Il sistema Pathfinder per studiare le onde gravitazionali

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Ariane 4 con la capusla LISA Pathfinder sulla sommità

Ariane 4 con la capusla LISA Pathfinder sulla sommità

Il posizionamento di LISA-Pathfinder                                                                    Completamento di Vega evidenziato , dopo avere inserito “il composito superiore” al sito di lancio SLV della Spaceport su un trasportatore speciale . Elemento in seguito è stato issato e, posto sopra Vega e poi integrato con il veicolo leggero-lift .Un altro lanciatore Vega ha  dunque completato il processo di assemblaggio, segnando una tappa importante , nei preparativi per la missione di Ariane-space 11 dell’anno dallo spazioporto europeo nella Guyana francese. Tale attività è  terminata con l’integrazione di Vega col “composite superiore”, che consiste nella LISA Pathfinder

Ecco come si presenta il Pathfinder

Ecco come si presenta il Pathfinder

sonda spaziale scientifica passeggeri e il suo carico di carenatura protettiva. L’installazione ha avuto luogo presso la sede di lancio SLV dello Spaceport, all’interno del portale mobile protettivo della struttura. Il leggero Vega è uno dei tre vettori gestiti da Ariane-space dalla Guiana francese, insieme con il mezzo-lift Soyuz e Ariane 5 (pesi massimi). Lo sviluppo è stato eseguito in un programma dell’Agenzia spaziale europea con finanziamento multinazionale, con l’autorità di progettazione del veicolo e il ruolo di “prime contractor” eseguita dalla società ELV in Italia –  joint venture di Avio e l’Agenzia Spaziale Italiana. Vega entrato in servizio nel febbraio 2012, e le sue cinque missioni fino ad oggi – tutte di successo –  hanno orbitato una varietà di carichi utili, dai satelliti d’imaging della Terra, alle piattaforme di osservazione del cambiamento climatico,  dimostratori di tecnologia e una navetta spaziale sperimentale. LISA Pathfinder è stato sviluppata in un programma (ESA) Agenzia spaziale europea e costruito dal prime contractor Airbus Difesa e Spazio. Prodotta per studiare le increspature nello spazio-tempo previste da Albert Einstein nella teoria generale della relatività, è stato posto in un’orbita iniziale ellittica alla Terra il 2 dicembre,come missione Vega – ed è designato come volo VV06 nel sistema di numerazione di Ariane-space.Il modulo di propulsione del veicolo spaziale è stato quindi utilizzato per raggiungere l’orbita operativa intorno al primo punto Sole-Terra di Lagrange (L1) – che si trova a circa 1,5 milioni di chilometri dalla Terra. La massa totale al decollo di LISA Pathfinder è stimata essere intorno  a 1.906 kg.

La missione LISA Pathfinder dell’Agenzia Spaziale Europea lanciato,venendo collocato in cima a un razzo Vega, per una missione della durata di un anno per dimostrare le tecnologie che potrebbero essere utilizzati per le future missioni di osservazioni delle onde gravitazionali. Il lancio – inizialmente ritardato di 24 ore – ha avuto luogo presso 4:04 UTC dallo spazioporto europeo di Kourou, nella Guiana Francese.

Lancio di Vega_sistema di Ariane 5 integrato con LISA Pathfinder

Concepita come una missione precursore dell’ormai annullata Laser Interferometer Spazio antenna (LISA) – è missione congiunta tra l’Agenzia spaziale europea (ESA) e la NASA. LISA Pathfinder deve dimostrare un concetto che gli scienziati ritengono, permetterà di evidenziare le onde gravitazionali – un fenomeno previsto dalla teoria della relatività generale, di Albert Einstein ma che non è mai stato dimostrato – e per essere osservato, si dovranno studiare le differenze tra perturbazioni nell’orbita di una costellazione di satelliti. L’esperimento principale di LISA Pathfinder,  con il LISA Technology Package (LTP), che contiene due masse di prova, 4,6 centimetri cubetti di una lega di oro-platino, lasciate fluttuare liberamente in un ambiente con interferenze gravitazionali minime.

Mentre le masse entrano all’interno del veicolo spaziale, LTP utilizza un interferometro laser per identificare cambiamenti di posizione dell’ordine di picometri. Disturbo sistema di riduzione della NASA (DRS), è un sistema di propulsori in miniatura – che genera un impulso dell’ordine di micronewtons – e sarà utilizzato dalla sonda per mantenere la sua posizione concernente le masse fluttuanti. Questi propulsori sono in grado di controllare la posizione della sonda al grado di nanometri. DRS è stato originariamente sviluppato dalla NASA nell’ambito del programma Nuovo Millennio, con la denominazione Space Technology 7 (ST-7). L’esperimento di LISA Pathfinder è  anche progettato per convalidare il veicolo spaziale in grado di misurare con precisione i movimenti di queste masse di prova e di manovrare di conseguenza. È una forma ridotta dell’ esperimento LISA, in quanto  utilizza due masse all’interno della stessa sonda, invece di tre masse in una navicella separata, orbitante a grandi distanze. L’Agenzia spaziale europea ha annunciato proposte per rilanciare il concetto della missione LISA come Evolved Laser Interferometer Spazio antenna (ELISA), previsto per il lancio a metà degli anni 2030. LISA Pathfinder era originariamente incluso nelle piccole missioni per la ricerca avanzata della tecnologia secondo il programma (SMART), designata come SMART-2. Sarebbe stata la seconda missione, dopo la missione SMART-1, che  doveva orbitare sulla Luna tra il 2004 e il 2006. La navicella spaziale LISA Pathfinder è un veicolo di 1.906 chilogrammi, composto da moduli propulsivi e da sperimentazione separabili. Una volta che la sonda raggiunge il suo punto operativo, orbiterà attorno al punto lagrangiano L1 Terra-Sole e, il modulo di propulsione si separerà e manovrerà lontano dal modulo esperimento. Nell’intervallo di 500.000 a 800 mila chilometri, orbitando attorno al Lagrange Point, la sonda funzionerà per circa un anno e mezzo – trascorso tre mesi di test LISA Technology Package, due mesi di prova il sistema di riduzione disturbo e poi, infine, un mese operativo dei due sistemiÈ stato proposto un ulteriore proroga di sei mesi per la missione. Airbus Difesa e Spazio ha costruito LISA Pathfinder, utilizzando un bus personalizzato per la missione. Il modulo di propulsione è liberamente derivata dal bus Eurostar 2000 utilizzato per i satelliti di comunicazione geostazionari, utilizzando un propellente liquido. I conti del modulo sperimentale: circa 480 chilogrammi della massa del veicolo spaziale con il modulo di propulsione che rappresenta tutto il resto. L’alimentazione sarà fornita da un pannello di cellule solari montate in cima al modulo esperimento. VV06 Designato, è stato il sesto lancio per il razzo Vega e un  successo dell’Europa nel dispiegamento di LISA Pathfinder, adesso classificato come razzo che permette di essere dichiarato operativo. La missione è decollata dalla Ensemble de Lancement Vega (ELV) piattaforma di lancio presso il Centro spaziale Guyanais (CSG) o Centro spaziale della Guiana, a Kourou, Guiana francese. Costruito sul sito di un trampolino di lancio che era stato originariamente costruito per l’European Launcher Development Organisation (di ELDO) razzo dell’ Europa, e poi utilizzato in forma modificata dagli Ariane 1, 2 e 3 veicoli, ELV è stato ricostruito per Vega davanti al veicolo di lancio inaugurale nel febbraio 2012. I quattro stadi Vega consistono in tre stadi a combustibile solido, bruciando propellente del tipo polibutadiene idrossile-terminato, con una fase superiore a propellente liquido per prevedere un più preciso inserimento in orbita. I sistemi di Vega sono stati accesi appena il conto alla rovescia è progredito, cominciando con l’unità multifunzione (MFU) che controlla i sistemi critici del razzo. Sistemi di riferimento, telemetria, informatici e di sicurezza inerziali per il volo del razzo sono stati attivati ​​nel seguito. Quattro ore prima del lancio ,il sistema di guida inerziale del razzo ha subito un allineamento iniziale e checkout. Due ore e quaranta minuti prima del decollo, il portale è stato ritirato pad dal razzo, processo che può richiedere fino a 45 minuti. A seguito della retrazione della torre un secondo giro di allineamento e di verifica sono state condotte sul sistema di guida. Settantacinque minuti prima del lancio sono stati accesi i motori per il transponder del razzo. Il primo stadio di Vega,

Primo stadio di VEGA  alimentato anche da diversi propulsori Zefiro

Primo stadio di VEGA alimentato anche da diversi propulsori Zefiro

alimentato da un motore P80FW, ha iniziato la salita e bruciato per 110 secondi. Tre secondi dopo questa fase è stato sganciato, e un secondo dopo che la seconda fase  è stata accesa per iniziare la propria combustione. Utilizzando un motore Zefiro-23, la seconda fase ha bruciato edfor circa 77 secondi. La seconda fase si è separata 103 secondi dopo che il suo motore si è acceso.  Dodici secondi dopo, Zefiro-9 del motore del terzo stadio ha iniziato a bruciare per 119 secondi. La carenatura del veicolo si è separata quattro minuti e tre secondi in volo, o quattordici secondi dopo l’accensione della terza fase. Al termine della terza fase di masterizzazione, VV06 ha costeggiato per quarantadue secondi prima che ci fosse l’evento finale di separazione per il palco. La quarta fase, Attitude Vernier Superiore Module o AVUM, si è acceso – prima di bruciare, cinquantanove secondi più tardi. Alimentato da un motore ucraino RD-869, AVUM ha bruciato un asimmetrico propellente, composto da dimetilidrazina, ossidata dal triossido di diazoto. La sua prima combustione è durata otto minuti e 54 secondi, stabilendo un trasferimento da un’orbita iniziale. A conclusione della combustione, la missione è entrata in una fase di accosto per 84 minuti e 55 secondi, completando quasi un intero giro intorno alla Terra, prima di riavviare per la durata di 94 secondi ,la masterizzazione e stabilire la distribuzione nell’orbita di LISA Pathfinder.La navicella spaziale LISA Pathfinder separata dal Vega, nella sua orbita di parcheggio iniziale 204 da 1.504 km  con un’inclinazione di 5,96 gradi rispetto all’equatore, raggiunta ,un’ora, 45 minuti e 33 secondi, dopo il sollevamento . Utilizzando il proprio modulo di propulsione, il veicolo spaziale in seguito partirà dall’orbita terrestre per prendere a sostare nel punto lagrangiano

Orbita ellittica di VEGa nel punto lagrangiano

Orbita ellittica di VEGa nel punto lagrangiano

L1 tra la Terra e il Sole – punto dello spazio in cui l’interazione tra campi gravitazionali della Terra e il Sole, su di un corpo,lo tengono bloccato in equilibrio tra loro. Il lancio è stato il terzo dell’anno per Vega – dopo la missione di febbraio che ha schierato l’ixv (IXV),un dimostratore dell’ESA e il lancio di giugno del satellite Sentinel 2A scienza della Terra – ed è stato l’undicesimo del 2015 per Arianespace.Oltre a Vega, precedenti lanci di Arianespace quest’anno sono stati lanciati utilizzando due razzi Soyuz russe e sei veicoli Ariane 5 . L’azienda ha programmato un nuovo lancio per il 2015, con un Soyuz previsto come loft una coppia di satelliti di navigazione Galileo,  avvenuto il 17 dicembre.Il lancio successivo Vega dovrebbe avvenire entro luglio, con PeruSat-1 come carico utile primario. Un altro lancio verso la fine dell’anno, porterà il satellite Turchia Göktürk 1.

 

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