NASA Görevi Astra Arızasından Sonra Zor Başlıyor

Astra’nın küçücük Roket 3.3’ü, 12 Haziran’da Cape Canaveral Uzay Kuvvetleri İstasyonundaki pedinden kalktığında, her şey yolunda gidiyor gibi görünüyordu. Aslında, görev sonuna kadar tam olarak plana göre ilerliyordu – güçlendiricinin ikinci aşaması Aether motoru, planlanandan yaklaşık bir dakika önce aniden kapanana kadar normal şekilde çalışıyor gibi görünüyordu. Ne yazık ki, yörünge mekaniği titiz değilse hiçbir şey değildir ve bir dakika erken biten bir motor yanması hiç gerçekleşmemiş olabilir.

Fırlatmanın canlı yayını sırasında ekranda gösterilen telemetri değerlerine göre, güçlendiricinin üst aşaması, sabit bir düşük Dünya yörüngesine ulaşmak için gereken 7.8 km/sn’nin oldukça altında, saniyede 6.573 kilometrelik bir hızla zirveye ulaştı. Video akışı, bir şeylerin ters gittiği anlaşıldığı anda kesilirken, uzay uçuşunun katı fiziği, takip eden olayların sırası hakkında çok az soru olduğu anlamına geliyor. Yörüngede kalmak için gerekli enerji olmasaydı, roketin üst aşaması bir alt yörünge yörüngesinde bırakılacak, sonunda atmosfere yeniden girecek ve başladığı yerden birkaç bin kilometre aşağıda yanacaktı.

Tabii ki, uzay uçuşunun zor olduğu bir sır değil. Çifte, kemerlerinin altında sadece birkaç başarılı uçuşa sahip olan başlangıç ​​için. Hiç şüphe yok ki Astra, motorlarının neden erken kapandığını belirleyecek ve bir daha olmamasını sağlamak için gerekli değişiklikleri yapacak ve eğer geçmişleri herhangi bir göstergeyse, kısa sürede tekrar uçacaklar. Kısa sürede faydalı yükleri fırlatabilen ucuz ve küçük roketlerin geliştirilmesini teşvik etmeyi amaçlayan bir Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı (DARPA) yarışması için tasarlanan Astra’nın roket ailesi, şimdiden alışılmadık derecede yüksek operasyonel çeviklik sergiledi.

Astra ve Rocket 3.3 tasarımı yeniden uçmak için yaşayacak. Ama güçlendiricinin yörüngeye koyması gereken yük ne olacak? Bu biraz daha karmaşık. Bu, NASA’nın TROPICS misyonunun bir parçası olarak küçük CubeSats takımyıldızını bir araya getirmesi planlanan üç uçuşun ilkiydi. Uzay ajansı zaten misyonun hala bilimsel hedeflerine ulaşabileceğini söyleyen bir bildiri yayınladıGeri kalan uyduların güvenli bir şekilde yörüngeye ulaştığı varsayılarak, kapsama alanı azaltılmış olsa da. Ancak, her ikisinin de şu anda Astra’nın roketleriyle uçması planlanan sonraki fırlatmalardan biri başarısız olursa, TROPICS programının birincil hedefine ulaşması pek olası görünmüyor.

Peki TROPICS tam olarak nedir ve NASA başarısını neden küçük ve nispeten olgunlaşmamış bir fırlatma aracının donanımları ile birden fazla uçuş yapabilme yeteneğine bağladı? Hadi bir bakalım.

Eyleme Yaklaşmak

Dünya yörüngesinde hava durumu uyduları sıkıntısı yoktur, ancak büyük ölçüde birbirlerinden izole olarak çalışırlar. Kısmen hepsinin farklı yaşlara ve teknik kapasiteye sahip olmaları, ancak büyük ölçüde her zaman bağımsız görevler olarak tasarlanmaları nedeniyle. Yağış yapısı ve Fırtına Yoğunluğunun Zaman Çözümlü Gözlemleri ile Küçük Uydular Takımyıldızı (TROPICS) görevi, düşük Dünya yörüngesindeki özdeş CubeSat’lardan oluşan bir takımyıldızı kullanarak bu yaklaşımı temelden değiştirmeyi amaçlıyor. Bu araçlar, yüksek çözünürlüklü mikrodalga radyometrelerle donatıldı. Uydunun yer üzerindeki izini tarayabilen ve yörünge düzlemlerini dikkatli bir şekilde hizalayarak, belirli bir fırtınanın taramalarını kabaca saatlik olarak sağlayabilmelidir.

Daha geleneksel uydularla karşılaştırıldığında, 2017’de piyasaya sürülen nispeten modern NOAA-20 bile, bu çok büyük bir gelişme. Bağımsız olarak çalışan bu uydular, yalnızca her dört ila altı saatte bir fırtınayı görüntüleyebilir ve bu da kapsama alanında kritik boşluklar bırakır. TROPICS takımyıldızının mümkün kıldığı hızlı taramalar, Orta ve Kuzey Atlantik bölgelerinde giderek daha yaygın hale gelen ölümcül tropik siklonları tahmin etme ve takip etme yeteneğimizi büyük ölçüde geliştirmeyi vaat ediyor. NASA’ya göre, bu bölge 2020’de rekor kıran 30 adlı fırtına gördü ve iklim modelleri, işlerin buradan daha da kötüye gitmesini bekliyor.

TROPICS, her biri 36 cm (14,2 inç) uzunluğunda ve yalnızca 5,34 kg (11,8 lb) ağırlığında altı adet 3U CubeSats kullanmak üzere tasarlanmıştır. 12 Haziran’da ilk iki uydunun kaybıyla birlikte takımyıldızı şimdi sadece dörde indi. Kalan uydular yine de tropik fırtınaları görüntüleyebilecek ve şüphesiz faydalı veriler sunacak, ancak azalan küresel kapsama alanı, geçişler arasındaki sürenin artacağı anlamına geliyor. Düşük kapasitede bile, TROPICS’in mevcut platformlardan daha hızlı veri sağlayabilmesi gerektiği unutulmamalıdır.

Hayal kırıklığı yaratan bir başlangıç ​​olsa da, TROPICS’in nihayetinde düşük maliyetli bir deneysel görev olduğu unutulmamalıdır. Her üç fırlatma da plana göre gitmiş olsa bile, görevin yalnızca bir yıl sürmesi planlanmıştı. Tek bir TROPICS CubeSat bile yörüngeye ulaşabildiği ve ekipmanını aktif bir tropik fırtınayı taramak için kullanabildiği sürece, görevin bilimsel hedeflerine ulaşılmış olacaktır – arzu edilen hedefler değilse bile.

Özel teslimat

Doğal olarak, neden sadece altı uydudan oluşan bir takımyıldızın üç farklı rokette fırlatılması gerektiği merak edilebilir. Ne de olsa SpaceX, kendi takımyıldızlarını inşa etmek için fırlatma başına 60 kadar Starlink uydusunu kaldırıyor. Eğer NASA geçişlerini daha güçlü bir roketle ayarlamış olsaydı, TROPICS CubeSats’ın altı tanesi de aynı anda yörüngeye taşınmış olamaz mıydı?

Teknik olarak, evet. Ancak o zaman, görevin belirtilen saatlik aşırı uçuş hedefine ulaşmak için uygun yörünge düzlemlerine yerleştirilmezlerdi. Kabul edilirse, ilk uzay aracı çiftinin beklenmedik kaybı nedeniyle bu hedef muhtemelen elde edilemez, ancak hepsi aynı yörünge yolu boyunca depolanmış olsaydı, kapsama alanları geleneksel hava uyduları kadar sınırlı olurdu.

Uydular, Starlink uydularının yaptığı gibi, bir kez düştükten sonra uygun yörüngelerine manevra yapmamış olabilir mi? Belki daha büyük olsalardı ve yeterince güçlü tahrik sistemlerine sahip olsalardı. Ancak yörünge düzlemi değişiklikleri (yani, bir uzay aracının ekvatora göre yörüngesinin eğimini değiştirmek), özellikle düşük Dünya yörüngesinde inanılmaz miktarda enerji alır ve minik 3U CubeSat’ların manevra yapma yeteneği yoktur. bu ölçekte.

Görevin belirli hedefleri ve uçurulan küçük ve ucuz uyduların sınırlamaları göz önüne alındığında, Astra’nın roketi aslında TROPICS taşımak için mükemmel bir araçtır. Aslında, bu görevin ihtiyaçları, Astra’nın güçlendiricilerini geliştirdiği orijinal DARPA yarışmasından çok uzak değil. Ordu, keşif amaçları için küçük uyduları Dünya üzerinde çok özel yörüngelere hızlı ve ucuz bir şekilde yerleştirebilecek bir roket istedi, tam da bu uyduların birliklerden ve tanklardan ziyade tropik fırtınaların gücü ve hareketi ile daha fazla ilgilendikleri görülüyor.

Bu nedenle, bu hayal kırıklığı yaratan gerilemeye rağmen, sonraki iki grup TROPIC uydusu neredeyse kesinlikle Astra’nın roketleri üzerinde uçacak, ancak şimdi 12 Haziran başarısızlığına ilişkin olay soruşturmasının tamamlanmasını beklemeleri gerekecek. Rocket Lab’in Electron’u ve hatta Virgin Orbit’in LauncherOne’ı gibi diğer küçük güçlendiriciler, kesinlikle gerekliyse potansiyel olarak devreye girebilirken, görevi yeni bir fırlatma aracına uyarlamanın maliyeti ve maliyeti hafife alınmamalıdır. Ayrıca, söylendiği gibi: geç olsun güç olmasın.