Najnowszy gość NASA na Czerwonej Planecie, Mars Reconnaissance Orbiter, wciąż jest w trakcie zmniejszania swojej orbity w drodze na jej ostateczną orbitę naukową. Po 11 tygodniach operacji aerobrakingu skrócił ten dystans do około 20 000 km (12 000 mil). Kontrolerzy szacują, że statek kosmiczny nadal będzie musiał przemiatać atmosferę Marsa jeszcze 400 razy w ciągu następnych 12 tygodni, aby ukończyć manewry orbitalne. Jego ostateczna orbita mapująca będzie znajdować się około 255 do 320 km (160 do 200 mil) nad powierzchnią Marsa.
Najnowszy statek kosmiczny NASA na Marsie już zmniejszył rozmiar i czas trwania każdej orbity o ponad połowę, zaledwie 11 tygodni w 23-tygodniowym procesie zmniejszania swojej orbity. Według innych wskaźników, lwia część pracy jest przed nami.
„Orbity stają się coraz krótsze. Do tej pory skończyliśmy około 80, ale mamy jeszcze około 400, a tempo naprawdę przyspiesza pod koniec ”- powiedział Dan Johnston, zastępca kierownika misji Mars Reconnaissance Orbiter w Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornia.
Uzupełniając codzienną uwagę nawigatorów, inżynierów i naukowców, orbiter zaczął wykorzystywać niespotykane pokładowe spryty do planowania niektórych własnych manewrów na każdej orbicie.
Obecna faza misji Mars Reconnaissance Orbiter, zwana „aerobraking”, rozpoczęła się pod koniec marca od statku kosmicznego na wzór bardzo wydłużonych, 35-godzinnych orbit. Zakończy się na początku września, zgodnie z obecnymi planami, gdy setki uważnych zanurzeń w atmosferze Marsa dostosują orbitę do prawie okrągłych, dwugodzinnych pętli. Następnie, po kilku naprawach silnika naprawczego, rozmieszczeniu anteny radarowej i innych przejściowych zadaniach, statek kosmiczny znajdzie się na właściwej orbicie i w konfiguracji, aby rozpocząć swoją główną fazę naukową w listopadzie.
Podczas dwuletniej fazy nauki Mars Reconnaissance Orbiter zbada Marsa od warstw podpowierzchniowych do szczytu atmosfery. Użyje anteny talerzowej o średnicy 3 metrów (10 stóp) do pompowania danych na Ziemię nawet 10 razy szybciej niż podczas poprzedniej misji Marsa. Oprócz dostarczenia informacji na temat historii i zasięgu wód Marsa, orbiter oceni potencjalne miejsca lądowania robotów NASA, które wystrzelą w 2007 i 2009 roku.
Kiedy statek kosmiczny po raz pierwszy wszedł na orbitę wokół Marsa, jego najdalszy punkt od planety miał około 45 000 kilometrów (28 000 mil). Po 11 tygodniach aerobrakingu odległość ta została zmniejszona do około 20 000 kilometrów (12 000 mil). Na każdej orbicie od początku kwietnia część orbity najbliżej Marsa przechodziła przez górną atmosferę, zwykle około 105 kilometrów (65 mil) nad powierzchnią planety. Opór powstały w wyniku interakcji atmosfery z powierzchniami statku kosmicznego spowalnia statek.
„Naszym największym wyzwaniem jest zmienność atmosfery” - powiedział Johnston. „Często zdarza się, że 35-procentowa zmiana w przeciągnięciu statku kosmicznego z jednego przejścia na drugi. Musimy uważnie monitorować każde przejście i być przygotowanym na zmianę wysokości na bezpieczną na następne przejście, jeśli to konieczne. ”
Gdy orbiter znajduje się nad atmosferą, może skierować swoją antenę w kierunku Ziemi, a panele słoneczne w stronę Słońca. Zanim wejdzie w atmosferę przy każdym przejściu, obraca się, aby tylne powierzchnie paneli słonecznych i anteny były skierowane w kierunku jazdy. Innowacyjna funkcja wbudowanego oprogramowania Mars Reconnaissance Orbiter umożliwia mu obliczenie czasu, w którym należy zmienić orientację na następne przejście. Ta funkcja, zwana „estymatorem czasu periapsis”, została aktywowana w maju.
Jim Graf z JPL, kierownik projektu Mars Reconnaissance Orbiter, powiedział: „W przeszłości czasy zmiany postawy na aerobraking musiały być obliczane na ziemi i wysyłane do statku kosmicznego na każde przejście. Teraz statek kosmiczny może to zrobić sam. Będzie to szczególnie pomocne, gdy statek kosmiczny dojdzie do punktu, w którym wykonuje kilka pasów przeciągania dziennie. ”
Mars Reconnaissance Orbiter to trzecia misja NASA Mars - po Mars Global Surveyor w 1997 roku i Mars Odyssey w 2001 roku - polegająca na użyciu aerobrakingu, aby dostać się na pożądaną, prawie okrągłą orbitę. Strategia pozwala na wystrzelenie statku kosmicznego przy znacznie mniejszym zużyciu paliwa niż byłoby to wymagane w przypadku użycia jedynie silników rakietowych do spowolnienia na pożądaną orbitę. Każda przepustka w tym miesiącu spowalnia Mars Reconnaissance Orbiter średnio o około 2 metry na sekundę (4,5 mili na godzinę), co w innym przypadku wymagałoby zużycia około kilograma (2,2 funta) paliwa.
Działania przejściowe w ciągu dwóch miesięcy między zakończeniem aerobrakingu i początkiem głównej fazy nauki obejmą rozkładanie dwóch anten o długości 5 metrów (16 stóp) dla instrumentu radarowego penetrującego ziemię, zdejmowanie osłony obiektywu z minerału identyfikacja spektrometru i charakterystyka działania wszystkich instrumentów w różnych trybach użytkowania. Od początku października do początku listopada Mars będzie prawie za Słońcem, patrząc z Ziemi. Komunikacja z wszystkimi statkami kosmicznymi na Marsie będzie zawodna w niektórych częściach tego okresu, więc dowodzenie zostanie zminimalizowane.
Dodatkowe informacje na temat Mars Reconnaissance Orbiter są dostępne online na stronie http://www.nasa.gov/mro. Misją zarządza JPL, oddział California Institute of Technology, Pasadena, dla Dyrekcji Misji Naukowej NASA w Waszyngtonie. Lockheed Martin Space Systems, Denver, jest głównym wykonawcą projektu i zbudował statek kosmiczny.
Oryginalne źródło: NASA / JPL News Release
