Einde van de Mir-missie
Voorbereiding en planning tot 22 maart 2001
http://www.esa.int/export/esaCP/ESA6X0UM5JC_index_1.html
Mir is het Russisch voor 'vrede' en voor 'wereld'.
Mir staat onder de verantwoordelijkheid van
de Russian Aviation and Space Agency, RosAviaKosmos. De operationele leiding is in handen van RSC Energia. De operatie wordt gecentraliseerd in het RosAviaKosmos' TsNIIMash (Central Scientific Research Machine Builiding Institute) Mission Control Center (TsUP) in Korolyev bij Moskou.Het eerste gedeelte van Mir is op 20 februari 1986 gelanceerd. Het ruimtestation meet 33 m ( Progress M - Kvant 1 - Core Module - Soyuz TM) op 31 m (Priroda - Kristall - Docking module) op 27,5 m (Kvant 2 - Spektr). De core module is 13 m lang en heeft een diameter van 4 m. Het complex bestaat uit vijf grote (Mir, Kvant-2, Spektr, Priroda en Kristall) en twee kleine modules (Kvant-1, en de Amerikaanse Docking Module). De 5 grote modules bevatten ongeveer 60 m3 lucht onder normale druk (uitgenomen Spektr die niet meer onder druk staat).
Tevens zijn er twee transporttuigen aan gekoppeld: Progress en Soyuz. De massa van Mir bedraagt 130 tot 140 ton. Massa van MirBron: www.esa.int/export/esaCP/
Mir heeft baanbrekend werk verrichtOp 20 februari 2001 werd de 15de verjaardag "gevierd" van de aanwezigheid van Mir in de ruimte. Dit is tevens de langste gecontroleerde ruimtevlucht van een satelliet. Mir is permanent bemand geweest van september 1989 tot augustus 1999. Aan boord van Mir hebben duizenden wetenschappelijke experimenten plaatsgevonden, zoals de productie van zeldzame materialen, biologisch onderzoek en studie van de effecten van gewichtloosheid op het menselijk lichaam in langdurige vluchten. Het is het langst werkend ruimtelaboratorium ooit.
In Mir werden heel wat records gebroken. De langste ruimtevlucht staat op naam van Valery Polyakov met een verblijf van 437,7 dagen. In het totaal verbleef Sergei Avdeyev 747,6 dagen in de ruimte, verdeeld over drie vluchten. De langst durende ruimtemissie van de Amerikaanse Shannon Lucid (188 dagen in 1996) vond plaats in Mir.
Voorbereiding voor koers naar de Aarde
Mir, de trots van het Russisch ruimtevaartprogramma, is afgeschreven. Mir was ontworpen om 5 jaar te functioneren. Het zijn er 15 geworden.
De Russische regering is ingegaan op het voorstel van RosAviaKosmos, om een einde te maken aan het Mir programma en een veilige aftocht voor te bereiden. Daarvoor is een speciale Interagency Commissie opgericht, geleid door Ju. N. Koptev, General Director van RosAviaKosmos.
Daar Rusland slechts de helft van de baan van Mir in het oog kan houden, heeft het TsNIIMash Mission Control Center (TsUP), een beroep gedaan op NASA en ESA om de positie van Mir te controleren en de gegevens door te sturen. In dit kader heeft ESA de Mir De-Orbit Monitoring Group opgericht. De NASA zal met radar en met telescopen Mir volgen en aan Rusland die informatie evenals informatie over de atmosferische toestand doorspelen. Ook het Pentagon en andere instanties worden ingeschakeld. De zogenaamde 'dark orbits' zijn de baangedeelten die niet vanop het Russisch grondgebied kunnen gevolgd worden. Rusland blijft echter volledig verantwoordelijk voor het welslagen van de operatie.Woensdag 24 januari 2001 is Progress M1-5, geladen met 2,677 ton brandstof, vanuit Baikonour vertrokken naar Mir om er zaterdag 27 januari aan te meren. Normaal moest het ruimtetuig al eerder vertrokken zijn, maar de stroompanne van enkele dagen terug deed de centrale computer uitvallen en maakte het oriëntatiesysteem onklaar. De computer kon vlug terug opgestart worden maar de gyroscopen konden niet terug aangezet worden. Het ruimtestation moest stabiel gehouden worden door enkele kleine thrusters die brandstof verbruiken. Met de gyroscopen zou Mir zonder brandstof de juiste positie kunnen houden.
Naast de brandstof heeft Progress ook nog een zuurstofvoorraad mee voor het noodgeval waarbij nog een bemanning zou moeten gelanceerd worden om manueel in te grijpen.
25 januari: Progress M43, de cargo die sinds oktober aan de Mir gekoppeld was, heeft zich losgemaakt van Kvant-1 module. Daardoor is de weg vrij voor de koppeling met Progress M1-5, de laatste cargo die Mir zal aandoen. Progress M43 zal niet onmiddellijk uit zijn baan gebracht worden, maar zal in de baan blijven tot 28 januari. Indien de koppeling van Progress M1-5 niet lukt, zal 'mission control' in Korolyev pogen M43 opnieuw aan het ruimtestation te koppelen. De cargo heeft immers voedsel en lucht aan boord wat van pas zou kunnen komen voor een eventuele bijkomende bemande vlucht die dan de koppeling met Progress M1-5 zou moeten bewerkstelligen.
De temperatuur in de Kvant-2 module bedroeg op 25 januari nog altijd 40° C. Dit was de oorzaak van de stroomonderbreking die eind januari het controlesysteem van het station deed uitvallen en de lancering van Progress M1 met enkele dagen vertraagde. Het controlesysteem blijft problemen ondervinden om de temperatuur in Mir voldoende laag te houden. Dit komt omdat Mir zich tijdelijk in een baan beweegt die gedurende 24 uur blootgesteld is aan de stralen van de zon.
27 januari: Het ruimtetuig Progress M1-5 is erin geslaagd zonder enig probleem te koppelen met de Kvant-1 module om 5h34m UT. Een bemande noodvlucht naar Mir hoeft dus waarschijnlijk niet meer.
7 maart
(www.washingtonpost.com): Volgens Deputy Mission Control chief Viktor Blagov hebben ruimte-ingenieurs beslist om de orbiter te laten dalen tot 220 km vooraleer de hem neer te halen. De de-orbit is voorzien voor 20 maart. Momenteel maakt Mir een trage tolbeweging. Het zal een kunst worden Mir in een stabiele positie te krijgen. Dit zal brandstof vergen en heel wat elektrische energie. De batterijen van Mir zijn echter oud en onstabiel. Deze stabilisatie zou één dag voor de dumping in gang worden gezet om zoveel mogelijk energie uit te sparen.Verzekering: Om de onrust bij de bevolking van Japan, Australië en Nieuw-Zeeland wat te bedaren, heeft het Russische Aviation and Space Agency met drie de Russische verzekeringsmaatschappijen Megaruss, Industrial-Insurance Company (elk voor 40%) en met AVIKOS (voor de overige 20%) een verzekering van 200 miljoen USD afgesloten om schade door invallende brokstukken te vergoeden. De contracten zijn opnieuw verzekerd, met name bij Lloyds in Londen, omdat het ruimtevaart betreft. Dit is de gewone praktijk in de verzekeringswereld bij grote eenmalige contracten. De verzekering heeft de Russische schatkist tussen 600.000 en 1,4 miljoen USD gekost.
10 maart (www.mirreentry.com): De communicatie met Mir en Progress M1-5 verloopt vlot. Problemen in de communicatie zouden een gecontroleerde afdaling van Mir in de aardse atmosfeer in het gedrang kunnen brenngen. Tot nu toe was voorzien dat, eens Mir was gedaald onder de 250 km, er drie afremmingspulsen zouden gegeven worden om een hoogte van 215 km te bereiken waarna een vierde en laatste impuls het complex in de dampkring zou loodsen. Vorige week is het plan gewijzigd. Om brandstof te sparen besliste Mission Control om de afremmingspulsen uit te stellen en de natuurlijke afremming te laten duren tot een hoogte is bereikt van 220 of 215 km. Dan zouden er twee korte impulsen gegeven worden binnen een periode van 6 uur. De volgende dag zou een lange impuls volgen die het complex binnen de atmosfeer moet brengen in een impactbaan. Nochtans beweren bepaalde Russische experten dat een lagere baan de controleerbaarheid van de raketmoterimpulsen door het Mission Control Center (MCC) vermindert. Op lagere hoogte is de atmosfeer immers dikker en de oriëntatie van het station is moeilijker te beheersen. Anderen beweren dat het station volledig onder controle blijft bij een hoogte boven 200 km.
12 maart (www.space.com): Mission Control in Korlyev heeft maandagmorgen de hoofdcomputer in Mir opgestart. Bestanden met commando's werden geüploaded in de computer. De computer zal worden gebruikt om het ruimtestation te stabiliseren.
13 maart (www.space.com): Alle onderdelen van het controlesysteem aan boord van het ruimtestation Mir zijn dinsdag opnieuw in werking. Alle onderdelen functioneren normaal.
14 maart: Mission Control Center in Korolyev stelt onder voorbehoud de datum van 22 maart voorop om Mir naar beneden te halen.
18 maart: Officiële instanties van Mission Control Center zeggen dat het nu voor 80% zeker is dat op 23 maart rond 6h UTC brokstukken van Mir in de Stille Oceaan zullen ploffen. Dit bericht is ondertussen bevestigd door TsUP zelf. De operatie is dus met één dag uitgesteld. Op 23 maart: Mir brandt gedeeltelijk op in de dampkringIn een periode van maximum zonneactiviteit veroorzaakt de zonnewind hevige schommelingen in de dichtheid van de atmosfeer. Dit maakt het moeilijk om de afremming door de hoogste luchtlagen van de atmosfeer in te schatten. Mir moet gedaald zijn tot een hoogte van 250 tot 240 km om het planmatig in de dampkring te leiden. Het Russisch Luchtvaart en Ruimteagentschap had uitgerekend dat dit punt op 3 maart zou bereikt zijn zodat de re-entry op 8 maart zou kunnen plaatsvinden. Sindsdien is de zonneactiviteit verminderd en is de atmosfeer ter hoogte van Mir minder dicht dan voorzien. Een nieuwe datum voor de re-entry was daarom voorzien in de periode van 13 tot 18 maart. Om brandstof uit te sparen is op 6 maart beslist Mir te laten afdalen tot ongeveer 220 km. "Hoe dichter Mir bij de Aarde komt, hoe minder brandstof nodig is voor de afremming". De terugkeer zelf was toen voorzien voor 20 maart. Op 14 maart is de afdaling van Mir gepland op 22 maart. Op 18 maart werd 23 maart als nieuwe datum voor de re-entry vooropgesteld.
Het grootste gedeelte (100 ton) zal verbranden in de dampkring. De rest (20 - 25 ton of mogelijk 40 ton) zal neerkomen in de Stille Oceaan tussen Nieuw-Zeeland en Zuid-Amerika. De impactzone is 6.000 km lang en ongeveer 200 km breed.
Rusland heeft veel ervaring met het dumpen van afgedankte satellieten op die plaats. Twee Progress ruimtetuigen zijn daar dit jaar al gedropt. Mir, die vast zit aan een Progress, zal de derde zijn. De kans dat brokstukken land zullen treffen is heel klein. Een fragment van 700 kg zou een versterkte bunker met muren van twee meter kunnen doorboren.
Hoogte van Mir
Onderstaande grafiek geeft de hoogteverschillen van het laatste jaar (bron: www.heavens-above.com). Duidelijk zijn de pieken te zien als gevolg van het in een hogere baan brengen van Mir. Daarna komt Mir geleidelijk terug naar beneden door de aanwezige ijle lucht. Bij conventie neemt men aan dat de atmosfeer zich uitstrekt tot 120 km hoogte. Dat er hoger nog lucht aanwezig is duidelijk. Tevens kan men zien dat de dalingstrend niet uniform is. Dit is te wijten aan de activiteit van de Zon die de bovenste luchtlagen geregeld doet aanzwellen. Hoe lager Mir zich beweegt, hoe meer het station wordt afgeremd door de luchtlagen en hoe sneller de daling verloopt. In de laatste dagen zal de dalingstrend heel hoog zijn.
De hoogte van 220 km is bereikt op 22 maart 2001.
In de hoogste lagen van de atmosfeer betekent elke 27 km lager een verdubbeling van de dichtheid. De val van Mir volgt dus een exponentiële functie. (Mir zal juist voor het definitieve einde een ellipsvormige baan krijgen. Bemerk dat bij een ellipsvormige baan het ruimtetuig bij perigeum een sterkere weerstand ondervindt van de luchtlagen dan in apogeum. De luchtweerstand heeft als effect een ellipsvormige baan om te vormen tot een sferische baan.)
Indien het ruimtestation aan zijn lot zou
worden overgelaten, zou het einde maart, nl. op 28 maart 2001 (+ / - 1 dag) ongecontroleerd neerkomen. Bij een ongecontroleerde terugkeer komt het tuig onder een schuinere hoek de atmosfeer binnen waardoor de impactzone veel groter is.Uitstel
| Geplande datum re-entry Mir | Reden uitstel |
| 27 of 28 februari 2001 | De hoogte van 240-250 km is niet bereikt |
| 8 maart 2001 | Verminderde zonneactiviteit |
| 13 tot 18 maart 2001 | Om brandstof te sparen is beslist Mir te laten dalen tot een hoogte van 220 km. |
| 20 maart 2001 | De hoogte van 220 km is nog niet bereikt |
| 22 maart 2001 | Hoogteverlies trager dan verwacht |
| 23 maart 2001 | Geen uitstel meer |
De waarnemers opgesteld in een straal van 500 km van het gebeuren zullen de re-entry kunnen volgen. Indien dit zich tijdens de lokale nacht zou afspelen, zou dit spectaculaire beelden kunnen opleveren. De re-entry vindt echter plaats in de lokale vooravond waardoor veel effecten niet zichtbaar zullen zijn. Het einde van de verbranding van de zwaarste elementen zal nog in de duisternis te zien zijn. Het "vuurwerk" vanop Aarde gezien duurt slechts 5 minuten (denk aan een passage van Mir).
Het is moeilijk om de juiste impactplaatsen juist te voorspellen omdat veel afhangt van de dichtheid in de hogere luchtlagen. Deze dichtheid is sterk veranderlijk op grote hoogtes. Er is volgens Russische officiële instanties één kans op 33 dat Mir van zijn geplande baan afwijkt. De kans dat brokstukken op een stad terechtkomen is volgens Russische specialisten praktisch nul procent (0,02%).
Bob Citron, die aan het hoofd staat van de private Mir Reentry Observation Expedition, legt een vliegtuig in om het neerstorten van Mir te volgen. Het gecharterd vliegtuig zal parallel met de centrale lijn van de impactzone vliegen op een afstand van ongeveer 300 km. Aan boord zullen o.m. Mir-kosmonauten en ontwerpers van het station zetelen, een Amerikaanse kosmonaut die nog de Maan heeft bezocht, Buzz Aldrin, en een aantal onderzoekers. Voor wie niet door het venster kan kijken, zullen beelden vanuit HDTV camera's gestuurd worden naar de tv-toestellen in de passagiersruimte. Zo zou iedereen getuige kunnen zijn van de val van Mir. Een zitje kost wel 6500 USD. Meer info op de site www.mirreentry.com.
Wat kan verkeerd lopen?
Mission Control (TsUP) heeft er alles aan gedaan om te voorkomen dat brokstukken land zouden treffen. Ongeveer 50.000 computersimulaties zijn uitgevoerd om zeker te zijn dat de niet verbrande fragmenten binnen de voorziene zone zullen terechtkomen. Spijts die inspanningen geven de officiële instanties toe dat het naar beneden halen van een ruimtestation van meer dan 130 ton een uitdaging blijft.
Indien iets zou verkeerd lopen en in de veronderstelling dat het land op de hoogte is gebracht, kan het land zelf weinig of niets meer doen. In een half uur tijd kan men de bevolking niet meer waarschuwen. Maar het is uiterst onwaarschijnlijk dat een bevolkt gebied gevaar zou lopen.
Het MCC zegt op alles voorbereid te zijn. Bij volgende mankementen kan als volgt worden ingegrepen:
De vraag is of Progress zal in staat zijn om het logge gevaarte in toom te houden. De Russen zijn wel gewoon om afgedankte Soyoez en Progress raketten te dumpen maar nu zit er een ruimtestation aan vast dat 20 keer meer massa heeft. Mir mag zeker niet kantelen vóór de motor van Progress zijn werk heeft gedaan. Er zijn eigenlijk twee effecten die spelen: de luchtweerstand die proportioneel is met de snelheid in het kwadraat en het warmte-effect die in verhouding staat met de snelheid in de derde macht. Beide effecten zijn proportioneel met de luchtdichtheid en beide werken enkel op de voorkant van het object.
Andere verwikkelingen:
Volgende kaartjes geven een idee van de inslagzone:
De lichtste elementen zullen in zee storten op 1800 km vóór het voornaamste impact punt. De zwaarste fragmenten vallen tot 2600 km verder dan dit punt.
Bron: RSC Energia
Op de persconferenctie van 14 maart in Korolyev is aangekondigd dat de impactzone enigszins is aangepast om de onbewoonde Franse eilanden in de Stille Oceaan te ontzien. Mir zou vóór de fatale duik vliegen boven Mongolië, China, Japan (boven Honshu), de omgeving van de Fiji eilanden. De hoogte boven Japan zou ongeveer 180 km bedragen, boven de Fiji-eilanden is de hoogte nog ongeveer 90 km.
Ook voorspelde Vladimir Solovyov dat het speciaal ingelegd vliegtuig en de schepen dichtbij de impactzone waarschijnlijk niet veel zullen zien. MCC zal met deze toestellen ook geen radiocontact onderhouden. Yuri Koptev, directeur van RosAviaKosmos, noemde de vlucht onverantwoord en vergeleek de trip naar de impactzone met het springen van een brug in het water. Herring, die aan het hoogd staat van de Herring Media Group en van plan is live beelden door te sturen over het internet, repliceert dat enkele minuten vóór het station in de dampkring duikt, een piloot MCC zal opbellen om de coördinaten te vragen van de impactzone. Die zullen dan zeker bekend zijn. De piloot zal zich buiten de zone houden.
Einde van eerdere satellieten boven land
Meer informatie in tijdschriften:
Meer informatie in boeken:
Meer informatie op het net:
Laatste update: 22 maart 2001 om 23:00.
