ISSE-3 говори със Земята
Мисия: ISEE-3

---

Увеличаване ISEE прелита покрай Луната, на път към вкъщи. Mark Maxwell / ISEE-3 Reboot Project

Група от космически ентусиасти се свързват с 36-годишен космически кораб и го питат как се чувства. Апаратът от своя страна отговаря, че е добре. Групата напуска и продължава да поддържа връзка с космическия кораб от стара сграда на Макдоналдс в изследователски център на НАСА.

Това не е шега, това всъщност е една от най-актуалните новини, идващи от проекта "ISEE-3 Reboot", който има за цел да осъществи реална комуникация с отдавна приключил мисията си космически кораб на НАСА. Този апарат е стартирал през далечната 1978 г. и неговата мисия е била да изучава земната магнитосфера. През 1983 г., ISEE е изпратен на нова мисия - изучаването на две комети, едната от които е Халеевата. След успешното приключване и на тази задача, корабът е прекарал последните три десетилетия обикаляйки около Слънцето в приблизително същата орбита като земната.

Сега, ISEE се завръща вкъщи. Намеренията са, той да премине покрай Луната, която ще промени драстично неговата траектория. След тази маневра, научният екип се надява да го изпрати на една от няколко възможни нови мисии.

Само допреди няколко месеца, изобщо не се знаеше дали някой ще успее да осъществи комуникация с морално остарелият апарат. Сигналът който той излъчва и съответно приема, отдавна не се поддържа от съвременните радио обсерватории. Сега, не само че този проблем е преодолян, но дори и научният екип от съставената нова мисия е в постоянен контакт с кораба. Новината е, че този стар апарат функционира изключително добре, дори се предвижда и активиране на неговите двигатели.

Но успешната комуникация е само началото и в момента едва ли е време за празнуване. За по малко от две седмици трябва да се установи точното положение на космическия кораб, да се направят необходимите изчисления и да се активират двигателите. Това ще го подготви за близка среща с Луната, на 10-ти август, когато ще премине на около 50 км над нейната повърхност.

Интересът към ISEE започна по-рано през тази година, когато различни източници сигнализираха за завръщането самотния но буден изследовател, който предлага невероятни възможности. Водещата идея е, той отново да бъде разположен в точката на Лагранж "L1", където се неутрализират гравитацията на Земята и Слънцето. Там ISEE може да възобнови първоначалната си мисия.

Но главния проблем беше, можем ли да се свържем с ISEE? Първоначалната реакция от НАСА беше, че монтирането на отдавна бракувания хардуер ще струва твърде скъпо. Но един космически ентусиаст - Кейт Колуинг не смята така, той е твърдо решен да осъществи комуникация с изоставения кораб и дори да възстанови контрола върху него. За целта, той решава да потърси помощта на Робърт Фаркухар, дизайнерът на оригиналната орбита на космическия кораб. Те са обсъдили няколко идеи с ръководството на НАСА и този път агенцията не казва твърдо НЕ, при условие че ще се търсят евтини начини за комуникация.

Новата мисия стартира на 14 април и на помощ е привлечен Денис Уинго, главен изпълнителен директор на Skycorp, която разработва евтини космически технологии, използвайки творчески дизайн и производствени процеси. Това не е първият път, когато този екип е участвал във възстановянето на стари активи на НАСА. Новата мисия е наречена "ISEE-3 Reboot" и тя е със седалище "McMoons" - ремонтирана сграда на Макдоналдс в Ames Research Center на НАСА.

Финансирането, което получава мисията е 160 000 долара и новоформирания екип е по-скоро от специалисти - ентусиасти, отколкото строго професионален. Официално, проекта получава зелена светлина от НАСА на 21 май.

Сега, чудото стана, комуникацията е осъществена с един 36-годишен космически кораб! Оригиналния комуникационен хардуер е бил изхвърлен преди десетилетия, заради което екипът е измислил нов начин за комуникация с космическия кораб. Това е новата технология, наречена "Софтуерно Дефинирано Радио" (SDR).

Това е един новаторски метод, който използва компютър, който управлява радиосигнала. За тази цел е необходима само достатъчно голяма антена, специални но евтини компоненти и софтуер с отворен код, който може да бъде инсталиран на всеки компютър. По този начин, дори и с обикновен лаптоп можем да интерпретираме сигнала. Преди десетилетия, за тълкуването на радиосигналите от ISEE се е използвала обемиста технология сега това може да бъде постигнато от обикновено Windows приложение.

Обратната комуникация става по същия начин. ISEE приема специален радио сигнал, който го интерпретира като поредица от нули и единици. Сега, когато напишем някоя команда SDR го превежда и генерира точно такъв сигнал, който се възприема от кораба като нули и единици.

Недостатъкът е, че излъчването на старомодния сигнал, който корабът ще може да чуе на все още голямото разстояние от Земята изисква наистина голяма сателитна чиния. За това, персоналът е получил разрешение за работа с "Аресибо". Това е най-големият радиотелескоп, радар или радиоантена строена някога и тя през историята е изиграла значима роля в космонавтиката. Точно на нея дължим и фактът че ISEE е все още буден. Тя е била в състояние да го изключи още през 80-те, но тогава приоритетите са били други.

Подкрепата, която оказва Аресибо на космическите мисии е изключително голяма. Например, тя спасява от провал най-значимата слънчева обсерватория "SOHO", струваща милиарди долари през 1998 год. Тогава апаратът, който функционира безпроблемно и до днес, е излязъл извън контрол и е престанал да комуникира със Земята. Тогава, Аресибо буквално го е сканирал - радарът изключително точно е измерил неговата ориентация в космоса и темпа на неговото въртене. Използвайки тази информация, екипът на DSN е изпратил правилния сигнал, който корабът е възприел и съответно възстановил нормалната си работа.

Сега, персоналът на Аресибо работи в тясно сътрудничество с новият екип на "ISEE". Космическият кораб е в обхвата на радиотелескопа само за около 2 часа и 45 минути всеки ден. До 29 май, екипът заедно с радио-любители по целия свят само са приемали сигнал, който сам по себе си казва че корабът е жив, но не носи никаква друга информация за неговото състояние.

Първата цел е да се изпратят команди, които ще накарат ISEE да започне да изпраща телеметрия - основна информация относно позицията и здравето на сондата. ISEE има два транспондера - A и B, които могат да получават инструкции от Земята. След изучаването на стари спецификации на НАСА екипът е съставил правилния набор от команди, които е изпратил до транспондера B. Нищо не се случва...

След това последва нов опит до транспондер А, и тогава се случва нещо невероятно - тридесет годишния сигнал, струящ от космическия кораб се променя. ISEE е получил съобщението, интерпретирал го е правилно и е направи това, за което е бил помолен. Пристигането на телеметрията и получаването на данните в лаптопите е бил истински празник. Може да се каже, че ISEE се завърна у дома и неговия език все още не е забравен.

Но часовника тиктака и предизвикателствата тепърва предстоят. На 10 август, ISEE-3 трябва да профучи покрай Луната по мъчителния маршрут само на 50 км от нейната повърхност. Другата трудност е, че корабът ще попадне в нейната сянка и слънчевите панели няма да произвеждат ток. Това означава, че сондата буквално ще спре да работи за първи път откакто е в космоса. Смята се, че неговите батерии отдавна са негодни. Как ще се съживи, когато отново се окаже в слънчева светлина? Няма начин да се знае със сигурност, просто не е проектиран за това, екипът се надява той изведнъж да заработи, подобно на цялата техника вкъщи когато дойде тока. Но тази маневра е наложителна - тя стои на пътя към L1.

Другото основно предизвикателство е точната позиция на ISEE, което е необходимо за правилната траектория. В идеалния случай това трябва да стане преди средата на юни, докато космически кораб все още е достатъчно далеч от Земята и Луната за да изразходва колкото е възможно по-малко гориво, за да коригира курса си.

Екипът за момента все повече усъвършенства точното местоположение на ISEE на небето или ефемеридите, но все още несигурността е голяма. Ако със сегашните данни се проектира курс, съществува прекалено голяма вероятност или всичко да свърши с нов кратер на Луната или просто да изгледаме безпомощно как корабът прелита покрай нас.

Една от възможностите за усъвършенстване на ефемеридите е работата на космическия кораб в "последователен и вариращ" режим. Казано с други думи, Аресибо ще измерва движението по небето, като за целта космическия кораб трябва да препредава специален радиосигнал изпратен към него. Казано просто, можем да мислим за него, като космическо огледало.

Чрез наблюденията на този отразяващ режим, екипът може по-точно да се определи къде всъщност се намира ISEE и как се движи. За целта обаче, е необходимо и работно време с DSN, което може да се окаже проблем, защото засяга мисии като Кюриосити, Касини, Нови Хоризонти.....

Друг практичен въпрос - ще може ли ISEE да затопли горивните си вериги и да активира двигателите си? Ако приемем, че отговорът на тези въпроси е да, ISEE трябва да бъде в състояние да използва кратки изблици на ускорителите, които ще променят бавно движението на апарата. За целта, щателно се анализира информацията за здравословното състояние на сондата. На 5 юни, съобщават, че всичките 13 от научни инструменти са включени. Но това не означава че всичките работят. В действителност, вече има доказателства, че някои не работят. Но сега това не е приоритет, важното е да се активират 36 годишните двигатели.

Но ако чудото се случи и корабът достигне L1, тогава какво? Паркиран там, с него би могъл да комуникира всеки притежаващ SDR технологията, а от НАСА казват, че просто не знаят дали биха били в състояние да финансират още един път новата мисия. Всеки знае за бюджетните неволи на агенцията. Нежеланието на НАСА всъщност е разбираемо, имайки предвид последните предупреждения, че липсата на пари застрашава бъдещето на мисии като "Lunar Reconnaissance Orbiter" и "Mars Exploration Rover Opportunity". Тази мисия е по-скоро любителска и от екипа казват, че ако трябваше да избират между ISEE и Опортюнити, биха се съгласили да живее Опортюнити но защо все пак трябва да избират?

---

• 1762
• 1
• Jun 13, 2014

---

Коментари Коментар