Το Deep Space, ένα επαναστατικό διαστημικό όχημα, κλείνει το κύκλο της ζωής του

Από σελίδα του BBC, 19 Δεκεμβρίου 2001

Το νέο σύστημα προώθησης θα μπορούσε να φέρει επαναστατικές αλλαγές στις διαστημικές αποστολές.

Η αμερικανική NASA, σταμάτησε τη λειτουργία του διαστημικού σκάφους Deep Space Ι, επειδή το όχημα έχει  σχεδόν μείνει από καύσιμα.

Η NASA τόνισε πως η τρίχρονη αποστολή, του οχήματος με κόστος 159 εκατομμυρίων δολλαρίων, έχει καταδείξει τη δυνατότητα ενός νέου συστήματος προώθησης - που καλείται ιοντική μηχανή - για τα μελλοντικά διαστημικά σκάφη, καθώς επίσης και την σύλληψη μερικών από τις πιό λεπτομερείς φωτογραφίες ενός κομήτη και αστεροειδούς. 

Το DS1 προωθήθηκε το 1998, όχι κατά κύριο λόγο για να κάνει ανακαλύψεις για τα αντικείμενα στο ηλιακό μας σύστημα, αλλά για να εξετάσει έναν νέο τρόπο διαστημικού  σκάφους.

Η ιοντική μηχανή του σκάφους, χρησιμοποιεί το ευγενές αέριο ξένον και ηλεκτρική ενέργεια από τα ηλιακά panel για να εκτοξεύσει προς τα πίσω ένα ρεύμα των φορτισμένων σωματιδίων από το οπίσθιο τμήμα του σκάφους.

Με την προκύπτουσα ώθηση, ένα διαστημικό σκάφος χρειάζεται αρκετό χρόνο μέχρι να φτάσει σε πλήρη ταχύτητα, αλλά μακροπρόθεσμα αποδεικνύεται η φθηνότερη και η πιό αξιόπιστη λύση από τα συμβατικά συστήματα των πυραύλων.

Ο διευθυντής του προγράμματος Marc Rayman είπε ότι αυτά τα τεχνικά επιτεύγματα ήταν η μέγιστη επιτυχία της αποστολής.

Μια βλάβη που διορθώθηκε αμέσως

Στο Deep Space 1 δοκιμάστηκε επίσης ένα νέο, αυτόνομο σύστημα πλοήγησης, το οποίο επέτρεπε στο σκάφος να τροποποιεί αυτόματα την πορεία του με βάση τα δεδομένα που του μετέδιδαν από τη Γη. Αν και η μηχανή ελειτούργησε επιτυχώς, το σύστημα καθοδήγησης του DS1, με τη βοήθεια ενός αστεριού, έπαθε ζημιά μετά από ένα έτος πτήσης.

Για να αποκαταστήσουν τον έλεγχο, οι μηχανικοί έπρεπε να διαβιβάσουν νέο λογισμικό στο σκάφος.

Αυτό του επέτρεψε να προσανατολιστεί με τη χρησιμοποίηση μιας φωτογραφικής κάμερας που ήταν προορισμένη για την παρατήρηση των ουράνιων αντικειμένων. Ήταν επίσης ικανό να διενεργήσει προσαρμογές στη ποτεία του βάσει των οδηγιών από το έδαφος.

Προηγουμένως, τέτοιες τροποποιήσεις έπρεπε να γίνουν άμεσα από το έδαφος.

Ο Κομήτης Borelli

Οι φωτογραφίες του κομήτη Borelly, ενός από τα πιο μυστήρια και παγωμένα αντικείμενα, που λήφθηκαν το Σεπτέμβριο του 2001, από το DS1 ήταν μια μεγάλη επιτυχία. Μάλιστα ήταν η δεύτερη φορά μόνο που ένα διαστημικό σκάφος, κατορθώνει να   τραβήξει φωτογραφίες από τόσο κοντά ενός κομήτη με τόσο λεπτομέρεια.

Οι φωτογραφίες ήταν καλύτερες ακόμα και από την αποστολή Giotto το 1986, η οποία ήταν αποκλειστικά σχεδιασμένη για να ερευνήσει τον κομήτη Halley.

Οι πρώτες εικόνες που έλαβε από τον κομήτη, που έχει μήκος οκτώ χιλιόμετρα μόνο, έδειξαν ότι οι πυρήνες των κομητών είναι πολύ πιο πολύπλοκοι από ό,τι είχαμε ποτέ φανταστεί. Έχουν επιφάνειες εξαιρετικά λείες και εξαιρετικά τραχιές, ομαλές κοιλάδες και άγρια βαθιά φαράγγια, πολύ σκοτεινή ύλη και περιοχές με μεγάλη ανακλαστικότητα.

Επίσης, ο κομήτης αποδείχθηκε διαφορετικός από τα θεωρητικά μοντέλα και σε ό,τι αφορά το σχηματισμό της κώμης και τη ροή του ηλιακού ανέμου γύρω από αυτή.

Η αποστολή στον κομήτη Borelly δεν περιλαμβανόταν στα αρχικά σχέδια της NASA για το σκάφος. Το Deep Space 1 εκτοξεύτηκε το 1998, με στόχο να δοκιμάσει 12 νέες τεχνολογίες για μελλοντική χρήση. Ήδη βρίσκεται στο Διάστημα για χρόνο τριπλάσιο από ό,τι είχε αρχικά σχεδιαστεί.

Αν και οι ραδιο-συνδέσεις έχουν διακοπεί με τον DS1, ένας δέκτης έχει αφεθεί επάνω του, για την περίπτωση που η NASA θα ήθελε να κάνει επαφή με το διαστημικό σκάφος, προτού να σβήσουν τελείως οι  μπαταρίες που  τροφοδοτούνται με τον ήλιο..

Μέσα σε ένα έτος όμως, η υδραζίνη, που χρησιμοποιείται ως καύσιμο για να προσανατολίζονται οι ηλιακοί συλλέκτες με τον Ήλιο, θα εξαντληθεί σε λιγότερο από ένα χρόνο.

Από εκείνο το σημείο, το DS1 θα αρχίσει μια αιώνια τροχιά γύρω από τον ήλιο, και θα κρατηθεί στην θέση αυτή με την βοήθεια της βαρυτικής δύναμης του αστεριού μας.

Συνθήκες εκτόξευσης

Τα μπλέ ιόντα Xenon αναδύονται από τη συσκευή ιόντων

Το ξένον είναι μέσα σε φιάλη υψηλής πιέσεως, από όπου διοχετεύεται σε ένα θάλαμο όπου ιονίζονται τα άτομα και γίνονται πλάσμα.  Αυτό γίνεται με τη βοήθεια υψίσυχνων ηλεκτρικών εκκενώσεων. Ακολούθως επιταχύνονται με τη βοήθεια ηλεκτρικού πεδίου περίπου 3kV. 
Η τελική ταχύτητα των ιόντων είναι 50km/s και η προωστική δύναμη των ιόντων είναι της τάξεως των 0.2Ν ασύγκριτα πιό χαμηλή σε σχέση με την προωστική δύναμη των 10⁶ Ν της εκτόξευσης πυραύλων με χημικά μέσα. Η ενέργεια που απαιτείται για τον ιονισμό και την επιτάχυνση λαμβάνεται από ηλιακά φωτοστοιχεία. Στο τέλος της αποστολής η μηχανή των ιόντων έχει επιταχύνει το σκάφος με 11.000 km/h.
Αλλά με τη μέθοδο αυτή μπορούμε να διορθώνουμε τη πορεία και τον προσανατολισμό των δορυφόρων, όταν απαιτούνται τέτοιες μικροδιορθώσεις. Κι αυτό λόγω της μικρής μάζας αερίου Ξένου που απαιτείται να αποθηκεύεται.