ExoMars: niepełny ale sukces!

exomars-edm

W dniu dzisiejszym sonda ExoMars dotarła do Marsa. Z tej okazji w centrum ESOC w Darmstadt zorganizowano specjalne wydarzenie dla prasy, gdzie pojawili się przedstawiciele prasy, osoby pracujące nad projektem ExoMars, dyrektor generalny Europejskiej Agencji Kosmicznej i wiele innych równie ciekawych osób.

W ramach pierwszej z cyklu misji ExoMars dzisiaj do Marsa dotarł orbiter Trace Gas Orbiter oraz demonstrator technologii wejścia w atmosferę, lotu i lądowania Schiaparelli.

Czym jest Trace Gas Orbiter?

Trace Gas Orbiter to jak sama nazwa wskazuje sonda, której zadaniem będzie badanie składu chemicznego rzadkiej atmosfery marsjańskiej. Same badania atmosfery rozpoczną się po unormowaniu orbity w 2017 roku. Głównym celem orbitera jest lepsze zrozumienie pochodzenia i zachowania atmosferycznego metanu (CH4) i innych gazów mogących wskazywać na aktywność biologiczną lub geologiczną na Marsie. Dodatkowo TGO będzie służył także do wspomagania komunikacji między Ziemią a łazikami i lądownikami pracującymi na powierzchni Czerwonej Planety.

Wcześniejsze badania prowadzone zarówno z Ziemi jak i z przestrzeni kosmicznej wykazywały obecność niewielkich ilości metanu w atmosferze Marsa nad niektórymi obszarami powierzchni. To nie musi, ale może wskazywać na obecność jakiejś formy życia lub procesów geochemicznych takich jak wulkanizm czy aktywność hydrotermalna. Aby spróbować ustalić czy metan w atmosferze czerwonej planety jest pochodzenia biologicznego czy geologicznego, ESA i NASA niezależnie zaczęły prace nad sondą wyposażoną w instrumenty badające gazy, z których składa się atmosfera Marsa. Z czasem NASA i ESA podjęły decyzję o wspólnej współpracy nad takim orbiterem. Jednak w 2012 roku administracja prezydenta Baracka Obamy zrezygnowała z udziału w tym przedsięwzięciu ze względów budżetowych.

15 marca 2012 roku Europejska Agencja Kosmiczna poinformowała, że projekt ExoMars będzie kontynuowany we współpracy z Rosyjską Agencją Kosmiczną (Roscosmos), która zaoferowała ze swojej strony dwie rakiety Proton oraz dodatkowo platformę przeznaczoną do wejścia w atmosferę i lądowania w ramach drugiej części misji ExoMars 2020.

W dniu dzisiejszym sonda TGO weszła na orbitę wokół Marsa i teraz przez siedem miesięcy będzie wykonywała manewry hamowania aerodynamicznego zanurzając się w atmosferę Marsa i wykorzystując jej opór do zmniejszania prędkości i ukoławiania orbity. Docelowo sonda ma znaleźć się na kołowej orbicie na wysokości 400 km nad powierzchnią Marsa. Faktyczne badania naukowe rozpoczną się pod koniec 2017 roku.

Instrument FREND będzie monitorował poziomy wodoru do głębokości 1 metra pod powierzchnią Marsa. Miejsca, w których wodoru będzie więcej mogą wskazywać na depozyty lodu wodnego, co może być istotną informacją dla przyszłych misji załogowych.

Głównym zadaniem misji będzie scharakteryzowanie przestrzenne i czasowe źródeł śladowych gazów w atmosferze. Jeżeli w atmosferze dostrzeżemy metan w obecności propanu lub etanu, będzie to silna przesłanka wskazująca na biologiczne źródło metanu. Jeżeli jednak metan będzie rejestrowany w obecności dwutlenku siarki – najprawdopodobniej będzie on produktem ubocznym procesów geologicznych.

Czym jest Schiaparelli?

Najprościej mówiąc jest to lądownik, którego zadaniem jest przetestowanie opracowanych przez ESA i Roscosmos technologii wejścia w atmosferę, lotu i lądowania na powierzchni Marsa. Tylko tyle i aż tyle. Dotychczasowe doświadczenie wskazuje, że lądowanie na Marsie to nie jest zadanie trywialne. O ile USA było w stanie z powodzeniem wylądować 7 razy na 8 prób, o tyle Rosji nie udało się wylądować ani razu na 8 prób, a Europejskiej Agencji Kosmicznej nie udało się wylądować ani razu, aczkolwiek przed Schiaparelli ESA próbowała tylko raz (w 2003 roku po odłączeniu się od sondy Mars Express, lądownik Beagle 2 stracił kontakt z kontrolą naziemną. Dopiero w 2015 roku okazało się, że lądownik przetrwał lądowanie jednak nie potrafił skontaktować się z Ziemią).

Lądownik Schiaparelli oddzielił się od sondy Trace Gas Orbiter w poniedziałek 16 października br. w odległości około miliona kilometrów od Marsa. W dniu dzisiejszym wszedł w atmosferę z prędkością 21 000 kilometrów na godzinę (5.8 km/s). Po zwolnieniu w atmosferze zgodnie z planem miały otworzyć się dwa spadochrony, które jeszcze bardziej miały zwolnić lądownik. W kolejnej fazie lotu przez atmosferę spadochrony miały się odczepić, a lądownik miał uruchomić zestaw silników pokładowych, których zadaniem było zmniejszenie prędkości niemal do zera na wysokości 2 metrów nad powierzchnią. Z tej wysokości lądownik miał opaść na powierzchnię, gdzie energię zderzenia miała pochłonąć specjalna strefa zgniotu zamontowana na spodniej części lądownika.

Co się dzisiaj stało?

Najważniejszą informacją jest fakt, że sonda Trace Gas Orbiter weszła prawidłowo na orbitę! To ogromny sukces. Teraz rozpoczyna się siedmiomiesięczna faza zwalniania sondy i ustalania orbity kołowej – zgodnie z planem w przyszłym roku możemy oczekiwać rozpoczęcia badań atmosfery. Niesamowita radość, która pojawiła się w centrum kontroli lotów, była związana właśnie z detekcją sygnału pochodzącego od TGO. Mamy kolejną sondę na orbicie wokół Marsa!

Równie ważnym elementem dzisiejszego dnia było wejście w atmosferę i lądowanie demonstratora Schiaparelli na powierzchni Marsa. Tutaj nie było aż tak różowo. Lądownik monitorowany był w trakcie lotu przez atmosferę, jednak w pewnym momencie kontakt się urwał. Aktualnie nie wiadomo co się stało z lądownikiem. Mógł wylądować, ale uszkodzić nadajnik, mógł ulec dezintegracji podczas lotu przez atmosferę z potężną prędkością, mogły nie zadziałać silniczki, które miały go spowolnić w ostatniej fazie lotu. To tylko domysły. Jak na razie wiemy, że jakieś 30 sekund przed lądowaniem sygnał nagle się urwał. Dane z sondy Mars Express także nie zawierają żadnego sygnału od lądownika. To nie jest z pewnością dobra informacja. Jednak według przedstawicieli ESA jeszcze jest za wcześnie, aby stawiać krzyżyk na lądowniku. Aktualnie naukowcy analizują dane z orbitera Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) w poszukiwaniu śladów sygnału z lądownika. Na jutrzejszy ranek zaplanowano kolejną informację, na której dowiemy się jakie są wyniki tej analizy.

Podsumowując: tak – lądowanie nie poszło idealnie zgodnie z planem, ale należy pamiętać, że lądowanie Schiaparelli to tylko jeden z elementów całej misji. Wejście na orbitę sondy, która dostarczy nam ton informacji o składzie chemicznym atmosfery Marsa, o procesach biologicznych czy geologicznych zachodzących na powierzchni to ogromny sukces całego przedsięwzięcia. Dlatego też, choć pewien niedosyt związany z lądowaniem pozostanie, to jednak według mnie należy uznać dzisiejszy dzień za wspólny sukces europejskiej i rosyjskiej agencji kosmicznej.