Elbúcsúzhatunk a zászlóshajóktól? - az ESA oldal
2011.04.02. 06:55
Az előző posztot azzal zártam, hogy a NASA szűkös évei kihatással lesznek az ESA programjaira is, most nézzük meg kicsit jobban az európai terveket. Először is, bármilyen soknak vagy kevésnek is tűnhet a konkrét összeg, még mindig messze a NASA a legnagyobb forrásokkal gazdálkodó űrügynökség a 17-19 milliárd dolláros évi összegével (ami lófütty, az USA éves költségvetésének ~0,5 %-a). Ehhez képest a második helyet elfoglaló ESA jelenleg 4 milliárd euróból (~$5,6mrd), vagyis ennek a harmadából gazdálkodik. Ennél részletesebb összehasonlításba nem mennék, mert más-más felosztást használ a két ügynökség.
Leszállás a Titán felszínén: a Naprendszerben az ESA legkomolyabb teljesítményét eddig a Huygensszel, illetve a Halley-val '86-ban randevúzó Giottoval érte el.
Az amerikai Decadal Survey-hez hasonlóan az európai tudományos programnak is van előre meghatározott irányvonala, a jelenleg futó a Horizon 2000 Plus névre hallgat, és a 2006-16 közti időszakra vonatkozik. Fő célkitűzései a GAIA asztrometriai űrtávcső (2012), a Japánnal közös BepiColombo űrszonda (Merkúr, start 2014-ben) és a James Webb űrtávcsőben való közreműködés. Ezt fogja követni a Cosmic Vision 2015-25 program, melyben három közepes (M-osztályú), és egy nagy (L-osztályú) küldetést terveznek megvalósítani. A rendelkezésre álló keretek kisebbek az amerikai számokhoz képest, az M-ek jelenleg 470, az L-ek 700 millió eurós plafonnal rendelkeznek, már az európai költségeket illetően. Ezt eddig ellensúlyozta, hogy szinte mindegyik pályázó projekt nemzetközi kooperációban valósulna meg, japán vagy amerikai közreműködéssel, a bruttó számokat jelentősen növelve. De most úgy tűnik, Európa magára marad, hisz a NASA pénze is fogy, és az is kérdéses, hogy Japánnak mennyire kell majd visszafognia az ország helyreállítása miatt a tudományos-technológiai költéseit.
A PLATO koncepcióterve. Így lát sok kis távcső egyszerre nagy területet és halvány csillagokat is: nyolc-nyolc modul négy, egymást átfedő területre lesz irányítva, középen elérve a legjobb határfényességet.
Nézzük akkor, mik is a tervek és mik az esélyek. Elsőként két M-osztályú küldetés fog sorra kerülni 2017-18-ban (vagy már inkább '19-ben), a három még versengő jelöltet már korábban bemutattam. A kozmológiai kérdéseket vizsgáló Euclid űrtávcső, a Napot a Merkúr távolságáig megközelítő Solar Orbiter és a tranzitos exobolygó-kereső PLATO jelenleg a részletes kidolgozási fázisban van, és némileg tologatták már a végső kiválasztás időpontját, jelenleg idén őszre (szeptember-október) tervezik. A CoRoT és Kepler programokban szerzett tapasztalatokkal felvértezve Magyarország is képviselteti magát a PLATO-ban, méghozzá a tudományos konzorcium vezetőségében, Szabó Róbert személyében. Úgyhogy tessék drukkolni a PLATO-nak!
Ezt követően még egy M-küldetés van betervezve 2020-22-re, melynél most történt meg az első kiválasztás, a 47 beérkezett tanulmányból négyet ítéltek további fejlesztésre érdemesnek. Ezek: egy exobolygók légkörét vizsgáló űrbéli spektrográf, egy újfajta, nagy gyűjtőfelületű röntgentávcső, mintahozó egy kezdetleges (ősi összetételt megőrzött) földközeli kisbolygóról, illetve egy általános relativitást és a lokális téridőt tesztelő projekt. (Ha eljutok odáig, lesz róluk több is, de 2022 még messze van...) ;) Végül ott van még a japán SPICA infravörös űrtávcső, ami nem került ugyan be a végső körbe, de ettől függetlenül az ESA szeretné folytatni benne a részvételét.
A Jupiter Ganymede Orbiter. 2020-as indulással 2026-ra érne a Jupiterhez és fokozatosan, a két külső Galilei-hold melletti elrepülésekkel alakítva a pályáját, bő két évvel később állna végül pályára a Ganymedes körül.
Ezek az M-osztályú küldetések nincsenek is különösebb veszélyben, legfeljebb egy-két éves csúszás figyelhet be, bár itt is vannak kooperációk, például a NASA-val. Annál nagyobb bajba került az egy szál zászlóshajó, melynek 2020 táján kéne repülnie. Ennek kiválasztására idén júniusban került volna sor, azonban pár hete az ESA vezetése úgy döntött, hogy a jelen helyzetben nem lehet már jelentősebb kontribúcióra számítani a NASA részéről, és az L-küldetést csak az ESA 700 millió eurós keretére alapozva kell megvalósítani. Mivel ez pénzügyileg jó 40-50%-os csökkentést jelent, a döntést eltolták jövő februárra, hogy a programok vezetőinek legyen ideje átdolgozni a terveket. A három versenyzőből a legjobb helyzetben talán az EJSM (Europa-Jupiter System Mission) küldetés van, hiszen az eleve két űrszondával számolt volna, az amerikai Jupiter Europa Orbiterrel (JEO) és az európai Jupiter Ganymede Orbiterrel (JGO), vagyis a JEO kiesése, amiről a Decadal Survey gyakorlatilag megállapította, hogy jelenleg kivitelezhetetlenül drága, alapjaiban nem rengeti meg a projektet. Kérdés, hogy a JGO és annak az Io-Europa pároshoz képest kevésbé ütős Ganymedesre és Callistora kihegyezett programja képes-e önálló zászlóshajóként megállni a lábán és/vagy át lehet-e úgy tervezni a missziót, hogy legalább kicsit az Europa felé is benézzen.
A félkész LISA Pathfinder termális tesztre előkészítve. Az alsó része a NASA által készített Disturbance Reduction System végleges példánya, a felső az európai LISA Technology Package termális szerkezeti modellje.
A másik két küldetés már nehezebb helyzetben van. Az IXO (International X-ray Observatory) egy hatalmas, a Chandránál két-háromszor nagyobb röntgentávcső lenne, ami eredetileg NASA-ESA-JAXA hármas együttműködésben épült volna. A mostani helyzetben viszont csak kisebb méretben és hat helyett csak két-három detektorral felvértezve épülhetne meg. A LISA (Laser Interferometer Space Antenna) gravitációshullám-detektornak is kinéz egy erőteljes egyszerűsítés, bár mindkét program vezetője igyekezett megnyugtatni mindenkit, hogy a csökkentések ellenére azért nagy előrelépést jelent majd a tudománynak mindkét misszió. A LISA meglehetősen kemény technológiai kihívásait (mint például a három űrszonda közti 5 millió km-es távolság 20 pikométeres pontossággal való megtartása), tesztelő LISA Pathfinder misszió is szép csendben csúszogat, jelenleg 2013-ra ígérik a startot. A NASA esetleges kiszállása az IXO-ból és a LISA-ból pedig nagy csalódást keltene Amerikában is, mivel tavaly az Astronomy & Astrophysics Decadal Survey mindkettőt kiemelte mint megvalósítandó nagy lélegzetvételű programot.
És persze az ESA-nak a Cosmic Vision mellett külön Mars-programja is van, a NASA-val közös együttműködésben: az ExoMars 2016-18 fedőnevű projekt négy űrszondát tartalmaz, kezdve 2016-ra tervezett, közös Trace Gas Orbiterrel, ami a metán és társai nyomon követése mellett a felszín monitorozását is folytatná a poszt-MRO időkben, majd a roverek érkezésével átjátszóállomásként is működne. Egy kis landert is vinne magával, ami elsősorban az európai landolási technológiát tesztelné a jövő számára, de az ExoMars Entry, Descent and Landing Demonstrator Module (EDM) nyolc marsi napon át, ameddig az akksijai kitartanak, méréseket is végezne felszínen. Őket követné 2018-ban a MAX-C és ExoMars Rover tandem. Az európaiak emiatt is vakarhatják a fejüket, mert a két rover egyrészt közös hordozórakétán (az európai Ariane-5) utazna a vörös bolygóhoz, majd odaérve az amerikai, Curiosity-hez kifejlesztett sky crane (felszín-felett-lebegős-kábelen-leeresztős) rendszer tenné le mindkettőt a Mars felszínére. Ha tehát a MAX-C komoly csúszást szenved, az a már eleve sokat késlekedett ExoMars Rovert is tovább szívatja.
Szóval így néz ki a helyzet ma. Úgy tűnik, hiába lenne igény az egyre bonyolultabb, szofisztikáltabb programok nemzetközi összefogásban való megvalósítására, ezek igen nyögvenyelősen mennek. Pedig ez lenne a jó irány, mert lassan eljutunk oda, hogy a tudomány, amit végezni akarunk, túllépi a jelenlegi nemzeti, ügynökségi pénzügyi kereteket. A Naprendszer egyre távolabbi zugaiba akarunk eljutni, egyre nagyobb területen akarunk egyre részletesebb vizsgálatokat végezni a Marson, és persze mintákra vágyunk, kisbolygókról, üstökösökről, a Holdról és leginkább a Marsról. De mikor jön el az idő, amikor a gazdasági és politikai érdekek és lehetőségek engedni fogják mindezt?
Ajánlott bejegyzések:
A bejegyzés trackback címe:
Kommentek:
A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.
KGyST · http://repules.tumblr.com 2011.04.02. 09:37:41
Én nem akarom a Curiosity halálhírét kelteni, de mi lesz, ha ezzel a 10 (!) M-osztályú ESA-küldetés árából kihozott misszióval valami baj lesz?
Sokkal jobb lenne szériában gyártott, és mondjuk, csak a szenzorok terén különböző, kis rakétákkal feljuttatott, de egyúttal tartósabb (érted, nem akksiról megy, mint a Euro-lander) szondákból egy fenntartott hálózatot építeni (tulajdonképpen olyat, mint ami a Mars körül már működik).
Egy ilyen rendszer, amellett, hogy olcsóbb és biztonságosabb (amellett, hogy kipróbáltabb, a célégitest körül keringő, bajba jutott szondákkal, a többin keresztül, könnyebb lenne kommunikálni) lenne, sokkal jobban elbírná a költségvetési kényszereket (pl. megszorításnál a 10 helyett csak 8 missziót indítva, nem az egy bonyolultat huszadszorra áttervezve), gyorsabban tudná lereagálni az új tudományos eredményeket (kisebb szondát gyorsabban lehet megépíteni és pénzt szerezni rá).
Emellett az összes érdekes égitest mellett folyamatos és tartós lenne a a jelenlét, és hát látjuk, hogy a különböző missziók nem feltétlenül az előre tervezett idejük alatt produkálják a nagy eredményeket, a századárból kihozott extended missionok is szépen muzsikálnak.
Meg hát ez egy más mentalitást hozna be.
lacalaca · http://cydonia.blog.hu 2011.04.02. 21:43:13
Az egy kérdés, hogy nem bírják előre megbecsülni a költségeket, de az MSL sem feltétlenül drágább, mint öt MER építése ÉS üzemeltetése. Íme az érvelés a Space Reviewről:
"A few years ago I saw several posts on space discussion groups stating that the “solution” to problems with NASA’s Mars Science Laboratory (MSL)—which is way over budget and behind schedule—was to “flood Mars with small rovers.” After all, wouldn’t it be better to have five Spirit/Opportunity class rovers, or even ten, than a single MSL? The problem with this solution is that it was disconnected from the requirements that led to MSL. MSL is bigger, more sophisticated, and more expensive than smaller rovers because Mars scientists wanted a rover that could land many more places on Mars, travel longer distances, drive over rockier terrain, and carry more sophisticated (and energy hungry) instruments. More rovers are no benefit if they can only be landed in a small, scientifically uninteresting area and never travel to the interesting places. More rovers also means more people to drive them and operate their instruments, which costs money. Finally, more rovers would increase demand on the Deep Space Network, possibly requiring the construction of more communications dishes. Thus, an ideological/technological solution—build more, cheap, small stuff—may not only be worse (by failing to accomplish the goals, and possibly costing more money in the process), it might never work."
www.thespacereview.com/article/1534/1
KGyST · http://repules.tumblr.com 2011.04.02. 22:45:36
Ezzel angol barátunk le is írta, mit jelent a "thinking inside the box".
Általában:
-ha folyamatosan kis szondákkal bombázzuk a -legalább közelebbi- bolygókat, akkor nincs olyan, ha staffot fent kell tartani közben. Az egyik szonda épp utazik, a másik meg már dolgozik. A harmadik még dolgozik, de már régóta ott van, kevesebb friss (izgalmas) adatot küld. Load balancing van.
-a távoli (Marson túli) missziókat tök értelmetlen kémiai hajtóművekre alapozni, ha képtelenek vagyunk az előre tervezhető 10 évben elfogadható minőségű elektromos hajtóművet összehegeszteni, akkor megette a fene. Egy ilyen sorozatgyártott "Jupiter-busz" fejlesztésének a lényege, h üzemi körülmények között tapasztalatot szerezzünk pl. ionhajtóművel. Ha a Hajabusza haza tudott evickélni egy ilyen hajtóművel (és most tekintsünk el a delta v különbségtől), akkor van működő ionhajtóművünk, és a távoli misszióknál van a használatára nagyon sok időnk és fölös energiánk, az aerobrakinget meg az összes nagybolygónál használhatjuk. (Érdemes lenne megnézni, hogy a Jupiter-repülések 5-6 éve alatt mekkora delta v-t lehet egy, jelenleg működő ionhajtóművel összehozni, akár a kezdő lökést kémiai hajtóművel megadva, ill ebbe mennyi műszer férne bele)
Kockázatos? Igen, de kevesebbet bukhatunk.
-DSN: csodálom, h még mindig itt tartunk, egyébként a több szondának az egyik értelme a helyszíni adatfeldolgozás/kompresszió/tárolás/terheléselosztás lenne a fő értelme. És akkor arról nem beszéltünk, hogy a DSN egy elavult technológia, már rég ki kellett volna lézerrel váltani. Ezek a nagy tányérantennák nevetségesek a 21. században.
-Arról nem beszélve, hogy a sok kicsi jelentős plusz biztonságot jelent, egy eltájolódott űrszonda rossz irányba mutató antennájával nem lehet kommunikálni a Földről, viszont egy közelben elhaladó másik szonda valamilyen gyengén irányított antennával még felveheti a kapcsolatot, reléként működve. Plusz biztonság.
-Az ilyen apróságok, hogy a szondák (különösen a lejárt szavatosságúak) irányításába (nem csak az adatfeldolgozásba) amatőröket is be lehetne vonni. Mekkora kaland lenne.
-Engem nagyon meglep, hogy valaki komolyan azt állítja, hogy a Curiosity a mérete által éri el a "járhatatlan" helyeket, tudja a nagy energiaigényű műszereit használni és attól ilyen tartós. (Ez utóbbit majd, ha megérkezett). Emlilynek volt egy podcastja a Curiosity lehetséges leszállóhelyeiről, és öt, totál eltérő geológiai és földrajzi adottságú térség volt (jelentős részük üledékes), elképzelhető, hogy a MER-ek mindegyik helyen nem dolgozhattak volna, de hogy egyiken sem, az hihetetlen.
Talán az energiaigényt még el tudom képzelni, hogy csak RTG-vel lehet megoldani, és annak lehet nagy a tömege, bár kíváncsi vagyok, mely műszernek van ekkora fogyasztása.
-Egyedi platformara egyedi szoftvert kell fejleszteni, ami tetemes hibalehetőség. Számoljuk össze a szoftverhibák miatt bebukott űrmissziókat.
Összességében nekem nagyon sokáig kell magyarázni, hogy a fehér elefánt az nem fehér elefánt.
en.wikipedia.org/wiki/White_elephant
lacalaca · http://cydonia.blog.hu 2011.04.03. 10:21:44
Az is szempont, hogy egy csomó detektor alapértelmezetten drága, mert egyszerre kell könnyűnek, kis fogyasztásúnak, űrállónak lennie, de egyben jobbnak, nagyobb tudásúnak is az előző generációs drága műszernél. Harminc centis felbontású képeket nem fog csinálni sok kicsi keringőegység, sok egyszerű kamerával, de egy HiRISE egy MRO-n igen. Ugyanígy egy ionhajtómű is drága, ha egyet csinálsz, ha tizet, csak legfeljebb tíz helyett mondjuk hat-nyolcszorosa egy árának.
Aztán el kell dönteni, hogy mit akarsz, néhány egyszerűbb vizsgálatot elvégezni sok helyen és szívni a fogad, ha valami igazán érdekesre bukkansz (a MER-ek pl nem tudnak tömegspektroszkópiát csinálni minden kőről vagy biológiai vizsgálatot végezni vagy éjszakázni) vagy megépítesz egy nagyot, ami tizenötféleképp is meg tud vizsgálni egyetlen mintát. Persze, az MSL-el rendesen túllőttek a célon, ahogy a JWST-vel is, de pl a Cassini-t még évtizedekig esélytelen kiváltani sok kis űrszondával, főleg ha szimultán méréseket is akarnál végezni egyszerre több műszerrel. Pusztán a távolság miatt is, akár kémiai, akár ionhajtóművel mész, hisz ha felgyorsítod az odautat mondjuk hintamanőverekkel vagy napvitorlával vagy mittudomén, akkor a pályára állás lesz nehezebb, vagy az orbit insertionhoz kell sok nafta, vagy lehet kísérletezni aerocapture-el, amihez viszont hőpajzsot kell vinni. Aztán még kell valami meghajtás a későbbi pályamódosításokhoz. Vagyis óriásbolygókhoz egyelőre vagy nagy űrszondát küldünk, vagy sok kicsit egyenként becsomagolva, feltankolva, stb, vagyis: drágán. Mindkét esetben. Az elrepülések ideje pedig elmúlt, túl vagyunk rajta, már ami az óriásbolygókat illeti.
Föld körül, a Holdnál, esetleg a Marsig működhetnek ezek az elképzelések, de akkor meg meg kéne adni a módot a kellő R&D-re előtte.
Hálózatok egyébként vannak tervben, ott van a NF5-re ajánlott Lunar Geophysical Network. Négy azonos lander, de ehhez is szükség van a New Frontiers keretre. A MetNet is készen áll, de megint nincs, aki elvigye a Marsra, ha jól tudom, az oroszok most épp megint nem engedik rá a Fobosz-Gruntra. A finnek meg nem feltétlenül fizetnének külön rakétát, ha nem muszáj.
Egyelőre a reciklálással is az van, hogy ha a NASA a számára zsebpénznek számító 20-30 millióból kihúz még egy teljes értékű misziót egy Stardustból vagy Deep Impactból, akkor nem fogja odaadni.
Szóval a dobozon kívül egyelőre még nehéz jutni, aki odabent van, annak nem nagyon van mozgástere, mert nem adnak rá neki pénzt. Aki meg kint van, annak ott van pl a GLXP vagy a CubeSat (egy indult a Vénuszhoz az Akatsukival csak épp egy nap után bekrepált) arra, hogy bizonyítson. Máról holnapra nem fog menni, de lehet hogy a most alakuló válság segít majd a nézőpontok változtatásában.