Kandydat do misji tankowania

US Navy poinformowało że satelita MUOS-5 w końcu dotarł na mniej-więcej planowaną orbitę, rozwinął swoje baterie słoneczne i anteny i jest gotowy do akcji. Jednak dotarcie tam zużyło praktycznie całe paliwo jakie miał satelita zaplanowane na kilkanaście lat utrzymywania pozycji na orbicie geostacjonarnej. Zamiast tony paliwa zostało mu mniej niż 200 kg. Co ciekawe dotarcie na tą „nie do końca” geostacjonarną orbitę (ma kilka stopni inklinacji i nie jest kołowa) nie było teoretycznie możliwe za pomocą paliwa jakie satelita miał zatankowane dla swoich silniczków manewrowych. Jednak inżynierowie wpadli na ciekawy pomysł uratowania go. Ale najpierw troszkę faktów – satelita wystartował na pokładzie Atlasa V 24 czerwca tego roku. Start był udany, żadnych anomalii, rakieta dostarczyła satelitę na właściwą orbitę – orbitę która wymaga „delta V” 1300 m/s by dotrzeć na geostacjonarną. Pierwsze uruchomienia silnika który miał dostarczyć satelitę na geostacjonarną były udane:

muosorbits

Jednak po rozpędzeniu satelity o mniej-więcej 700 m/s (4-5 uruchomieniach?), główny silnik odmówił posłuszeństwa. Do osiągnięcia geostacjonarnej zostało około 600 m/s delta V, a paliwo jakie satelita miał w zapasie dla silniczków korekcyjnych pozwalało na wyprodukowanie jedynie 370 m/s – wydawało się że satelita jest skazany na zagładę. Jednak awaria głównego silnika spowodowała że zostało sporo paliwa i utleniacza – prawie po pół tony jednego i drugiego. Utleniacz jest nieprzydatny dla silniczków korekcyjnych, ale paliwo (hydrazyna) może zostać przez nie użyte. Używając pozostałego paliwa + paliwa zaplanowanego na manewry korekcyjne dało by się wyprodukować około 540 m/s delta V. Jednak to nadal 60 m/s za mało + satelita został by zupełnie bez paliwa po zakończeniu tego manewru. W związku z czym postanowiono zrobić to inaczej. Po pierwsze te pół tony utleniacza to niepotrzebna masa którą trzeba rozpędzać, więc pierwszym krokiem było pozbycie się go. Odpowiednio ustawiając satelitę nie tylko że udało się pozbyć utleniacza, ale przy okazji dało to dodatkowe 20 m/s. Di tego satelita lżejszy o prawie pół tony pozwalał na lepsze wykorzystanie paliwa które zostało – zamiast 540 m/s dało się wyprodukować teraz 620 m/s – czyli można było dotrzeć na geostacjonarną, choć po zakończeniu manewrów zostało by mikroskopijne ilości paliwa na utrzymywanie pozycji. W związku z czym zdecydowano się umieścić satelitę na „nie do końca” geostacjonarnej orbicie – docelowa orbita ma inklinację 9.7o i nie jest idealnie kołowa, ale pozwala to na utrzymanie pozycji satelity „mniej-więcej” w stałym miejscu nieba (satelita robi na niebie ósemkę), pozostawia około 70 m/s delta V na jakieś manewry w przyszłości a do tego orbita na jakiej satelita się znalazł jest stabilna (nie wpływa na nią grawitacja Księżyca) co zaoszczędza około 2 m/s delta V rocznie na utrzymywanie pozycji. Co więcej okazuje się że stacje naziemne są w stanie funkcjonować poprawnie pomimo pozycji satelity która nie jest stała, więc satelita może być efektywnie używany.

Jednak podejrzewam że wcześniej czy później MUOS-5 będzie celem misji tankowania satelity – wysłany zostanie kosmiczny pomocnik, który po pierwsze napełni zbiorniki hydrazyną, a po drugie delikatnie przesunie MUOS 5 na właściwą orbitę. To ostatnie będzie wymagało bardzo delikatnych manewrów – MUOS 5 otworzył swoje baterie słoneczne i anteny.

Żródło – Ted Moczan.

Marek Cyzio Opublikowane przez: