Eerder deze maand, radioschotels van drie deep-space-netwerken gecombineerd om vage 'survival'-gefluister op te vangen van een van ESA's Mars-orbiters, het onderstreept de waarde van internationale samenwerking voor het verkennen van de Rode Planeet.

Voor de eerste keer ooit, deep-space grondstations van ESA, NASA en de Russische Roscosmos hebben zich verenigd, op 13 augustus, om ultrazwakke signalen te ontvangen van ESA's ExoMars Trace Gas Orbiter, cirkelt nu rond Mars.

Ingenieurs hebben de test zorgvuldig ontworpen om de grenzen te onderzoeken van wat hun grondstations konden bereiken, en bevestig dat ze alle drie signalen van de orbiter zouden kunnen opvangen als deze ooit overschakelt naar de low-power, minimale 'overlevingsmodus'.

Deze speciale modus kan optreden als een software- of hardwareprobleem ervoor zorgt dat de boordcomputer meerdere keren opnieuw wordt opgestart.

De test vond plaats op het moment dat Mars zich van de andere kant van de zon bewoog, waar het op de grootste afstand van ons is.

Dit betekende dat ExoMars meer dan 397 miljoen km verwijderd was van de drie schotels, een situatie die zich slechts om de twee jaar voordoet, wanneer de communicatie het moeilijkst is.

Big Iron luistert mee

Zoals verwacht, NASA's schotel met een diameter van 70 m in Canberra, Australië, kon de ultrazwakke signalen ontvangen en commando's verzenden.

Hetzelfde, ESA's 35 m antenne in New Norcia, Australië, nam de oproep op en demonstreerde dat het ook commando's naar ExoMars kon verzenden - maar alleen met 10 bits/s. Dit zou in een noodgeval voldoende zijn om instructies te uploaden om het vaartuig te bergen.

Naast het lage tarief, het station New Norcia gebruikte alleen zijn versterker met laag vermogen om te zenden, en er was slecht weer boven het station in West-Australië.

"Als er een probleem gaat gebeuren met onze orbiter of, in de toekomst, onze rover, op Mars, we willen erop kunnen vertrouwen dat we zelfs onder de slechtst mogelijke omstandigheden van macht en afstand kunnen communiceren, en deze test simuleerde dat heel goed, ", zegt Peter Schmitz, manager operaties van ruimtevaartuigen.

Succes met testen

De echte prijs kwam met de Russische 64 m schotel in Kalyazin, ongeveer 200 km ten noorden van Moskou. Oorspronkelijk ontworpen als een radiotelescoop, het is geüpgraded om de ESA-Roscosmos ExoMars-missies te ondersteunen.

"Kalyazin was in staat om het signaal te ontvangen, aantonen dat alle drie de netwerken ExoMars kunnen ondersteunen in het slechtste geval, wanneer Mars op zijn verste afstand is en de signalen het zwakst zijn, " zei Daniël Firre, ESA's grondstationingenieur die verantwoordelijk is voor de samenwerking met andere instanties.

"En de test was des te indrukwekkender gezien de extreme zwakte van de signalen. Deze hadden bij ontvangst op aarde zo'n 1000 keer minder vermogen dan we zouden ontvangen van een typische mobiele telefoon die vanaf de maan zendt."

In goede staat

De test zorgt ervoor dat de drie deep-space-netwerken toekomstige verkenning van Mars kunnen ondersteunen, inclusief de ESA-Roscosmos ExoMars Rover en Surface Platform in 2020. ESA's Rover zal naar de oppervlakte worden gebracht door een Russische lander, die dan zal dienen als een stationair wetenschappelijk platform.

"Wetenschapsgegevens en statusinformatie aan boord van het Russische oppervlakteplatform, van de ESA-rover of van een van de Mars-orbiters van ESA via orbitale relais kunnen worden ontvangen door een van de drie netwerken, ’ voegt Daniël toe.

De ExoMars-orbiter heeft ook een robuuste, Door NASA geleverde transponder waarmee het gegevens van elke rover of lander op het oppervlak terug naar de aarde kan sturen.

De test vereiste veel technische coördinatie tussen de drie organisaties als het orbiter-team in het missiecontrolecentrum van ESA in Darmstadt, Duitsland, beval het vaartuig om de overlevingsmodus na te bootsen.

"We hadden een fantastische samenwerking tussen ons, NASA en de Russen, " zegt Daniel. "Deze test heeft aangetoond dat we er allemaal redelijk goed voor staan ​​om ExoMars nu en in de toekomst te ondersteunen."