Gegevens van elk van de twee op Mars actieve rovers bereikten vorige week de aarde in de succesvolle eerste relaistest van een NASA-radio aan boord van Europa's nieuwe Trace Gas Orbiter (TGO).

De uitzendingen van NASA-rovers Opportunity en Curiosity, ontvangen door een van de twee Electra-radio's op de orbiter op 22 november, markeer een versterking van het internationale telecommunicatienetwerk dat de verkenning van Mars ondersteunt. De hoofdradio van de orbiter voor communicatie met de aarde gaf vervolgens de door Electra ontvangen gegevens door aan de aarde.

De ExoMars/Trace Gas Orbiter van de European Space Agency (ESA's) bereikte Mars op 19 oktober, 2016. Zoals gepland, zijn oorspronkelijke baanvorm is zeer elliptisch, variërend van maar liefst 60, 000 mijl (98, 000 kilometer) boven het oppervlak tot minder dan 200 mijl (minder dan 310 kilometer). Elke lus duurt 4,2 dagen om te voltooien.

Het frequente gebruik van de relaiscapaciteit van TGO om de operaties van Marsrovers te ondersteunen, is gepland om over meer dan een jaar te beginnen. Dat is nadat de orbiter klaar is met het aanpassen van zijn baan aan een bijna cirkelvormig pad ongeveer 400 kilometer boven het oppervlak van Mars. In de tussentijd, vier andere actieve Mars-orbiters dragen ook radio's die relaisservice kunnen bieden voor missies op het oppervlak van Mars. De twee actieve rovers sturen routinematig gegevens naar huis via NASA-orbiters Mars Odyssey en Mars Reconnaissance Orbiter (MRO).

"De komst van ESA's Trace Gas Orbiter bij Mars, met zijn door NASA geleverde Electra-relaislading aan boord, vertegenwoordigt een belangrijke stap voorwaarts in onze Mars-relaymogelijkheden, " zei Chad Edwards, manager van het Mars Relay Network Office binnen het Mars Exploration Program bij NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californië. "In samenwerking met onze drie bestaande NASA-orbiters en ESA's eerdere Mars Express-orbiter, we hebben nu een echt internationaal Mars-relay-netwerk dat de hoeveelheid gegevens die toekomstige Mars-landers en -rovers van het oppervlak van de Rode Planeet kunnen retourneren aanzienlijk zal vergroten."

NASA is op een ambitieuze reis naar Mars, waaronder het sturen van mensen naar de Rode Planeet. Huidige en toekomstige robotruimtevaartuigen lopen voorop en zullen vooraf een infrastructuur voorbereiden voor menselijke missies.

De door JPL ontworpen Electra-radio's bevatten speciale functies voor het doorgeven van gegevens van een rover of stationaire lander naar een orbiter die overvliegt. Doorgifte van informatie van Mars-oppervlaktevaartuigen naar Mars-orbiters, dan van de Mars-orbiters naar de aarde, maakt het mogelijk om veel meer gegevens van de oppervlaktemissies te ontvangen dan mogelijk zou zijn met een direct-naar-aarde radioverbinding van de rovers of landers.

"We hebben al bijna 13 jaar ervaring met het gebruik van ESA's Mars Express als back-up op afroep voor gegevensoverdracht van actieve Marsrovers, en TGO zal dit aanzienlijk uitbreiden tot routinematige wetenschappelijke gegevensoverdracht, " zei Michel Denis, TGO-vluchtdirecteur bij ESA's European Space Operations Centre, Darmstadt, Duitsland. "In 2020, TGO zal deze relay-ondersteuning uitbreiden naar ESA's ExoMars-rover en het Russische Surface Platform, een belangrijke capaciteit samen met zijn wetenschappelijke missie die het internationale datanetwerk op Mars verbetert."

Als voorbeeld van de mogelijkheden van Electra, tijdens een estafettesessie tussen een Electra op het oppervlak en een op een orbiter, de radio's kunnen het datavolume maximaliseren door de datasnelheid actief aan te passen om langzamer te zijn wanneer de orbiter zich dichtbij de horizon bevindt vanuit het perspectief van de oppervlakterobot, sneller wanneer het overhead is.

Curiosity en Mars Reconnaissance Orbiter gebruiken al Electra-technologie om gegevens door te geven. NASA's Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) ruimtevaartuig, in een baan om de aarde sinds 2014, draagt ​​ook een Electra-radio.

Door verbeteringen in de nieuwste Electra-radio's en verminderde storingsniveaus, Verwacht wordt dat de relaisradio's van TGO ongeveer het dubbele van die van MRO's Electra zullen bieden.

TGO's belangrijkste X-band radio gebruikt een schotelantenne met een diameter van 87 inch (2,2 meter) om te communiceren met aardse antennenetwerken die worden beheerd door ESA, NASA en Rusland.