Як NASA та Lockheed Martin рятували сонячну батарею Lucy

Як налаштувати сонячну батарею космічного зонда за мільйони кілометрів від Землі, що мчить через порожнечу зі швидкістю десятків тисяч кілометрів на годину? Виявляється, це можливо, але треба бути дуже обережним.

Незабаром після запуску Luci інженери NASA зрозуміли, що виникла проблема. Космічний апарат, надісланий досліджувати троянські астероїди Юпітера, використовує дві масивні сонячні батареї, які були складені як віяло. Один із масивів успішно розгорнувся, а інший — не зовсім.

Концепція художника космічного апарату Lucy
Концепція художника космічного апарата Lucy, що летить біля Еврібата — одного з шести різноманітних і важливих з наукової точки зору «троянців», які підлягають вивченню. Авторство: SWRI

Одразу ж виникли питання. Попри те, що інша сонячна батарея була розгорнута приблизно на 90%, вона не була належним чином зафіксована. Чи зможе Lucy досягти всіх своїх наукових цілей із таким зменшенням потужності? Також були побоювання того, як частково згорнутий масив різко розкриється та пошкодить космічний корабель. У відповідь на ці запитання NASA створила команду у партнерстві з Lockheed Martin, яка розробила космічний корабель. Їхнім першим завданням було виявити, що пішло не так.

Визначення джерела несправності Lucy

Щоб дистанційно діагностувати проблему, були надіслані команди Lucy запускати деякі двигуни в різних напрямках у різний час. За допомогою бортових датчиків визначили, як космічний корабель вібрував у відповідь на ці поштовхи та маневри, й звідти визначили джерело несправності. Команда виявила, що дріт, який використовувався для відкриття сонячної батареї, зачепився, залишивши панель лише частково розгорнутою.

Аппарат Lucy в уявленні художника. Джерело: NASA

Після додаткових обговорень команда придумала кілька потенційних рішень. Одним із них було залишити все як є. Зрештою, решітка була розгорнута на 90%, і будь-яка спроба виправити це могла призвести до подальших пошкоджень космічного корабля. Отже, чи варто було взагалі втручатися?

«Кожен шлях має певний елемент ризику для досягнення базових наукових цілей. Велика частина наших зусиль полягала у визначенні проактивних дій, які зменшують ризик у будь-якому сценарії», — сказав Баррі Ноукс, головний інженер дослідження глибокого космосу Lockheed Martin.

План «Б»

Зрештою, команда зупинилася на другому рішенні. Зонд Lucy мав другу резервну котушку, щоб відкрити масив на випадок, якщо перша вийде з ладу. Якби обидві котушки працювали разом, вони могли б бути достатньо міцними, щоб виправити застрягання та повністю відкрити масив. Потім команда провела місяці, працюючи з моделюванням і копіями, щоб переконатися, що обидві котушки зможуть працювати в тандемі, не пошкоджуючи апарат. Відчуваючи впевненість, команда Lockheed Martin зробила чотири спроби розмотування впродовж кількох місяців.

Загалом другий план спрацював. Друга сонячна батарея хоч і не зафіксована, але відкрита на 99% і перебуває під набагато більшою напругою. Команда вважає, що масив залишатиметься стабільним протягом усього терміну місії. Планується, що Lucy здійснить гравітаційний проліт повз Землю у жовтні 2022-го і прибуде до своєї першої мети в 2025 році.

Раніше ми повідомляли про те, як зонд NASA зафіксував місячне затемнення з відстані 100 млн км.

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine