Ultimele saptamani au fost unele nefericite pentru doua din misiunile ce au ca scop studierea suprafetei satelitului natural al Pamantului-in speta pentru proiectele american LCROSS si indian Chandrayaan1.
Ambii sateliti au fost afectati de defectiuni majore ale echipamentelor de bord.
Ultimele saptamani au fost unele nefericite pentru doua din misiunile ce au ca scop studierea suprafetei satelitului natural al Pamantului-in speta pentru proiectele american LCROSS si indian Chandrayaan1.
Dupa intalnirea echipelor stiintifice de la centrul Ames Research Center al NASA pe data de 19 august pentru a pune la punct ultimele detalii cu privire la incheierea misiunii LCROSS-intalnire ce avea in principal ca scop alegerea unei liste de cratere candidate dintre care tinta finala ar fi trebuit anuntata la inceputul lui septembrie, echipa operationala a avut neplacuta surpriza sa constate in dimineata de 22 august la reluarea comunicatiei cu satelitul, ca acesta, in perioada petrecuta intre doua contacte cu statia de sol trecuse printr-o grava problema tehnica- consecinta direct vizibila fiind o intensa activitate a motoarelor de la bord si scaderea dramatica a nivelului de combustibil ramas in rezervoare.
Satelitul cu o lungime de 1.8m era intr-o manevra orbitala de rotatie a modulului rachetei Centaur care ii este atasat in calatoria spre suprafata lunara. Acesta, in lungime de 12.5m era rotit spre Soare pentru a evacua in spatiu gheata depusa. Era cea de a doua manevra de acest fel efectuata de la inceputul misiunii. Inginerii au estimat un cost de aproximativ 50kg/manevra deci in total aproximativ 100kg de combustibil fusesera folositi pentru aceste operatiuni.
Exista doua motivatii pentru aceste manevre de evacuare a ghetii depuse: primul-acela ca echipa stiintifica nu doreste sa contamineze suprafata lunara si citirile de date pe care urmeaza sa le faca cu gheata adusa de pe Pamant si al doilea-ca aceste substante contaminante pot modifica viteza de rotatie a modulului Centaur in traiectoria sa descendenta.
Racheta-ghidata in coborarea finala de motoarele satelitului- urmeaza sa se desprinda de acesta cu aproximativ 9 ore inainte de impact. Se asteapta ca impactul treptei Centaur cu suprafata lunara sa disloce o parte din rocile de la suprafata si sa ridice in atmosfera un nor in care oamenii de stiinta spera sa gaseasca hidrogen sau apa cu ajutorul satelitului care va traversa atmosfera 4 minute mai tarziu.
In cazul defectiunii de sambata unul din senzorii folositi de sistemul de mentinere a pozitiei orbitale, senzor care ajuta la masurarea orientarii satelitului-asa numitul IRU (Inertial Reference Unit), in fapt o unitate giroscopica complexa, s-a defectat si a inceput sa furnizeze date gresite catre calculatorul care mentine pozitia orbitala. Anomalia a fost detectata automat de algoritmii de calcul de la bord, iar in mod autonom sistemul de mentinere a pozitiei orbitale a inhibat masuratorile de la IRU comutand pe cele furnizate de camerele stelare (asa numitele “star tracker assembly”).
Acestea sunt in mod obisnuit extreme de precise, dar in cazul de fata se pare ca performantele masuratorilor realizate nu au fost cele nominale. Astfel, datorita calitatii scazute a masuratorilor (concretizate prin procente mari de eroare fata de solutia de navigatie) calculatorul de bord, in incercarea de corectare a acestor probleme de orientare semnalate de camerele stelare a incercat sa intervina pentru restabilirea stabilitatii platformei si a activat succesiv motoarele de la bord. In urma acestei actiuni si datorita faptului ca defectiunea a intervenit in perioada in care satelitul nu era vizibil echipei de operare de la sol, aproximativ 140kg de combustibil au fost folositi inutil. Pe baza temperaturilor si presiunilor citite la bord se estimeaza ca au ramas disponibili 50±12kg de combustibil ceea ce pune in pericol evolutia ulterioara a experimentelor stiintifice- multe dintre ele necesitand probabil sa fie suspendate avand in vedere ca bugetul minimal pentru finalizarea misiunii pe Luna este de 26kg.
Imediat dupa constatarea anomaliei, asa cum este procedura standard in astfel de cazuri, echipa NASA a declarat starea de urgenta primind timpi suplimentari de folosinta a retelei DSN (Deep Space Network) pentru a avea o vizibilitate extinsa asupra satelitului.
In urma acestor actiuni de recuperare a platformei si revenire la o situatie nominala, senzorul IRU a fost repornit, consumul de combustibil a revenit intre limitele normale si pana la finalizarea anchetei oficiale pentru determinarea cauzelor ce au condus la aceasta perturbatie, proceduri automate au fost instalate in software-ul de bord pentru a scadea sensibilitatea algoritmilor si a impiedica aparitia unei alte anomalii similare atunci cand satelitul este in afara perioadei de vizibilitate a statiei de sol. Pentru ca situatia este in acest moment critica, cu rezerva de combustibil la limita, in cazul unei defectiuni la senzorii sistemului de mentinere a pozitiei orbitale se va prefera lipsa unei actiuni automate si intrarea platformei intr-o miscare de rotatie necontrolata (cu consecinte pentru calitatea observatiilor stiintifice, dar acestea trec in acest moment pe planul doi) pana la interventia operatorilor de la sol.
In pofida acestui incident echipa LCROSS a carei principala misiune era sa confirme prezenta apei sub forma de gheata in apropierea polului sudic lunar, a ramas increzatoare in sansele satelitului de a finaliza cu succes ultima faza, adica prabusirea controlata la suprafata selenara pe 9 octombrie 2009. Chiar si in cazul cel mai defavorabil cand LCROSS nu va reusi sa indeplineasca in totalitate observatiile fotografice si masuratorile stiintifice ramase, satelitul nu va putea scapa atractiei gravitationale si se va prabusi pe Luna (aflandu-se deja intr-o orbita cu aceasta destinatie), iar evenimentul va putea fi observat de pe Pamant sau de catre observatorul lunar Lunar Reconnaissance Orbiter LRO.
Din pacate situatia este si mai mult complicata de o scurgere de combustibil din rezervoarele treptei orbitale Centaur, aceasta scurgere, desi mica inducand o perturbatie suplimentara asupra stabilitatii satelitului.
Pe de alta parte, problemele acestea tehnice nu sunt chiar surprinzatoare, la selectia proiectului LCROSS ca misiune complementara a proiectului LRO, NASA asumandu-si constient riscul trimiterii acestui satelit pe orbita in conditiile in care bugetul alocat a fost de numai 79 milioane de dolari, perioada de proiectare si executie sub 2 ani, iar satelitul a fost catalogat ca unul de clasa D-similar cu cele dezvoltate de universitati (aceasta insemnand ca sistemele avionice de la bord nu sunt dublate in caz de defectiuni).
Organizatia indiana ISRO a adoptat acelasi concept “low cost” pentru satelitul indian Chandrayaan1 estimat la un cost de aproximativ 79-83 milioane de dolari. Acesta este rodul unei largi colaborari internationale si a fost lansat pe 22 Octombrie 2008 cu o racheta PSLV-C11 (“Polar Satellite Launch Vehicle”) de la baza Sriharikota, India.
Satelitul cu o masa la lansare de 523kg si cu dimensiunile unui cub cu latura de 1.5m era destinat unei misiuni de explorare a satelitului natural al Pamantului cu o durata de minim 2 ani.
Iata insa ca sambata 29 august 2009 la ora 01:30 statia Byalalu parte a complexului spatial din Bangalore a pierdut brusc contactul cu satelitul dupa o sesiune reusita de comunicatie in orbita anterioara la ora 00:25.
Acest eveniment a redeschis mai vechea disputa a oamenilor de stiinta indieni asupra faptului ca misiunea a fost supralicitata ca una de doi ani desi se stia de la inceput ca echipamentele electronice fusesera proiectate pentru o operare de numai un an in conditiile defavorabile din spatiu.
Seria defectiunilor a inceput in noiembrie 2008 cand din cauza supraincalzirii excesive instrumentele stiintifice au fost dezactivate temporar, si a continuat pe 26 aprilie atunci cand camerele stelare de la bord s-au defectat aparent din cauza unei doze masive de radiatie solara. Pentru a suplini aceasta lipsa, inginerii indieni au aplicat o tehnica noua-folosind in conjunctie masuratorile de la giroscoape, orientarea antenei si recunoasterea automata a locatiilor lunare survolate pentru a determina orientarea in spatiu a satelitului. Mai tarziu, o alta unitate aflata la bord a cedat-este vorba de asa numitul “Bus Management Unit” fiind inlocuita cu unitatea de rezerva.
Deasemenea pe data de 19 mai, ISRO a dublat altitudinea la care satelitul survola suprafata de la 100km la 200km pentru a putea studia perturbatiile orbitale, variatiile de camp gravitational al Lunii dar si pentru a putea obtine imagini cu arii mai largi (chiar daca aceasta inseamna micsorarea rezolutiei si pierderea masuratorilor de la “Laser Ranging Instrument”-acesta fiind proiectat sa opereze de la o altitudine de 100km cu o acuratete de 5m). Cel putin aceasta a fost explicatia oferita publicului insa neoficial se poate specula ca aceasta schimbare facea parte probabil din noua strategie de operare asigurand o stabilitate mai mare si o manevrare mai usoara.
Deocamdata nu este cunoscuta exact cauza pierderii complete a telemetriei satelitului- o investigatie care va analiza ultimele date receptionate urmand sa stabileasca exact starea sistemelor de la bord inainte de aparitia acestei anomalii. Aparent, o doza mare de radiatie ar fi afectat computerul de bord care a generat autonom comenzi ce au provocat defectiunea sistemului de putere al satelitului.
Desi sansele de “resuscitare” sunt minime in urmatoarea perioada ISRO va continua sa incerce restabilirea controlului-in acest scop apeland deja la puternicele radare americane si ruse pentru localizarea satelitului.
Cu 312 zile petrecute pe orbita, 3400 de orbite efectuate in jurul Lunii si peste 70000 de imagini realizate, ISRO a declarat ca misiunea a fost un succes, 95% din obiectivele initiale fiind atinse.
Desi abandonat, Chandrayaan1 va continua sa orbiteze Luna de la altitudinea de 200km pana cand, atras de forta gravitationala se va prabusi in mod natural -acest eveniment fiind asteptat in aproximativ 1000 de zile din acest moment, adica sfarsitul lui 2012 exact inaintea lansarii misiunii Chandrayaan2.