science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hengelen voor Mars-wetenschap

Artistieke impressie van de ExoMars 2016 Trace Gas Orbiter op Mars. Krediet:ESA/ATG medialab

ESA's nieuwste Mars-orbiter heeft zichzelf een nieuw pad ingeslagen op weg naar het bereiken van de laatste baan voor het onderzoeken van de Rode Planeet.

De ExoMars Trace Gas Orbiter arriveerde afgelopen oktober op een meerjarige missie om de kleine hoeveelheden methaan en andere gassen in de atmosfeer te begrijpen die bewijs zouden kunnen zijn voor biologische of geologische activiteit.

In januari, het voerde een reeks cruciale manoeuvres uit, zijn hoofdmotor afvuren om zijn baan rond Mars aan te passen.

De drie vuren verschoven de reishoek ten opzichte van de evenaar tot bijna 74º vanaf de 7º van de aankomst in oktober. Dit verhoogde de baan in wezen van equatoriaal naar veel meer noord-zuid.

De aankomstbaan was zo ingesteld dat hij de Schiaparelli-lander naar Meridiani Planum kon brengen, nabij de evenaar, met goede communicatie.

Als de wetenschappelijke waarnemingen volgend jaar beginnen, de nieuwe 74º baan zorgt voor een optimale dekking van het oppervlak voor de instrumenten, terwijl het nog steeds een goede zichtbaarheid biedt voor het doorgeven van gegevens van huidige en toekomstige landers.

De verandering werd bereikt in drie brandwonden op 19, 23 en 27 januari, onder toezicht van het missiecontroleteam dat werkt in het operatiecentrum van ESA in Darmstadt, Duitsland.

ExoMars eerste jaar in een baan om de aarde. Krediet:ESA

"De manoeuvres werden uitgevoerd met behulp van de hoofdmotor in drie stappen om een ​​mogelijke situatie te voorkomen waarin het ruimtevaartuig op een ramkoers met Mars zou kunnen eindigen in het geval van een onverwachte vroegtijdige beëindiging of onderpresteren van de motor, ", zei Peter Schmitz, manager operaties van ruimtevaartuigen.

Peter merkt op dat de motor zeer nauwkeurige stuwkrachtniveaus leverde:"Alle drie werden voltooid tot op slechts enkele tienden van een procent van de beoogde stuwkracht, waardoor het baanvlak van het vaartuig slechts een paar fracties van een graad afwijkt, wat triviaal is."

een finale, kleine trim werd gemaakt op 5 februari, tegelijkertijd het verlagen van de hoogte boven Mars bij de dichtste nadering van 250 km tot 210 km.

Atmosferische weerstand

De verandering van hellingshoek was ook een noodzakelijke stap voor de volgende uitdaging:een maandenlange 'aerobraking'-campagne, ontworpen om het ruimtevaartuig in zijn bijna cirkelvormige laatste wetenschappelijke baan te brengen, op een hoogte van ongeveer 400 km.

Missiecontrollers zullen het vaartuig het bevel geven om de piekerige top van de atmosfeer te afromen, het genereren van een kleine hoeveelheid weerstand die het gestaag naar beneden zal trekken. Het proces zal medio maart van start gaan, en zal naar verwachting ongeveer 13 maanden duren.

Deze afbeelding geeft de hoek van de baan van TGO aan voor en na de manoeuvres voor het veranderen van de baanhelling in 2017. Credit:ESA/C. Carreau

Net voor aerobraking, begin maart, de wetenschappelijke teams krijgen nog een kans om hun instrumenten aan te zetten en essentiële kalibratiemetingen uit te voeren vanuit de nieuwe baan. Dit zal bijdragen aan de testgegevens die eind vorig jaar zijn verzameld tijdens twee speciale banen, en is een belangrijke voorbereiding op de belangrijkste wetenschappelijke missie.

Het belangrijkste wetenschappelijke doel is om een ​​gedetailleerde inventaris op te bouwen van zeldzame gassen die minder dan 1% van het volume van de atmosfeer uitmaken, inclusief methaan, waterdamp, stikstofdioxide en acetyleen.

Van groot belang is methaan, die op aarde voornamelijk wordt geproduceerd door biologische activiteit, en in mindere mate door geologische processen zoals sommige hydrothermische reacties.

Het ruimtevaartuig zal ook op zoek gaan naar water of ijs net onder het oppervlak, en zal kleur- en stereocontextbeelden van oppervlaktekenmerken leveren, inclusief die welke verband kunnen houden met mogelijke bronnen van sporengas.

De orbiter zal ook fungeren als een datarelais voor huidige en toekomstige landers en rovers op Mars, inclusief de tweede ExoMars-missie met een rover- en oppervlaktewetenschapsplatform, voor lancering in 2020.