ULA | Peregrine Mission One küldetésprofil

Kapcsolódó

Diákok segítségével épült műholdakkal indul az Alpha rakéta

Jelen tervek szerint június utolsó napjaiban kerül sor az...

Visszatértek a Hold túloldalán gyűjtött kínai minták a Földre

A Csang'e-6 küldetés során először gyűjtöttek és hoztak...

A nap képe #1510 – Vörös lidérc az űrből

Matthew Dominick remek fotókat készít a Nemzetközi Űrállomás fedélzetéről,...

A Starlink-hálózat tizedik rétege után gyorsan bővült a kilencedik is

Mondhatni hamar sor került az újabb Starlink küldetésre, ugyanis...

A nap képe #1509 – Légzsilip teszt

A Langley Kutatóközpont tudósai egy légzsilip modelljén tesztelik, hogy...

Több szempontból is elsőséget hordoz magában az idei egyik legfontosabb amerikai küldetés, mely jelentős csúszás után indulhat el.

Az Egyesült Államok ismét a Holdra indul. Ha azt vesszük, hogy az 1960-as évek végén, 1970-es évek elején már hat alkalommal szálltak le űrhajósok égi kísérőnk felszínére, akkor talán nem is lenne olyan újdonság ez a küldetés, ám ez egyáltalán nem így van! A Peregrine Mission One ugyanis több szempontból első alkalmat jelent: 1972 decembere, azaz az Apollo-17 leszállása után érheti el ismét a Hold felszínét amerikai leszállóegység, és a Peregrine az első kereskedelmi űreszközként teheti ezt meg. Ráadásul egy vadonatúj jármű, a United Launch Alliance Vulcan rakétája indítja majd útjára a Peregrine-t, így egy igazán érdekes küldetésre kerül sor!

Indítási ideje, helye: 2024. január 8. 8:18, Cape Canaveral Űrhaderőbázis, Space Launch Complex-41 (SLC-41) indítóállás, Florida, USA

Megbízó: Astrobotic Technology

Lebonyolító: United Launch Alliance (ULA)

Hordozórakéta: a United Launch Alliance (ULA) Vulcan rakétája

Rakományok: Peregrine holdi leszállóegység + egyéb hasznos terhek

Rakomány össztömege: 1283 kg

Pálya: Holdirányú pálya (TLI – Trans Lunar Injection)

Fokozat visszatérése: nem képes erre a Vulcan rakéta, az első fokozat az Atlanti-óceánba fog visszazuhanni

Élő közvetítés: magyar nyelvű élő közvetítés a Spacejunkie Youtube-csatornánkon, valamint angol nyelven a ULA hivatalos Youtube-csatornáján

A küldetés kimenetele: 

Infografika: Séra Gábor (spacejunkie.hu)


A küldetés számokban
Ez lesz:
– a ULA idei 1., összességében 159. indítása
– a Vulcan Centaur 1. repülése
– az Artemis-Program 2. küldetése
– a 7. indítási kísérlet 2024-ben, az összes küldetést világszerte figyelembe véve

A küldetés részletei

Ahogy a bevezetőben már írtuk, történelmi küldetésre kerül sor, és ehhez a ULA az egyik legkritikusabb résszel, az indítással járul hozzá. A Vulcan hordozórakéta bármiféle tesztrepülés nélkül rögtön egy ilyen horderejű és fontosságú misszión debütálhat, ami eleve elég nagy kockázatot jelent, de más opció nem állt a konzorcium rendelkezésére, hogy a szerződés szerint teljesíteni tudja a hasznos teher pályára állítását.
A Peregrine Mission One vagy másik nevén a NASA Commercial Lunar Payload Services (CLPS) program keretében valósul meg. Ezen program lényege, hogy az űrhivatal a költséghatékonyság jegyében összesen 14 kereskedelmi partnert bízott meg, hogy akár saját, akár NASA műszercsomagot, rovert vagy egyéb űreszközt a Holdra juttassanak. Az egyik ilyen partner az Astrobotic Technology, melynek Peregrine leszállóegysége több különböző hasznos teher szállítása mellett kísérli meg első kereskedelmi űreszközként a Hold felszínére való leszállást. 
A küldetés másik jelzése CERT-1 (Certification Flight 1), ami a Vulcan Centaur első „vizsgarepülésére” utal.

Repülési profil
A rakéta két darab BE-4 főhajtóműve T-5 másodpercnél indul be, majd a szintén két darab oldalsó, szilárd hajtóanyagú segédrakétát (SRB) is begyújtják, T+1 mp-nél pedig elemelkedik a jármű az indítóállásról. A legnagyobb aerodinamikai terhelést jelentő légköri réteget (Max-Q) 1 perc 16 másodperckor éri el a hordozó, majd miután az SRB-k hajtóanyaga elfogy, T+1:50-nél leválnak a törzsről. A főhajtóművek T+4:58-kor  fejezik be működésüket, 7 másodperccel később pedig az első fokozat leválik a Centaur V felső fokozatról. Ezen fokozat két darab RL-10CX hajtóműve kétszer fog beindulni majd leállni, hogy a Peregrine-t a megfelelő Holdirányú pályára állítsa. A hasznos teher T+50:26-kor fog leválni, mely az indítási folyamat végét is jelenti, de maga a teljes küldetés közel 4,5 óráig fog tartani, hiszen a hajtóművek még egyszer beindulnak majd, hogy visszatérési pályára állítsák a fokozatot. A ULA hivatalos infografikája szerint 4 óra 24 perc 44 másodperckor ér véget a misszió, ugyanis a leválás után még tesztelik a Centaur V második fokozatot.

Forrás: ULA


Az Astrobotic Technology és a Peregrine leszállóegység

A 2007-ben Pittsburghben alapított magáncég 2019 májusában nyerte el a NASA 79,5 millió dollár összértékű megbízását, hogy különböző hasznos terheket a Holdra szállítson. Ehhez egy leszállóegységet kellett kifejleszteniük, mely irányítás, navigáció, meghajtás és számítógépes rendszer szempontjából is a 21. század technológiai követelményeinek felel meg. A vállalat a Peregrine landolóegység mellett egy másik CLPS-szerződés keretében a nagyobb, Griffin elnevezésű holdjáró rover fejlesztését is megkezdte. 

A Peregrine nevet viselő holdi leszállóegység esetében nem sokkal a szerződés elnyerése után bejelentették, hogy a ULA Vulcan Centaur újgenerációs rakétájával indulhat majd a Holdra. Az űreszköz szállítóeszközként fog szerepet játszani, ő maga nem tartalmaz semmilyen tudományos műszert. Az általa szállított hasznos terhek, műszercsomagok több különböző állam rakományai: az Egyesült Államok mellett Magyarország, Németország, az Egyesült Királyság, Japán, Mexikó, és még a Seychelle-szigetek is küld valamilyen eszközt, tárgyat.

Műszaki paramétereit illetően a Peregrine 1,9 méter magas és 2,5 méter széles, teljes tömege 1283 kg, melyből 90 kg a szállított űreszközök tömege. Energiaellátásáért a tetején elhelyezett napelemtábla, hűtéséért pedig az oldalára szerelt radiátorok felelnek. A fő szerkezet alumíniumötvözetből készült. Belső terét főleg az aranyfóliával borított üzemanyagtartályok töltik ki, ezek mellett kapott helyet a hasznos terhek rögzítő felülete. A meghajtásért öt darab segédhajtómű felel, ezek egyenként 667 N, összesen 3335 N tolóerő kifejtésére képesek. Ezeken kívül 12 darab, 45 N tolóerejű fúvóka (Attitude and Control System, ACS) is segíti majd a megfelelő navigációt. A meghajtási-irányítási egység hipergolikus hajtóanyaggal működnek, az üzemanyag monometil-hidrazin, az oxidálószer pedig dintrogén-tetroxid.

A tervek szerint februárban kísérelheti meg a leszállást a Hold Sinus Viscositatis nevű területén, mely a Hold felénk eső oldalának legnagyobb sötét árnyalatú területének közelében található. A NASA csak „geológiai rejtélynek” hívja ezt a részt a felszín szerteágazó jellemzői miatt. 

A Peregrine illusztrációja: Forrás: Astrobotic

Eredetileg 24 űreszköz indult volna a Peregrine-nel, de a technikai komplikációk miatt végül ez 21-re redukálódott, mely a következők szerint oszlik meg a fentebb említett partnerek között:

  • NASA: 6 darab
  • Magyarország, Mexikó, Egyesült Királyság, Japán, Seychelle-szigetek: 1-1 darab
  • Németország: 2 darab
  • Egyéb amerikai entitások: 8 darab

A NASA hat műszercsomagját négy különböző központ gyártotta: 

  • Near-Infrared Volatile Spectrometer System (NIRVSS) és Neutron Spectrometer System (NSS): Ames Research Center
  • Laser Retroreflector Array (LRA) és Peregrine Ion-Trap Mass Spectrometer (PITMS): Goddard Space Flight Center (utóbbi egység az ESA közreműködésével)
  • Linear Energy Transfer Spectrometer (LETS): Johnson Space Center
  • Navigation Doppler Lidar (NDL): Langley Research Center

Near-Infrared Volatile Spectrometer System (NIRVSS)
Mérni fogja a felszíni és felszín alatti hidratációt, a szén-dioxidot és a metánt – azokat az erőforrásokat, amelyeket potenciálisan a Holdon lehet bányászni –, miközben feltérképezi a felszíni hőmérsékletet és a leszállási hely változásait is. 

The Near-Infrared Volatiles Spectrometer System (NIRVSS) - NASA

Neutron Spectrometer System (NSS)
A Hold felszínéhez közeli vízjégre utaló jeleket fogja keresni a leszállóhelynél található anyag hidrogéntartalmának mérésével, emellett meghatározza az ott található regolit összetételét is.

Laser Retroreflector Array (LRA)
Az LRA körülbelül 1,25 cm-es fényvisszaverők együttese. Egy speciális tükör, amelyet távolságmérésre használnak a leszállóegységre szerelve. A tükör visszaveri a többi keringő és leszálló űrhajó lézerfényét, hogy pontosan meghatározza a leszálló helyzetét.

NASA - NSSDCA - Experiment - Details

Peregrine Ion-Trap Mass Spectrometer (PITMS)
Jellemezni fogja a Hold exoszféráját a leszállás és leszállás után, valamint a holdnap folyamán, hogy megértse az illékony anyagok felszabadulását és mozgását. Az eszköz a NASA Goddard Space Flight Center, a The Open University (OU), a NASA és az Európai Űrügynökség (ESA) együttműködésében valósult meg.

The Peregrine Ion-Trap Mass Spectrometer – Which Will Fly to the Moon – Has  Been Delivered to NASA

Linear Energy Transfer Spectrometer (LETS)
A sugárzásmérő információkat fog gyűjteni a Hold sugárzási környezetéről. Ezt a hardvert már az Orion űrhajó 2014-es első, személyzet nélküli repülésén is tesztelték, így bevált eszköznek számít.

Moon Manifest | Astrobotic Technology

Navigation Doppler Lidar (NDL)
Az NDL a LiDAR (Light Detection and Ranging, azaz fényérzékelés és távolságmeghatározás) segítségével határozza meg a Peregrine pontos sebességét és helyzetét a Holdra való leszálláshoz. 

Impact Story: Navigation Doppler Lidar - NASA

Magyar érdekeltségű is a küldetés

A Peregrine missziója hazai szempontból is nagy jelentőségű lesz, hiszen a Puli Space Téridő Plakettje is helyet kapott az űreszközön, mely egy 20×20 cm-es gravírozott alumínium tábla és többek között örök emléket állít a legendás Aranycsapatnak is (erről Pacher Tibor, a cég alapítója és vezetője ebben a cikkben beszélt bővebben). 21 Holdjegyzet került rá, ezekről itt olvashattok többet.

A Holdra induló plakett. Forrás: Pacher Tibor/Puli Space

Egyéb fontosabb űreszközök, tárgyak

Terrain Relative Navigation
Az Astrobotic az első holdi küldetése során hasznos teherként juttatja a felszínre Terrain Relative Navigation (TRN) érzékelőjének bemutató egységét. A TRN űrhajók számára teszi majd lehetővé, hogy páratlan, 100 méternél kisebb pontossággal leszállásokat hajtsanak végre különböző égitest felületeken. A TRN érzékelőt a NASA Tipping Point nevű 10 millió dolláros szerződésének keretében fejleszti az Astrobotic a Johnson Űrközponttal, a Jet Propulsion Laboratory-val és a Mooggal együtt. 

Iris Lunar Rover
A Carnegie Mellon University hallgatói, munkatársai és professzorai az Astrobotic-kal együttműködve végzik űrrobotikai technológia fejlesztését. A CMU a mostani küldetés keretében az Iris nevű mini-rovert fejlesztette és gyártotta, de alvállalkozóként szerepet vállal az Astrobotic MoonRanger holdjáró küldetésében is.

Iris: Student-built robot rover on track to explore the Moon

M-42
Ez a sugárzásérzékelő az Artemis-1 küldetés során végzett kísérlet kiegészítőjeként indul a Holdra. Ezek a szenzorok pontosan mérik azt a sugárzási szintet, amellyel az űrhajósok találkoznak majd a Holdra felé és onnan hazavezető út során. Az Artemis-1 és Peregrine küldetések adatai javítani fogják a holdi űrrepülés környezeti körülményeinek megértését az űrhajósok egészsége szempontjából, mivel az űrsugárzás az emberi űrkutatás jövőjének egyik legfontosabb kockázata lesz.

DLR – M-42 will measure radiation on the Moon

Celestis Memorial Spaceflights
Ez a speciális rakomány nem egy tudományos vagy technikai műszer, hanem egy olyan kapszula, melyet útközben engednek útjára a csillagközi tér és a végtelen világűr felé. A Celestis cég leírása: „…kisebb méretű speciálisan gyártott és feliratozott egyedi kapszulákat foglal magába, amelyek elhamvasztott maradványokat, teljes emberi genom egyedi DNS-mintáit, valamint jóakarók neveit és üzeneteit tartalmazzák a világ minden tájáról.”

Private Peregrine moon lander is stacked on ULA Vulcan rocket ahead of Jan.  8 launch | Space
A Peregrine már a Vulcan rakterében. Fotó: ULA


A Vulcan hordozórakéta

A ULA több éves csúszás, megannyi technikai probléma, baleset és külső befolyásoló tényező miatti késlekedés után végre bemutathatja újgenerációs hordozórakétáját, mely az első, teljesen házon belül tervezett jármű lesz (a Delta rakétacsalád tagjainak, illetve az Atlas-V-nek a megalkotása még a Lockheed Martin és a Boeing Defense, Space & Security cégek egyesülése előtti időkben történt). A jelenleg még két, használatban lévő hordozót, a Delta IV Heavy-t és az Atlas-V-t fogja felváltani (előbbinek már csak egy utolsó repülése lesz a tervek szerint tavasszal, utóbbi még évekig repül, de az orosz RD-180 hajtóművek gyártási szerződésének felbontása miatt már csak 18 darab hordozót gyárt a ULA, majd ezt a típust is kivezeti). 
A Vulcan méreteit tekintve 61,6 méter magas, a teljes törzs átmérője 5,4 méter. Hasonlóan az Atlas-V-hez, ezt a rakétát is két különböző méretű, egy 15,5 méteres rövidebb, illetve egy 21,3 méteres hosszabb áramvonalazó raktérborítással vagy orrkúppal lehet felszerelni, melynek köszönhetően szélesebb körben alkalmazható lesz a hordozó. A mostani küldetésen a rövidebb orrkúppal szerelik fel a Vulcan-t. 
Az első fokozat tartályai alumíniumból készülnek, melyek több mint 450 tonna cseppfolyósított oxigént és földgázt tárolnak (utóbbi szinte teljes mértékben tiszta metán), a Vulcan tehát a ULA első metalox meghajtású járműve. A főhajtómű a Blue Origin által fejlesztett BE-4 rakétamotor, melyek egyenként 2,45 MN tolóerő kifejtésére képesek. Szintén az Atlas-V-hez hasonlóan szilárd hajtóanyagú segédrakétákkal (solid rocket booster, SRB) lehet felszerelni a járművet a tolóerő további növelése céljából. A Graphit Epoxy Motor, rövidebb nevén GEM-63XL egységeket a Northrop Grumman gyártja, és az adott küldetés jellegétől függően kettő (VC2), négy (VC4), vagy akár hat (VC6) SRB-t is a törzsre erősíthetnek, de természetesen azok nélkül is képes indulni a rakéta. A mostani küldetésen VC2 jelzéssel indul a rakéta. A 21,8 méteres GEM-63XL grafit-epoxi kompozitból készül, 2,04 MN tolóerővel rendelkezik, így jóval nagyobb és erősebb a korábbi verzióknál.

ula, peregrine, vulcan, centuar, nasa
A rakéta felépítése. Forrás: ULA

További fejlesztést jelent a második, vagy felső Centaur V fokozat. A Centaur fejlesztése egészen 1958-ig nyúlik vissza, a legutóbbi módosítás az Atlas-V-höz használt Centaur III esetében volt 2002-ben, melyhez képest jelentős változtatásokat tartalmaz a mostani, legfejlettebb verzió. A korábbi egy helyett két darab Aerojet Rocketdyne RL-10CX hajtóművet kapott, hosszát tekintve nem változott, de átmérőben a korábbi 3,1 méter helyett 5,4 méterre nőtt, így 21 tonna hajtóanyag helyett 54 tonnát képes befogadni, így az akár 12 órás (!) teljes működési idő alatt több mint 7 hajtómű újraindítást tud teljesíteni.

Infografika: ULA

A Vulcan-nel kapcsolatos fejleményekről több korábbi cikkünkben foglalkoztunk, ezeket az alábbi linkeken találjátok:

Az első Vulcan rakéta az SLC-41 indítóálláson jan. 5-én. Fotó: ULA
Ads Blocker Image Powered by Code Help Pro

Kérjük engedélyezd a reklámokat

Így tudod a Spacejunkie csapatát támogatni, hogy minél több friss hírt hozhassunk Nektek az űrutazás, űrkutatás világából!
Dark mode powered by Night Eye