Komandas Franču Gviānā ceturtdien ievietoja Eiropas raķeti Ariane 5 savos palaišanas blokos, gatavojoties Ziemassvētku rīta pacēlumam ar Džeimsa Veba kosmisko teleskopu, kas ir gandrīz 10 miljardi USD, kas ir visdārgākais zinātnes instruments, kas jebkad pametis planētu.
Paceļot no galīgās montāžas ēkas Gajānas kosmosa centrā, 180 pēdu (54,8 metrus) raķete tika vilkta ar dīzeļdzinēju darbināmu Titan kravas automašīnu pa divām sliežu sliedēm uz ELA-3 starta platformu Džungļu kosmodromā.
Nonākot uz platformas, raķete un tās mobilā platforma tika savienotas ar objekta jaudas, datu un degvielas sistēmām, lai sagatavotos nakts atpakaļskaitīšanai, kas sāksies piektdienas vakarā.
Arianespace, raķetes Ariane 5 palaišanas operators, pārraudzīs atpakaļskaitīšanu no diviem kosmodroma vadības centriem. Ariane 5 tiks darbināts ar kriogēniem šķidrā ūdeņraža un skābekļa dzinējiem, sākot no plkst. 2:30 pēc EDT (0730 GMT) sestdien, un tā kulminācija būs pēdējā pirms palaišanas tehniskajām un laikapstākļu pārbaudēm plkst. 7:20 EDT (1220 GMT), Griničas laika.
Kopš 1996. gada Ariane 5 ir izšāvis 111 reizes. Pēc dažām agrīnām neveiksmēm — pirmā Ariane 5 eksplodēja mazāk nekā minūti pēc pacelšanās — European Heavy Lift 96 ir guvis panākumus savās pēdējās 97 misijās.
Vairāki komerciāli satelīti ir palaisti ar raķetēm Ariane 5. Eiropas Kosmosa aģentūras BepiColombo misija ceļā uz Mercury un Eiropas zonde Rosetta arī atstāja Zemi virs Ariane 5 raķetēm.
Veba palaišanas punktu Gajānas kosmosa centrā pārvalda Francijas kosmosa aģentūra CNES. Kosmodroms, kas tiek izmantots kopš 1968. gada, ir izgrebts no Amazones lietus meža malas Franču Gviānā, Francijas aizjūras teritorijā Īrijas lielumā, kas atrodas starp Surinamu un Brazīliju.
Francijas valdība ir izvēlējusies Francijas Gviānu par kosmodroma atrašanās vietu, lai aizstātu valsts pirmo palaišanas bāzi Sahāras tuksnesī pēc Alžīrijas neatkarības iegūšanas.
Reģionam nav sveši lidojumi kosmosā. No Gajānas kosmosa centra tika palaistas vairāk nekā 300 lielas raķetes.
“Tīmekļa vietne atšķiras milzīgā izmēra un klienta dēļ,” sacīja Šarlote Bisko, ESA operāciju vadītāja Gajānas kosmosa centrā, kas atrodas uz Dienvidamerikas tropiskās robežas. “Protams, mums šeit, CSG, katru dienu nav kāds nozīmīgs NASA vadīts produkts,” viņa sacīja, atsaucoties uz franču valodas akronīmu vārdam Kosmosa centrs.
“Tas atšķiras no mediju uzmanības, ko mēs saņemam,” viņa teica. “Šis ir svarīgs pasākums ar globālām sekām. Mēs ceram, ka tas neietekmēs mūsu darbības veidu. Mēs vienmēr darām to pašu, taču acīmredzot visiem būs zināms emocionāls stress.”
Pisko sacīja, ka kosmodroma apkalpes “dara visu iespējamo šajā jautājumā”. Mēs zinām, ka tā ir unikāla observatorija. Ir pagājuši 10 vai 20 gadi, pie tā strādājuši tūkstošiem cilvēku, kas ir ļoti svarīgi, un mēs labi apzināmies, kas ir uz spēles.
Misijai ir 32 minūšu palaišanas logs sestdien un iespēja startēt tajā pašā laikā svētdien, ja problēmu dēļ Ariane 5 Ziemassvētku rītā paliek uz Zemes.
Raķetes primārais posms septiņas sekundes pirms pacelšanās iedegs ar ūdeņradi darbināmo Vulcan 2 galveno dzinēju. Pēc datora kontrolētas veselības pārbaudes raķete dos komandu iedegt dubultās cietās raķetes pastiprinātājus, katrā no kurām ir trīs porcijas iepriekš uzpildīta degvielas pulvera.
Bumbvedējs skrēja uz platformas ar 2,9 miljonu mārciņu vilci un virzīsies uz austrumiem pāri Atlantijas okeānam, par 40 sekundēm pārsniedzot skaņas ātrumu. Pastiprinātāji sadedzinās un notīrīsies pēc Plus+ 2 minūtes un 21 sekundes, kam sekos Šveicē ražotā Ariane 5 kravnesības vāka atdalīšana pie Plus+ 3 minūtēm un 26 sekundēm, pirmo reizi pakļaujot Webb kosmosa iedarbībai.
Raķetes Francijā ražotā galvenā skatuve veiks apļveida manevrus, lai observatorija saglabātu termisko līdzsvaru, nodrošinot, ka teleskopa daļas nav pakļautas lielam karstumam vai aukstumam. Veba kontroles komanda Kosmiskā teleskopa zinātnes institūtā Baltimorā, Merilendā, cer saņemt pirmos signālus no kosmosa kuģa, tiklīdz kreiseris atdalīsies no raķetes.
Bāzes ātrumposms beigs degt pie Plus+ 8 minūtes un 41 sekundi, pēc tam mirkli vēlāk sekos skatuves atdalīšana un HM7B dzinēja aizdedze uz Ariane 5, kas tika ražots Vācijā, augšējā posma.
Augšējā posma dzinējs, patērējot savu dzesēšanas šķidruma degvielas padevi, degs 16 minūtes, lai paātrinātu Webb observatoriju ātrā ceļā prom no Zemes. Dzinēja mērķa ātrums ir 22 145 jūdzes stundā (9,9 kilometri sekundē).
Trīsstāvu observatorija tiks palaists no tās palīgierīcēm Ariane 5 augšējā posmā ar Plus+ 27 minūtēm 7 sekundēm.
Pēc dažām minūtēm Vebs paplašinās savu saules paneļa jaudu, lai sāktu uzlādēt kosmosa kuģa baterijas. Pusstundu ilgā lidojuma laikā ar raķeti Ariane 5 Vebs darbosies ar iekšējo akumulatoru.
Nākamajā dienā pēc palaišanas tiks atvērta vadāma antena, pēc tam atvērsies tenisa korta lieluma saules aizsargs, lai sāktu Veba infrasarkano staru instrumentu un spoguļu dzesēšanu līdz darba temperatūrai mīnus 388 grādi pēc Fārenheita, kas ir tikai par 40 grādiem pēc Kelvina virs absolūtās nulles.
Divi eņģes spārni, katrā no kuriem ir trīs no 18 spoguļa detaļām, nobīdīsies vietā, ļaujot pamata spogulim sasniegt galīgo formu. Izlice izplatīsies kopā ar sekundāro spoguli, novietojoties tieši pa labi, lai primārā spoguļa savākto gaismu novirzītu tieši Webb instrumenta modulī, kurā atrodas virkne progresīvu infrasarkano staru detektoru.
Mēneša laikā Vebs ieradīsies orbītā ap L2 Lagrange punktu, gravitācijas ziņā stabilu vietu 1 miljona jūdžu (1,5 miljonu km) attālumā no Zemes. Sauszemes komandas, kas izmanto Webb, izmantojot tālvadības pulti, pavadīs nākamos piecus mēnešus, perfekti izlīdzinot spoguļus, fokusējot teleskopu, kad tas stabilizējas savā galīgajā darba temperatūrā.
Pēc sešiem mēnešiem Veba uzņems savas pirmās zinātniskās fotogrāfijas publiskai izlaišanai.
Misija redzēs cauri putekļu mākoņiem, lai pētītu tumšus zvaigžņu veidošanās reģionus tādiem teleskopiem kā Habla, kas redz gaismas spektra redzamo daļu. Veba gaismas savākšanas spēja ļaus arī zinātniekiem izmērīt atmosfēras ķīmisko sastāvu uz planētām ap citām zvaigznēm, pirmo reizi atklājot svešas pasaules, kas varētu būt apdzīvojamas.
Vebs meklēs Visumā pirmo gaismu pēc Lielā sprādziena apmēram pirms 13,8 miljardiem gadu.
NASA sedz lielāko daļu no Veba izmaksām, kas kopā veido 8,8 miljardus ASV dolāru, kā arī gada budžetu vairāk nekā 170 miljonu ASV dolāru apmērā observatorijas darbībai piecus gadus. Eiropas Kosmosa aģentūra iepazīstināja ar Ariane 5 raķetes palaišanu un vadīja divu no četriem Webb instrumentiem. Kanādas Kosmosa aģentūra ir trešais partneris misijā, nodrošinot sensorus, kas palīdz saglabāt Webb stabilitāti, norādot uz astronomiskiem mērķiem.
Eiropas un Kanādas Kosmosa aģentūras ieguldījums sasniedza gandrīz 1 miljardu ASV dolāru, tādējādi Veba kopējās izmaksas, ieskaitot operācijas, sasniedz gandrīz 11 miljardus ASV dolāru, padarot to par visdārgāko kosmosa zinātnes misiju vēsturē.
Ariane 5 ir lielākais lietderīgās kravas apjoms no visām šodien lidojošām raķetēm, tās priekšgala augstums ir 56 pēdas (17 m) un diametrs 18 pēdas (5,4 m). Webb aizpilda apjomu. Dažās vietās starp kosmosa kuģi un apvalka iekšējo sienu ir tikai 8 collas (20 cm).
ESA, Arianespace un RUAG, apvalku ražotājs, mainīja Ariane 5 lietderīgās kravas apvalka ventilācijas atveru dizainu, lai novērstu bažas, ka dekompresijas notikums var sabojāt Webb observatoriju pēc pacelšanās ventilācijas aizkaves. Inženieri bija nobažījušies, ka atlikušais gaiss, kas ieslodzīts sauļošanās līdzekļa salocītās Webb plēvēs, aerodinamiskās atdalīšanas laikā var izraisīt burbuļus vai pēkšņi izplesties.
Diafragmas atvēruma regulēšana palīdzēs nodrošināt, ka starp saulessargiem nav iesprostots gaiss, kad raķete paceļas virs atmosfēras. Webb aerodinamika ir izstrādāta arī saskaņā ar stingrākiem higiēnas standartiem, lai nodrošinātu, ka teleskopa optika paliek bez piesārņojuma.
Veba lidojumam kosmosā ir daudz citu pielāgojumu no tipiskā Ariane 5 lidojuma.
Uz priekšu vērstās kameras augšējā posmā fiksēs skatus uz 6,8 tonnas (6,2 tonnas) smago observatoriju, kas paceļas no raķetes 27 minūtes pēc palaišanas.
Augšējā posmā ir papildu akumulators, kas nodrošina papildu manevrētspēju pēc Webb izvietošanas. Šis “dzīves beigu” manevrs ietvertu nesadegušās propelenta atlikuma izlaišanu caur augšējās pakāpes dzinēju, dodot vilci raķetes pārvietošanai prom no Veba.
Šis manevrs novērstu sadursmes risku starp raķeti un observatoriju, abiem līdzīgiem ceļiem uz Saules sistēmu.
Kad astronomi sāka strādāt pie misijas koncepcijas, kas kļūtu par Vebu, Ariane 5 nebija palaista pirmo reizi. Tagad Ariane 5 tuvojas savas darbības beigām. Pēc Veba ir atlikušas tikai piecas Ariane 5, lai lidotu pirms došanās pensijā par labu jaunajai Ariane 6 raķetei Eiropā.
NASA ESA un Arianespace inženieri palīdzēja novērtēt raķetes gatavību Veba palaišanai. Kenedija kosmosa centra palaišanas pakalpojumu programma, kas nodrošina uzraudzību palaišanai, kas veic aģentūras zinātnes misijas kosmosā, ir uzņēmusies padomdevēja lomu Džeimsa Veba kosmosa teleskopā.
“Es domāju, ka tas palīdz nomierināt dažu cilvēku jūtas vai, iespējams, viņu priekšstatus par to, kāpēc mēs to palaižam ar svešu kuģi pasaulē,” nesen intervijā Spaceflight Now sacīja Kenedija palaišanas direktors Omars Baezs.
Bayes teica, ka viņš savu pirmo braucienu uz Ariane 5 palaišanas bāzi Kurū, Francijas Gviānā veica pirms divām desmitgadēm, lai sāktu novērtēt telpas kosmodromā, ko pārvalda Francijas kosmosa aģentūra CNES.
“Tas ir jūtīgi, jo jūs cīnāties pret Arianespace un CNES, un jūs esat ārzemju aģents, taču mēs esam ļoti labi sadarbojušies,” sacīja Baezs.
Viņš teica, ka NASA ir iecēlusi ekspertus kosmosa kuģu apstrādes, misiju integrācijas un riska pārvaldības jomā kā konsultantus, kas strādās ar ESA un Arianespace pirms Webb palaišanas.
“Mūsu riska menedžeris ir sekojis tam, kā franči un ESA novērš visas problēmas, kas varētu rasties Arianespace, un tā ir ļoti līdzīga sistēmai, kas mums ir šeit, attiecībā uz prognozēšanu un valdības aģentūru pārraudzību,” sacīja Baezs. “Tāpēc mēs attaisnojam daļu no šī ieskata, redzot, ka viņiem ir tāda pati stingrība, kādu mēs parādām, kad lidojam ar kādu no mūsu vērtīgajām kravām.”
Bayes teica, ka NASA inženieri, kas atrodas Kenedija kosmosa centrā, bija “ļoti efektīvi”, izdomājot problēmu, kā pazemināt Ariane 5 spiedienu pacelšanās laikā.
“Mēs, sadarbojoties ar mūsu franču partneriem, esam spējuši iestatīt kreisēšanas mehānismu iepriekšējiem lidojumiem, kas ir tvēruši šo vidi un nodrošinājuši mums precīzu informāciju,” sacīja Baezs. “Un patiesībā mēs atradām problēmu. Mums bija jāstrādā pie shēmas, lai varētu pareizi atbrīvot šos intravertos cilvēkus, kad viņi pieauga.”
Nosūtiet autoram e-pastu.
Sekojiet Stīvenam Klārkam pakalpojumā Twitter: Tvīta iegulšana.
