skoro tolik, kolik Kongres USA uvolnil původně. Celkový účet za misi se pak vyšplhal na 1,36 miliardy, tj. pětinásobek prvotní ceny.

Konečně na cestě!

Galileo nakonec vzlétl 18. října 1989 na palubě raketoplánu Atlantis STS-34. Start provázely protesty odpůrců jaderných technologií, protože RTG na palubě obsahovaly vysoce toxické plutonium. NASA pro jistotu povolala i 150 členů Národní gardy a připravovala se rovněž na potenciální havárii. V Maroku a Španělsku čekaly pro případ nouzového přistání letouny s chladicími systémy, které by RTG ihned zajistily. Start však proběhl hladce a sonda se vydala na cestu k Jupiteru. Jeho umělou družicí se stala v prosinci 1995 a pracovala u planety až do 21. září 2003, kdy řízeně zanikla v hustých vrstvách její atmosféry. 


Výsadkový modul mise Galileo

Unikátní součástí mise k Jupiteru se stal výsadkový modul o průměru 1,24 m a výšce 0,86 m. Jeho kritickou součást tvořil tepelný štít, sestávající z hliníkové kostry a silné vrstvy uhlíku napuštěného fenolovou pryskyřicí: zařízení totiž muselo přečkat vstup do atmosféry rychlostí 47 km/s. Díky vhodně zvolené trajektorii (blízko rovníku a po směru atmosférického proudění) se podařilo této přijatelné hodnoty dosáhnout – jinak by se vstup odehrál rychlostí 60 km/s při trojnásobně větším tepelném toku. 

Vlastní sestupový modul dosahoval hmotnosti 121 kg (při přeletu jej navíc chránil odhazovací nylonový kryt) a byl navržen tak, aby zvládl přetížení 400 G, přestože ve skutečnosti pak stačilo „jen“ 250 G. Při dosažení rychlosti pod mach 0,9 se uvolnil padák z materiálu Dacron o průměru 2,4 m. Sedm přístrojů poté sbíralo po dobu 58 minut data, přičemž sonda překonala výšku 156 km. Předčila tak očekávání, protože padák byl dimenzován jen na půl hodiny. Modul detekoval mnohem méně vodní páry a pouze poloviční obsah helia v atmosféře, což vědce přinutilo přepracovat její modely.

  • Zdroj textu: Tajemství vesmíru 6/2014
  • Zdroj fotografií: NASA

Reklama



Reklama

Aktuální články

Zajímavosti

Paříž je pojmenovaná podle keltského kmene známého jako Parisii. Nejstarší osídlení se datuje do roku 4200 př. n. l.

Cestování

Konopí stále častěji nachází uplatnění v medicíně

Věda

Odvedl krysař děti na Moravu?

Historie

Nejnovější test motoru pro nosnou raketu systému SLS

Vesmír
Zajímavosti

Nové časopisy Extra Publishing

RSSInzerceO serveru (Redakce)Partnerské weby
© Extra Publishing, s. r. o. 2007–2011. ISSN 1804-9907