Nov 17, 2011

Rusi (opet) nisu na Marsu

Fobos-Grunt u montažnoj sobi

Sonda Fobos-Grunt lansirana je raketom “Zenit” sa kosmodroma u Bajkonuru 8. novembra 2011. i po planu stigla u nisku tranzitnu orbitu oko Zemlje. Za ovu misiju Rusi su konstruisali do sada najveću interplanetarnu letelicu tešku 13 tona (od čega 7,5 otpada na gorivo). Uz standardno osmatranje Marsa sa orbite pomoću desetak savremenih instrumenata, primarni cilj misije je meko spuštanje dela sonde na minijaturni Marsov satelit Fobos (zapravo “krompir” nepravilnog oblika, ne veći od desetak kilometara) i vraćanje oko 200g uzoraka na Zemlju. Naučnici se nadaju da će ispitivanjem ovog materijala saznati mnogo o mehanizmu nastanka planeta i čitavog Sunčevog sistema.

Time se ova do sada najsloženija međuplanetarna misija ne iscrpljuje: Fobos-Grunt nosi i specijalne epruvete sa visokootpornim bakterijama (“vodeni medvedi”) koje takođe treba da budu vraćene kući. Ako bakterije opstanu, biće to dokaz da život može da preživi ekstremne kosmičke uslove. Bio bi to veliki podstrek za teoriju  “panspermije” prema kojoj se život širi sa planete na planetu u skokovima, pomoću kometa i asteroida koje prenose seme života sa jednog na drugo mesto, tokom bezbrojnih kosmičkih kolizija. Na kraju, tu je i mala usluga Kinezima: Fobos-Grunt vuče i prikolicu, Jinghuo-1, prvi kineski orbiter koji treba da izučava Mars.

Sonda Fobos-Grunt
SLUŽBENI OPTIMIZAM: Da bi se kompozicija usmerila ka crvenoj planeti bilo je neophodno da se raketni motori aktiviraju još dva puta. To se, međutim, nije desilo. Fobos-Grunt je tamo gde je i bio - iznad naših glava. Svi grozničavi pokušaji da se povrati kontrola nad letelicom ostali su bezuspešni. Da stvar bude gora, sadašnja orbita je nestabilna - usled trenja sa visokim slojevima atmosfere, letelica svakoga dana gubi dva kilometra visine. Umesto višegodišnjeg puta do Marsa i nazad, ruska tehnika vraća se kući u narednih nekoliko nedelja, i to u obliku potencijalno opasnog “vatrometa”. Iako Vladimir Popovkin, direktor Ruske svemirske agencije (Roskosmosa) kaže da još uvek nije sve izgubljeno i da vremena za oporavak letelice ima do početka decembra, teško je naći još nekog ko deli njegov službeni optimizam. Već sada se može reći da je ruski povratak na Mars okončan spektakularnim neuspehom, baš kao i prethodni pokušaj od pre 15 godina (Mars 96), baš kao i svi prethodni ruski (tj. sovjetski) letovi na Mars (skoro dvadeset u nizu, vidi okvir).

Tačan uzrok najnovijeg fijaska još uvek nije poznat. U prvi mah, činilo se da je zakazao sistem za orijentaciju letelice u prostoru. Taj sistem utvrđuje poziciju letelice pomoću položaja karakterističnih zvezda. Ako položaj letelice nije poznat, sistem za upravljanje ne zna kada treba da aktivira raketne motore. Po drugima, problem je softverske prirode. Pokušaj da se na letelicu prebaci novi upravljački program sa novim setom instrukcija nije uspeo, verovatno zato što je ključna brodska antena zaklonjena rezervoarima za gorivo koji još uvek nisu odbačeni. Najviše se, ipak, sumnja na hardverski kvar za koji nema leka (Rusija odavno kaska za Zapadom kada je u pitanju razvoj elektronike otporne na niske temperature i kosmičko zračenje).

Razmere neuspeha Roskosmosa toliko su velike da ugrožavaju ne samo rusku reputaciju u nauci i kosmičkim istraživanjima već podrivaju i vojno-politički prestiž čitave države. Samo tokom ove godine Rusija je, u različitim fazama leta, izgubila tri navigaciona i jedan vojni satelit. Najsvežije je sećanje na epizodu iz avgusta kada je propalo lansiranje ruskog teretnog broda sa opremom i zalihama za Međunarodnu svemirsku stanicu. Ista raketa koristi se i za letova sa ljudskom posadom tako da je nesreća mogla da ima katastrofalne posledice. Stoga je razumljiv odijum ruske javnosti koja traži glave odgovornih na panju. U tome prednjači bulevarska štampa koja zahteva da se nesposobni inženjeri i direktori konačno identifikuju i prekomanduju u provincijske električare i vodoinstalatere. Po prvi put se pominju krivično gonjenje odgovornih i primerene zatvorske kazne.

Raketa koja je zakazala:
"Zenit" stiže na lansirnu rampu 
TUŽNA STVARNOST: Već sada se može reći da je najveći krivac, zapravo, nezainteresovana ruska država i njena nerealna kosmička strategija. Ideja da se skromnim ulaganjima mogu postići značajni rezultati možda je primerena trenutnoj ekonomskoj situaciji, ali u praksi redovno dovodi do neuspeha i teških razočarenja. Čitav projekat Fobos-Grunt košta oko 160 miliona dolara, što je možda mnogo u očima prosečnog Rusa, ali je u kosmičkim razmerama običan sitniš dovoljan samo za kikiriki i semenke. Ilustracije radi, zajednički poduhvat NASA i ESA sa sličnim ciljem (vraćanje uzoraka Marsovog tla na Zemlju) imaće budžet od oko 8 milijardi dolara. Novi američki rover za Mars (“Kjuriositi”) čije se lansiranje očekuje do kraja godine košta dve i po milijarde dolara. A šta tek reći za svemirski teleskop “Džems Veb” koji do kraja decenije treba da nasledi vremešni “Habl”, sa budžetom od najmanje 18 milijardi?

Kad nema para, nema ni ljudi. Mladi inženjeri koji u Rusiji nešto nauče o kosmičkim tehnologijama po pravilu emigriraju i hleb traže na Zapadu koji zna da plati njihovo znanje i talenat. Oni koji ostanu da rade u domovini nemaju od koga da uče (jer je stara garda odavno otišla), niti imaju s čim da rade jer je oprema beznadežno zastarela. U vreme velikog Gagarinovog jubileja Rusija kuburi sa elementarnim stvarima. Tako je, recimo, praćenje letelica moguće samo sa Ruske teritorije. Amerikanci svoje letelice vide u svakom trenutku, sa kopna, mora i iz kosmosa, dok Rusi moraju da mole druge države i astornome-amatere da im jave gde se nalazi Fobos-Grunt. Kina ima četiri mobilne brodske stanice pomoću kojih može da osmatra svoje letelice sa bilo koje tačke zemljine kugle, Rusija nijednu.

Projekat je od samog početka bio u problemima. Lansiranje predviđeno za 2009. godinu moralo je usled nespremnosti da bude odloženo do narednog “prozora za lansiranje” (povoljnog položaja Zemlje i Marsa). U leto 2011, obraćajući se ruskoj Dumi, direktor Roskosmosa Vladimir Popovkin priznao je da više nema ni para ni vremena i da Fobos-Grunt sadrži 90% novih, nedovoljno testiranih komponenti. Deputati su, međutim, ignorisali ovo upozorenje smatrajući da je rizik prihvatljiv i opravdan. Rusija se, u suštini, oslonila na sreću i božiju pomoć.

Izgleda da bog, međutim, ima neka preča posla. U trenutku predaje ovoga teksta u štampu nesrećni Fobos-Grunt i dalje se nalazi u stanju duboke kome: pacijent je više mrtav nego živ, ostaje još samo da nam sa “kreveta” padne na glavu. Do sada su slični događaji prolazili bez velike štete jer su komadi letelica padali u more ili slabo nastanjene krajeve. Ali, ovo je Fobos-Grunt, superteška kategorija i baksuz nad baksuzima, pad na Crveni trg ili (dalekobilo) Terazije nikog ne bi trebalo da iznenadi.

Ekološka bomba

Lanisranje Fobos-Grunta,
8. novembar 2011
Fobos-Grunt sa sobom nosi oko sedam tona raketnog goriva čije su obe komponente, hidrazin i azot-tetroksid, veoma toksične. Da stvar bude gora, na sondi se nalazi i manja količina radioaktivnog kobalta-57.

Hidrazin je skoro idealna pogonska materija jer se lako pali a prilikom sagorevanja razvija veliku količinu vrelih gasova. Međutim, hidrazin je otrovan: u manjim koncentracijama izaziva glavobolju, iritaciju očiju i disajnih puteva, dezorijentaciju i povraćanje a u većim može da dovede do edema pluća, poremećaja rada srca, kolapsa i kome sa brzim smrtnim ishodom. Ispitivanja na životinjama pokazala su da je hidrazin kancerogen i da izaziva rak jetre. Baš zbog toga, hidrazin se koristi kao pognosko sredstvo samo u kosmičkim letelicama koje, po svojoj nameni, imaju “kartu u jednom pravcu”, tj. ne vraćaju se ne Zemlju. Kada se 2008. godine pojavila opasnost da jedan isluženi špijunski satelit sa značajnim ostatkom hidrzainskog goriva u rezervoraima padne na Zemlju, Amerikancu ga uništili raketom lansiranom sa Zemlje, za svaki slučaj.

Šansa da velika količina goriva iz Fobos-Grunta dospe na Zemlju veoma je mala ali ne i ravna nuli. Konačan ishod zavisi od toga u kakvom se agregatnom stanju nalazi gorivo. Ukoliko je u tečnom, aluminijumski rezervoari će eksplodirati a gorivo sagoreti na velikoj visini. Ako je gorivo zamrznuto, postoji mnogo veća mogućnost da jedan njegov deo dospe na zemlju.

Baš zbog svoje veličine i količine otrova koji sa sobom nosi, Fobos-Grunt predstavlja najveću ekološku bombu koja je ikad letela iznad naših glava. Na žalost, malo toga može da se učini kako bi se ta bomba neutralisala ili na kontrolisan način usmerila u gušće slojeve atmosfere. Fobos-Grunt može da padne bukvalno bilo gde, sigurni su jedino beli medvedi i pingvini u polarnim krajevima.

Neuspele ruske ekspedicije na Mars

Marsov satelit Fobos izbliza
Jedni bi rekli da je Mars proklet. Drugi - da Rusi, jednostavno, ne umeju i ne mogu. Istine radi, treba imati u vidu da je Mars prilično “uklet” cilj za istraživanje. Amerikanci su u prošlosti imali brojne neuspehe, ali su ih sada potisnuli u drugi plan neverovatnim uspehom svojih rovera (“Spirit” i “Oportjuniti”). Evropljani i Japanci takođe nemaju čime da se pohvale, ali je broj njihovih pokušaja relativno mali. Rusija je, nesumnjivo, najgore prošla:

Mars 1960A (Korabl 4), 1960 
Cilj: Dva prolaska pored Marsa.
Rezultat: Neuspešno lanisranje usled otkaza trećeg stepena raketnog nosača. Nakon petominutnog leta, sonda nije uspela da uđe u Zemljinu orbitu.

Mars 1960B (Korabl 5), 1960 
Cilj: Dva prolaska pored Marsa.
Rezultat: Neuspešno lanisranje usled otkaza trećeg stepena raketnog nosača. Sonda dostigla visinu od samo 120 kilometara i nije uspela da uđe u Zemljinu orbitu.

Mars 1962A (Korabl 11), 1962 
Cilj: Prolazak pored Marsa
Rezultat: Raspad letelice u niskoj Zemljinoj orbiti.

Mars 1962B (Korabl 13), 1962
Cilj: Spuštanje na Mars
Rezultat: Letelica dostigla Zemljinu orbitu ali je pokušaj njenog postavljanja u putanju ka Marsu propao usled greške motora. Sonda ostala zaglavljena u Zemljinoj orbiti.

Mars 1, 1962
Cilj: Sakupljanje podataka tokom čitavog leta ka Marsu. Prolazak pored Marsa, na visini od svega 10.000 kilometara.
Rezultat: Izgubljena veza sa sondom na putu ka Marsu usled greške u sistemu za orijentaciju glavne antene. Pre toga sakupljena zanemarljiva količina podataka.

Zond 2, 1964
Cilj: Prolazak pored Marsa.
Rezultat: Komunikacija sa sondom izgubljena na putu za Mars, nakon greške u korekciji putanje.

Mars 1969A (Mars 2M#521), 1969
Cilj: Ulazak sonde u Marsovu orbitu, fotografisanje terena i spektografska analiza. Prvi pokušaj da se u Marsovoj atmosferi detektuje postojanje vodene pare.
Rezultat: Niz tehnički problema doveo je do eksplozije raketnog nosača posle svega nekoliko minuta leta.

Mars 1969B (Mars 2M#522), 1969
Cilj: Identičan kao za Mars1969A.
Rezultat: Jedan od motora zapalio se još na lansirnoj rampi. Raketa se srušila svega par kilometara od lansirne rampe. Rasuto toksično raketno gorivo nošeno vetrom kontaminiralo je ceo raketni kompleks koji je ostao neupotrebljiv sve do obilnih kiša.

Kosmos 419, 1971
Cilj: Postaviti prvi orbiter u stabilnu Marsovu orbitu pre američkih sondi Mariner 8 i 9.
Rezultat: Sonda je uspešno postavljena u nisku orbitu oko Zemlje. Na žalost, tajmer koji je trebalo da aktivira motor kojim se sonda usmerava ka Marsu bio je pogrešno programiran: umesto na jedan i po sat od lansiranja, tajmer je greškom bio postavljen na jednu i po godinu Motor se nikad nije aktivirao a sonda se srušila na zemlju posle svega dva dana.

Mars 2, 1971
Cilj: Spuštanje lendera na Mars, panoramsko fotografisnja okoline i merenje parametara tla i atmosfere. Lender je imao i mali rover na skijama, povezan sa lenderom pomoću kabla.
Rezultat: Orbiter je uspešno postavljen u Marsovu orbitu. Lender je ušao u Marsovu atmosferu predviđenom brzinom ali pod oštrijim uglom od planiranog. To je dovelo do otkaza sistema za spuštanje tako da kočeći padobran nikad nije otvoren. Lender se srušio na tle na nepoznatoj lokaciji i tako postao prvi objekat na Marsu napravljen ljudskom rukom (ploča sa sovjetskim grbom verovatno je ostala cela). Orbiter je tokom kraćih aktivnih perioda sakupio zanemarljivu količinu podataka.

Mars 3, 1971
Cilj: Identičan onom koji je imao Mars 2.
Rezultat: Orbiter je uspešno postavljen u Marsovu orbitu. Lender je imao više uspeha od svog prethodnika. Kombinujući aerodinamičko kočenje, padobrane i retro-rakete, lender se meko spustio na površinu Marsa i počeo sa radom. Nakon 15 sekundi, komunikacija sa lenderom je nepovratno izgubljena, ili zbog otkaza opreme na samom lenderu ili zbog kvara na orbiteru koji je imao ulogu komunikacionog releja. Sa površine Marsa pribavljena je samo jedna nekompletna, tamna i veoma zamućena slika koja sugeriše da je lender sleteo usred peščane oluje.

Mars 4, 1973
Cilj: Fotografisanje Marsa sa orbite.
Rezultat: Sonda se našla nadomak Marsa ali je zbog kvara na elektronici izostalo kočenje retro-raketama. Umesto da uđe u Marsovu orbitu, sonda je proletela pored planete na rastojanju od oko 2.000 kilometara i završila u orbiti oko Sunca.

Mars 5, 1973
Cilj: Isti kao i za Mars 4.
Rezultat: Sonda je uspešno ušla u Marsovu orbitu. Dve foto-televizijske kamere bile su programirane da naprave po dvadeset slika tokom svakog obilaska planete. Nakon 22 orbite, došle je do dehermetizacije odašiljača što je onemogućilo dalju komunikaciju sa letelicom. Tokom devet dana rada sakupljeno je oko 60 fotografija.

Mars 6, 1973
Cilj: Meko spuštanje lendera na površinu Marsa, izučavanje Marsove atmosfere.
Rezultat: Lender je ušao u Marsovu atmosferu i neprekidno emitovao podatke tokom 224 sekunde spuštanja. Komunikacija iznenada prekinuta kada je lender bio neposredno iznad Marsove površine. Iako su prikupljeni podaci sadržali prva konkretna merenja parametara Marsove atmosfere, veći deo podataka izgubljen je usled problema sa elektronikom (degradacija mikročipova tokom dugog putovanja do Marsa).

Mars 7, 1973
Cilj: Meko spuštanje lendera na Mars.
Rezultat: Lender se odvojio od ostatka letelice četiri sata pre vremena i promašio Mars za oko 1300 kilometara. Razlog je verovatno bio isti kao i kod Marsa 6 - loš kvalitet elektronike koja nije izdržala ekstremne uslove kosmičkog leta.

Fobos 1, 1988
Cilj: Ambiciozno zamišljeno istraživanje Sunca, međuplanetarnog prostora, Marsa i Fobosa iz Marsove orbite.
Rezultat: Sonda se nalazila na putu ka Marsu kada je na nju sa Zemlje prebačen nov set instrukcija. Svi naknadni pokušaji da se uspostavi veza sa letelicom ostali su bezuspešni. Istraga je pokazala da je Fobos 1 u svom programskom kodu imao čitav set instrukcija koje služe za tesitranje na Zemlji. Tokom  tih testova, rutinski se isključuju pojedini podsistemi letelice kako bi se izbegli lažna upozorenja a pažnja skoncentrisala na ispitivanu funkcionalnost. Usled banalne greške u komandama primljenim sa Zemlje, sonda je potpuno neplanirano izvršila jednu od test-operacija, isključivši pritom sistem za orijentaciju letelice. Bez tog sistema, letelica više nije mogla da drži svoje solarne panele okrenutim prema Suncu. Baterije su se ispraznile a letelica “ugasila”.

Fobos 2, 1988
Cilj: Kao i kod Fobosa 1. Orbiter je nosio dva mala lendera, jedan mobilan i jedan stacionaran, čiji je zadatak bio da se meko spuste na Fobos.
Rezultat: Sonda je stigla u Marsovu orbitu i uspešno obavila sve zadatke osim poslednjeg, onog najvažnijeg. Na oko 50 metara visine iznad Fobosa, sonda se naprasno ućutala, verovatno usled kvara na kompjuterskom sistemu. Svi pokušaji da se povrati kontrola nad letelicom ostali su bezuspešni.

Mars 96, 1996
Cilj: Ambiciozan, do granice megalomanije, koliko naučni toliko i politički. Sakupljajući informacije iz orbite, direktno sa Marsove površine ili ispod nje, trebalo je još jednom podsetiti čitav svet da je Rusija i dalje svetska kosmička velesila. Letelica se sastojala od orbitera (26 naučnih instrumenata), dva lendera sa projektovanim vekom trajanja od godinu dana (sa po osam instrumenata za površinska merenja) i dva penetratora (specijalne sonde koje mogu da se ukopaju do 5 metara u dubinu Marsa, svaka sa po deset instrumenata).
Rezultat: Za lansiranje Marsa 96 upotrebljena je relativno nova četvorostepena raketa “Proton” koja je pre toga korišćena samo dvaput. Ubacivanje sonde u nisku Zemljinu orbitu proteklo je po planu. Da bi se sonda postavila na međuplanetarnu trajketoriju bila su potrebna još dva paljenja motora. Ni do danas nije razjašenjeno koje paljenje je izostalo. Poznat je samo epilog: umesto da se nađe na dugačkom putu do Marsa, sonda se zaputila prečicom do Zemlje. Ostaci sonde pali su negde izmeđi Bolivije i Tihog okena, najverovatnije u Čile. Pokušaj da se locira dvesta grama radioaktivogi plutonijuma (koristi se za pogon strujnih generatora) ostali su bezuspešni, iako se radi o strateškom materijalu od kojeg se može napraviti i nuklearna bomba.

[Vreme #1089]

Đunta

Ne znam da li ste, od silnog fudbala i tenisa na TV-u, primetili da je britanski BBC upravo otvorio svoju arhivu sa hiljadama dokumenata ...