Aby se Psyche moc nezahřívaly motory

Start americké sondy Psyche je nyní naplánován na 12. října a inženýři nyní zjistili, že při její osmileté expedici s cílem prozkoumat kovovou planetku hrozí přehřívání jejích motorů. Řešení bude jednoduché a přitom účinné – sonda sníží  výkon svého pohonného systému. Sondě za 1,2 miliardy dolarů zbývaly pouhé dva týdny do otevření startovního okna, když výsledky zkoušek záložního exempláře korekční trysky na testovacím stanovišti vykázaly teploty vyšší, než byly očekávané. Nejprve se inženýři z Jet Propulsion Laboratory domnívali, že se jedná o izolovaný problém související s testovacím stanovištěm, ale brzy se ukázalo, že se objevený problém týká i motorů instalovaných na Psyche.

„Data, která jsme měli od subdodavatele o tryskách na stlačený plyn, nebyla správná,“ uvedla Lindy Elkins-Tanton, hlavní řešitelka mise Psyche. Na těchto specifikacích přitom byl založen návrh postupů, kterými se měla sonda při svém provozu řídit. Pro projekt, který už byl předtím o rok odložen kvůli zpoždění ve vývoji softwaru a čelil výzvám v podobě vývoje a stavby v době pandemie covid-19 tak šlo o další tvrdou ránu. Když byl problém objeven, blížila se sonda Psyche ke konci předstartovních příprav v čisté místnosti firmy AstroTech ve floridském Titusville nedaleko Kennedyho střediska. Pokud by řešení vyžadovalo hardwarové úpravy, pak by mise promeškala své 20 dní dlouhé startovní okno a čelila by dalšímu dlouhému odkladu, nebo dokonce zrušení.

„Hlavou mi proletělo, zda bychom si nemohli dát trochu pauzu,“ uvedla Elkins-Tanton. Velmi rychle se však podařilo zjistit, že přehřívání je možné eliminovat relativně jednoduchou úpravou jednoho z parametrů, které řídí chod trysek. Namísto toho, aby pracovaly na původně plánovaných 80 % normovaného maximálního tahu, bude jejich tah omezen pouze na 30 %. „Díky bohu za to, že máme tak dobrý tým,“ ulevilo se Elkins-Tanton a dodala: „Opravdu jsem se dostala do stavu naprosté vděčnosti, že to odhalili předtím, než jsme odstartovali. A přitom to bylo vlastně náhodné.“

Pokud by inženýři problém nezachytili, pak by vyšší než očekávané teploty mohly poškodit trysky. „Opravdu by to mohlo mít závažný dopad na misi,“ potvrdila Elkins-Tanton. Psyche bude k otáčení a orientaci sondy využívat 12 trysek, které budou vypouštět pulsy stlačeného dusíku. Tento systém trysek se stlačeným plynem je naprosto nezávislý na hlavním pohonném systému, který využívá iontové motory na xenon. Právě hlavní pohonná jednotka se postará o to, aby sonda zamířila ke svému cíli. To, že budou trysky se stlačeným plynem pracovat s menším tahem, znamená, že se sonda bude otáčet pomalejším tempem – třeba když bude potřeba otočit anténu k Zemi nebo zorientovat vědecké přístroje vstříc planetce. Experti proto začali s počítačovými simulacemi a zkouškami, které mají zajistit, že tato změna nepřivodí nějaké jiné nečekané problémy. Právě z důvodu dokončení zkoušek NASA odložila start sondy o týden.

„Pracovali jsme 24 hodin denně, 7 dní v týdnu a vypadá to, že to všechno vyjde,“ říká Elkins-Tanton a dodává: „V tuto chvíli všechny testy, které jsme provedli, a byly to tisíce testů, ukázaly, že jsme v pořádku při chodu na 30 procent.“ Jakmile budou všechny testy a zhodnocení v pořádku dokončeny, bude aktualizované nastavení tahu zakomponováno do již naplánované předstartovní aktualizace parametrů mise. Pokud půjde všechno dobře, měla být Psyche včera (3. října) uzavřena do 13 metrů vysokého aerodynamického krytu, ve kterém se následně přesune k rampě LC-39A na Kennedyho středisku. Ve zdejším hangáru dojde 9. října ke spojení krytu s raketou. Start je naplánován na 12. října v 16:16 SELČ. Pokud by se start v tomto termínu nestihl, je možné se o další starty pokoušet každý další den až do 25. října, po kterém se letošní startovní okno uzavře.

Sonda Psyche bude prvním lidským výtvorem, který prozkoumá vzácnou kovovou planetku, která by teoreticky mohla být pozůstatkem po protoplanetě, jejíž nadložní vrstvy byly gigantickým nárazem odtrženy od jádra. Planetka s oficiálním označením 16 Psyche má nepravidelný tvar, přičemž její průměr činí průměrně 226 kilometrů. Tato planetka tvořená především železem a niklem krouží okolo Slunce ve vnější části pásu planetek, který se rozkládá mezi Marsem a Jupiterem. Sonda má podle plánu dorazit k planetce v roce 2029 a poté stráví 26 měsíců na její oběžné dráze.

Přeloženo z:
https://spaceflightnow.com/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/…/image/psyche_for_release_nov_4.jpg
https://blogs.nasa.gov/…/KSC-20230920-PH-KLS03_0048-1200×800.jpg
https://images-assets.nasa.gov/…/KSC-20230811-PH-KLS01_0127~large.jpg
https://images-assets.nasa.gov/…/KSC-20230725-PH-KLS01_0039~large.jpg