A landolás

Egy űreszköz leszállását egy égitesten soha nem könnyű feladat megtervezni. Jelen esetben tovább bonyolítja a helyzetet, hogy a fiktív üstökös, vagy kisbolygó, amin a műveletet végre kell hajtanunk, igen gyenge gravitációs mezővel rendelkezik. Így magától értetődő dolog, hogy a leszállóegységet rögzítenünk kell, nehogy előfordulhasson az az eset, hogy pl. egy talajminta-vétel alkalmával az eszköz kilökődjön a világűrbe.

Kézenfekvő megoldásnak tűnhet ólomsúlyokkal nehezebbé tenni az egységet. Kis gondolkodás után azonban bárki rájöhet: a súlyok tömege igen nagy kell, hogy legyen, így ha fel akarjuk gyorsítani a szondát a második kozmikus sebességre (11,19 km/s) hatalmas rakétára lesz szükségünk. Ez - lássuk be- nem a leggazdaságosabb megoldás. Sokkal inkább megfelel a célnak, ha egy, vagy akár több szigonyt lőnénk bele a felszínbe.

Ez(ek) rögzítené(k) a szondát a „megcsáklyázott” égitesthez. Ehhez a szigonyt a leszállóegység talp felőli oldalán, vagy magán a talpon kellene elhelyezni. De a szigony kilövése nem is olyan egyszerű feladat, mivel közbeszól Newton 3. törvénye. Eszerint:

Két test kölcsönhatása során mindkét testre azonos nagyságú, azonos hatásvonalú és egymással ellentétes irányú erő hat.

Ebből kifolyólag a szigony kilövésekor a szonda az ellenkező irányba indul el, így talán soha nem tud majd leszállni. Ezért az egység ellentétes oldalán egy kis rakétamotort kell elhelyezni, ami a művelet során ugyanakkora erővel hajtja meg az LE-t a felszín felé.

Itt meg kell jegyeznünk, hogy a szigony kilövése sem egyszerű feladat. Ehhez nyílván rakétás gyorsításra lesz szükség, de nem mindegy milyen üzemanyaggal. Ha itt is a Rosetta-küldetés tapasztalataiból indulunk ki, semmiképpen sem a Nitrocellulóz nevű anyagot választjuk. És hogy miért nem? Mert ez az anyag nem megbízható a világűrben uralkodó rideg körülmények közt. Ez okozta a Philae leszállóegység vesztét is.

Ha nem akarjuk, hogy ez történjen, inkább egy folyékony oxigén-folyékony hidrogén üzemanyagú rakétafokozattal kell felszerelnünk a szigonyt. Azért, hogy a belőle kiáramló forró égéstermék ne tegyen kárt az LE-ben, egy rugóval ki kellene lökni a szondából, és csak pár méter távolságra kellene azt begyújtani.

Miután pár méteres magasságból a felszínbe lett lőve a szigony, egy azt az LE-hez rögzítő kábel végén lévő csörlő lép működésbe. Ez szép lassan a felszínre húzza az egységet. Így az már elvégezheti feladatát. De mi történik, ha a szigony visszapattan a felszínről? Erre az esetre egy gyorsulás mérővel kellene felszerelni, ami érzékeli a visszapattanást, vagy a teljes megállást. Ez alapján az LE számítógépe eldöntheti, hogy leválassza-e a szigonyt, (nehogy a sodródó eszköz elrántsa az LE-t) vagy sikeres rögzítés esetében hagyja, ahogy van.

A Leszállás folyamata röviden:

 dia1.JPG

A korábban látott fékezési és irányba állási folyamat folytatása.

 

-1. Az LE lecsatlakozik a KE-ről.

-2. Az LE megfelelő irányba fordul a fékezéshez.

-3. Begyújtja a fékezőhajtóművet, és a pályamagasság csökkenni kezd.

-4. Leszállási orientáció.

-5. Az LE pár méteres magasságban teljesen megállítja magát, közben ellent tartva kilövi a szigonyt, és kinyitja az eddig összecsukott állapotban lévő rugalmas leszállólábakat.

-6. A csörlő elkezdi felcsévélni a kábelt, így a felszín felé húzva az LE-t.

Ha azt akarjuk, hogy a szigony biztosan megmaradjon a felszín alatt, és rögzítse a szondát, akkor érdemes ellátni további kisebb, oldalra nyíló kampóval. Ezek a felszín alatt „ugranának” ki a szigonyból, így megelőzve annak kicsúszását.

 

Az eddigi tervek alapján valahogy így vázolhatnánk fel az LE-t:

 dia1_2.JPG