Elementy mechaniczne to zmora misji kosmicznych. Czy również sondy Lucy?

O misji NASA sondy Lucy w szczegółach możecie przeczytać w naszym materiale o podróży w przeszłość ku asteroidom trojańskim. Sonda Lucy została udanie umieszczona na orbicie i rozpoczęła swoją podróż ku przeznaczeniu. Droga może być jednak bardziej wyboista niż to zakładano. Oczywiście w przenośni. Już dwie doby po starcie, pojawił się pewien problem.

Otóż jednym z najważniejszych elementów sondy Lucy jest jej źródło zasilania, czyli ogromne panele słoneczne. Niedługo po starcie rozłożyły się one niczym wachlarze i zaczęły zasilać podzespoły pojazdu. Ich bezproblemowe działanie jest krytyczne, gdyż to jedyne źródło energii sondy. W pobliżu Ziemi, ich rozmiar pozwala na generowanie nadmiaru zasilania (około 18 kW), ale gdy sonda dotrze do asteroid trojańskich będzie to już jedynie około 500 W. Wtedy każdy wat jest na wagę złota.

Nie do końca rozłożony jeden z paneli słonecznych sondy Lucy

Jeden z paneli sondy Lucy choć się rozłożył, to nie zatrzasnął się we w pełni rozłożonej pozycji docelowej. Obecnie nie ma powodu do paniki, a NASA pracuje by jak najszybciej wykryć przyczynę takiego zachowania panelu, ale trzeba działać szybko. Praca z nieotwartym w pełni panelem może bowiem w przyszłości nie tylko wpłynąć negatywnie na całkowity budżet energetyczny sondy, ale również stać się przyczyną kolejnych usterek.

Dlaczego problem się pojawił, skoro wszystko działało na Ziemi?

Kluczowe jest tu stwierdzenie na Ziemi. Sonda w trakcie startu jest poddawana ogromnym przeciążeniom, które mogą wpłynąć na elementy mechaniczne pojazdu. Szczególnie zagrożone są tu elementy, których rozłożenie jak paneli słonecznych, jest krytyczne dla powodzenia projektu. Wszyscy pewnie pamiętacie problemy sondy Galileo, która musiała przez całą misji borykać się z nieotwartą do końca czaszą głównej anteny komunikacyjnej. Wtedy problemom zaradzono poprzez optymalizację oprogramowania i nowe algorytmy kompresji danych przesyłanych na Ziemię.

Sonda podczas montażu. Ciemne panele to złożone baterie słoneczne

W przypadku problemów z zasilaniem, sprawa jest poważniejsza. Jeśli staną się one dokuczliwe, można będzie również optymalizować ścieżki zasilania i pracę poszczególnych instrumentów sondy, ale mocno ucierpi na tym cały projekt.

Wróćmy jednak do kwestii wspomnianych przeciążeń w trakcie startu. To nie jest tak, że sondy puszczamy na głęboką wodę podczas startu i liczymy, że nic im się nie stanie. Dotyczy to także rakiet, a świetną ilustracją ignorowania procedur bezpieczeństwa jest scena z Marsjanina, w której NASA traci rakietę tylko dlatego, że nie przetestowano jej przed startem wraz z ładunkiem.

Instalacja sondy na szczycie rakiety Atlas V

W praktyce jeszcze przed instalacją w rakiecie każdy pojazd badawczy poddawany jest intensywnym testom wytrzymałościowym. Sprawdzana jest odporność konstrukcji i jej elementów na wibracje, siłę odśrodkową powstającą w trakcie obrotu podczas wynoszenia na orbitę, a także duże kontrasty temperaturowe.

Ekipa misji Lucy jest pewna, że zadbała o wszystko przed startem, o co można było zadbać. Istnieje jednak ryzyko, że podczas startu pojawią się nieprzewidziane czynniki, które wpłyną na dalszą pracę elementów mechanicznych. A w tym przypadku jest nim mechanizm otwarcia i zatrzaśnięcia w pozycji rozłożonej paneli słonecznych (poniższe wideo prezentuje jego działanie).

Obejrzyj w

Istnieje też szansa, że odczyty dotyczące stopnia rozłożenia panelu nie są dokładne i sytuacja jest dalece mniej niebezpieczna. Póki co NASA jest pełna nadziei, a szef działu naukowego agencji, Thomas Zurbuchen, liczy że skończy się na usterce, która usunięta zostanie w najbliższych dniach.

Źródło: NASA, inf. własna