Sonda Trace Gas Orbiter prawie gotowa do badania marsjańskiej atmosfery

Prawie półtora roku od przybycia na orbitę wokół Marsa, europejska sonda misji ExoMars jest już w ostatniej fazie przygotowań do rozpoczęcia swojej naukowej misji na niskiej orbicie wokół planety. Już w kwietniu Trace Gas Orbiter powinien rozpocząć pomiary zawartości metanu w marsjańskiej atmosferze.

Druga europejska misja do Marsa


Przypomnijmy krótko historię tej misji. ExoMars to współpraca Europejskiej Agencji Kosmicznej ESA i rosyjskiego Roskosmosu. Misja składa się z dwóch faz. Pierwsza rozpoczęła się w marcu 2016 roku, kiedy w stronę Marsa na rosyjskiej rakiecie Proton poleciał orbiter TGO i eksperymentalny lądownik Schiaparelli.

Schiaparelli z powodu awarii systemu nawigacyjnego roztrzaskał się o powierzchnię Czerwonej Planety, Statek TGO natomiast pomyślnie osiągnął bardzo eliptyczną orbitę wokół planety. Na początku orbiter wykonał dwa duże manewry silnikowe, by zmienić inklinację orbity i nieco obniżyć jej apocentrum. Później od początku 2017 roku aż do teraz nurkował z każdym obiegiem wokół planety w jej atmosferze, która go hamowała i tym samym obniżała najwyższy punkt orbity. Przez ponad rok, statek prawie 1000 razy obiegł Marsa, a apocentrum swojej orbity obniżył, korzystając z jego rzadkiej atmosfery z 33 000 km do 1000 km.


Profil obecnej orbity (zaznaczony na niebiesko), pozostałe elipsy to kolejne orbity statku podczas trwającej rok operacji hamowania w atmosferze Marsa. Źródło: ESA.

Czemu zastosowana została taka technika wejścia na docelową orbitę? Odpowiedzią są pieniądze. Gdyby manewr ustalenia docelowej orbity miały wykonać tylko silniki sondy, musiałaby ze sobą zabrać 600 kg paliwa więcej. To oznaczałoby produkcję większego i droższego systemu napędowego i konieczność startu na droższej rakiecie.

Zobacz też: Sonda ExoMars wykonuje pomiary kalibracyjne

20 lutego kontrolerzy misji wysłali do statku komendy uruchamiające jego silniki, by podnieść najniższy punkt orbity nad atmosferę, na wysokość 200 km nad powierzchnią i tym samym zakończyć długą fazę przygotowań do zasadniczej misji.

Teraz w kwietniu TGO ponownie użyje silników, żeby ustawić się na docelowej, prawie kołowej orbicie badawczej o wysokości między 380 km, a 420 km. Okres obiegu wokół Marsa wyniesie przy takich wymiarach około 2 godziny.

Dokładne badania atmosfery Czerwonej Planety


Region wulkaniczny Tharsis sfotografowany 22 listopada 2016 roku przez sondę Trace Gas Orbiter. Kolorem biało-niebieskim uwidoczniono chmury i zamglenia. Źródło: ESA/Roskosmos/CaSSIS

Teraz inżynierowie misji powinni też przygotowywać instrumenty naukowe do badań. Obserwacje według ESA powinny rozpocząć się 21 kwietnia. Sonda posiada 4 instrumenty do badań: stereofoniczną kolorową kamerę do obserwacji powierzchni, dwa spektrometry na podczerwień i ultrafiolet, które spojrzą na Słońce świecące przez atmosferę Marsa, szukając w marsjańskim powietrzu metanu i innych gazów śladowych oraz detektor neutronów do wyszukiwania podziemnego lodu.

TGO posłuży także jako pośrednik komunikacyjny dla misji działających na powierzchni Marsa. Sonda została wyposażona w pakiet sprzętu komunikacyjnego NASA. Zostanie on wykorzystany do kontaktu z ciągle badającym Czerwoną Planetę łazikiem Curiosity, jak również przyszłymi misjami.

W przyszłej dekadzie Europa wraz z Rosją przeprowadzi drugą fazę misji ExoMars, która zakłada wysłanie na powierzchnię naukowego lądownika i pełnoprawnego naukowego łazika.

Źródło: SFN/ESA

Więcej informacji:

 

Na zdjęciu: Wizualizacja sondy Trace Gas Orbiter, hamującej w atmosferze Marsa. Źródło: ESA.