Trace Gas Orbiter: surfowanie zakończone

Spowolniona poprzez przeloty przez najwyższe warstwy atmosfery Marsa, sonda Trace Gas Orbiter weszła na docelową orbitę wokół planety i wkrótce rozpocznie poszukiwanie metanu w atmosferze Czerwonej Planety.

Sonda ExoMars Trace Gas Orbiter dotarła na Marsa w październiku 2016 roku w celu zbadania potencjalnie biologicznego lub geologicznego źródła gazów śladowych w atmosferze planety.

Oprócz tego sonda będzie służyła za przekaźnik łącząc łaziki na powierzchni z ich kontrolerami na Ziemi.

[AdSense-A]

 

Jednak zanim jakiekolwiek z tych zadań się rozpocznie, sonda musiała zmienić swoją początkową, bardzo eliptyczną czterodniową orbitę o wymiarach 98 000 x 200 km na końcową, dużo niższą i kołową na wysokości około 400 km nad powierzchnią.

„Od marca 2017 roku prowadziliśmy kampanię niezwykle delikatnego aerohamowania, w której raz na każde okrążenie opuszczaliśmy sondę w górne warstwy atmosfery, która stopniowo ją spowalniała obniżając tym samym jej orbitę” mówi Michel Denis, dyrektor lotu w ESA.

„Wykorzystaliśmy tutaj delikatny opór stawiany przez panele słoneczne do stopniowego zmieniania orbity. To było naprawdę spore wyzwanie dla zespołów kierujących misję, ale udało im się to doskonale. Podczas niektórych okrążeń schodziliśmy nawet na 103 km nad powierzchnią Marsa, a to naprawdę nisko”.

Koniec tej fazy misji miał miejsce o godzinie 17:20 GMT 20 lutego br gdy sonda uruchomiła swoje silniki na około 16 minut i podniosła najbliższy powierzchni punkt swojej orbity do 200 km, czyli znacznie ponad atmosferą. W ten sposób skutecznie zakończyliśmy kampanię aerohamowanie pozostawiając sondę na orbicie 1050 x 200 km.

„Już wcześniej wykorzystywaliśmy technikę aerohamowania pod koniec misji Venus Express, która nie była zaprojektowana do tego manewru” mówi dyrektor operacji Peter Schmitz.

[AdSense-B]

 

„Tym razem po raz pierwszy ESA wykorzystała tę technikę do osiągnięcia docelowej orbity wokół innej planety – a ExoMars był specjalnie do tego przystosowany”.

Aerohamowanie wokół innej planety oddalonej od nas o 225 milionów kilometrów jest niezwykle delikatnym przedsięwzięciem. Rzadkie górne warstwy atmosfery zapewniają tylko delikatne hamowanie rzędu 17 mm/s każdej sekundy. Ile to jest?

Gdybyśmy hamowali samochodem w tym tempie z początkowej prędkości 50 km/h aby zatrzymać się przed skrzyżowaniem, musielibyśmy zacząć 6 kilometrów przed skrzyżowaniem.

„Aerohamowanie podziałało tylko dlatego, że podczas każdego okrążenia sonda spędzała sporo czasu w atmosferze planety, a takich orbit było 950” mówi Michel.

„W ciągu roku zmniejszyliśmy prędkość sondy o 3600 km/h”.

W ciągu nadchodzącego miesiąca, zespół kontroli poleci sondzie wykonać serię nawet 10 manewrów korygujących orbitę, po jednym co kilka dni, co pozwoli na ustalenie ostatecznej dwugodzinnej orbity kołowej na wysokości 400 km nad powierzchnią w okolicach połowy kwietnia.

Wstępna faza zbierania danych naukowych, która rozpocznie się w połowie marca skupi się na sprawdzeniu wszystkich instrumentów i przeprowadzeniu wstępnych obserwacji kalibracyjnych. Rutynowe obserwacje naukowe rozpoczną się 21 kwietnia.

„To wtedy sonda zostanie obrócona tak, aby jej kamera skierowana była w dół, a spektrometry w kierunku Słońca tak, aby obserwować atmosferę Marsa” mówi Hakan Svedhem, naukowiec projektu w ESA.

Głównym celem misji jest wykonanie szczegółowego spisu gazów śladowych, a w szczególności poszukiwanie dowodów na obecność metanu i innych gazów, które mogą być sygnaturami aktywnych procesów biologicznych lub geologicznych.

Zestaw czterech instrumentów naukowych będzie wykonywał uzupełniające pomiary atmosfery, powierzchni i warstw podpowierzchniowych. Kamera zainstalowana na pokładzie pomoże scharakteryzować elementy powierzchni, które mogą być związane z źródłami gazów śladowych, takie jak wulkany.

Sonda będzie także poszukiwała lodu wodnego skrywającego się tuż pod powierzchnią.

Źródło: ESA