Źródło zdjęcia: ESA
Europa jest gotowa rozpocząć inwazję Marsa tego lata od wystrzelenia statku kosmicznego Mars Express, który wystartuje 2 czerwca. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, rakieta wystartuje o 1745 GMT, a następnie rozlokuje Mars Express 90 minut później. Pierwszą krytyczną przeszkodą dla misji będą trzy dni po wystrzeleniu, kiedy statek kosmiczny będzie musiał zwolnić zaciski startowe trzymające lądownik Beagle-2, aby można go było rozłożyć w grudniu, kiedy dotrą na Marsa.
Mars Express ESA to pionierska misja z kilku powodów. Jest to pierwsza europejska podróż na Marsa, została zbudowana o wiele mniej niż zwykle, w rekordowym czasie.
Mars Express jest pierwszym przykładem nowego stylu opracowywania misji naukowych przez ESA: szybszego, inteligentniejszego i bardziej opłacalnego, ale bez uszczerbku dla niezawodności i jakości - nie przeprowadzono żadnych cięć testowych ani przygotowań przed premierą. Mars Express stanie przed trudnymi wyzwaniami technicznymi podczas podróży na Czerwoną Planetę, a inżynierowie ESA ciężko pracowali, aby je sprostać.
„Dzięki Mars Express Europa zdobywa własną wiedzę fachową w wielu dziedzinach. Obejmuje to rozwój eksperymentów naukowych i nowych technologii - nowych dla europejskiego przemysłu - po kontrolę misji obejmującej lądowanie na innej planecie. Nigdy wcześniej tego nie robiliśmy? mówi Rudi Schmidt, kierownik projektu Mars Express.
Szybszy, mądrzejszy? Bezpieczny!
Faza projektowania i rozwoju Mars Express zajęła około czterech lat, w porównaniu z około sześcioma poprzednimi podobnymi misjami. A jego koszt, 300 milionów euro, jest znacznie niższy niż w innych porównywalnych misjach planetarnych. Magia? polega na stosowaniu nowego podejścia zarządczego.
To nowe podejście obejmuje ponowne wykorzystanie istniejącego sprzętu i instrumentów. Ponadto misję opracował mniejszy zespół ESA, który przekazał większą odpowiedzialność przemysłowi. Mars Express został zbudowany przez konsorcjum 24 firm z 15 państw członkowskich ESA i Stanów Zjednoczonych, kierowane przez Astrium jako głównego wykonawcę.
Jednak bezpieczeństwo misji nigdy nie zostało zagrożone. „Mimo że byliśmy pod dużą presją pod koniec projektu, nie zrezygnowaliśmy z żadnego z zaplanowanych testów, aby zaoszczędzić czas. Nazywam to szybką fazą projektowania, a następnie dokładnym testowaniem? mówi Schmidt.
Ta nowa, usprawniona metoda rozwoju będzie kontynuowana w Venus Express i prawdopodobnie w innych przyszłych misjach.
Uruchomić
Mars Express zostanie uruchomiony 2 czerwca na pokładzie rakiety Sojuz-Fregat z kosmodromu Bajkonur w Kazachstanie. Misja składa się z orbitera i lądownika, zwanego Beagle 2. W swojej konfiguracji startowej Mars Express jest aluminiowym pudełkiem o strukturze plastra miodu, który ma wymiary 1,5 na 1,8 na 1,4 metra (bez paneli słonecznych) i waży łącznie 1223 kilogramy. Lądownik Beagle-2 przymocowany z jednej strony statku kosmicznego, złożony raczej jak bardzo duży zegarek kieszonkowy. Przybycie na Marsa planowane jest na koniec grudnia tego roku, kiedy Beagle 2 wyląduje, gdy orbiter wejdzie na swoją orbitę wokół Marsa.
W tej chwili w Bajkonurze odbywają się ostatnie działania intensywnej kampanii premierowej. Mars Express przybył na kosmodrom 20 marca. Sonda, napędzana 457 kilogramami paliwa, została zamontowana na wyrzutni Sojuz 24 maja w procesie, który Rosjanie nazywają „małżeństwem”. Całą strukturę wdrożono na platformę startową 29 maja, cztery dni przed uruchomieniem.
Najszybsza możliwa podróż na Marsa
Jednym z powodów, dla których naukowcy musieli tak szybko opracować Mars Express, jest fakt, że tego lata Mars i Ziemia będą szczególnie blisko siebie. Chociaż możliwości startu na Marsa pojawiają się co 26 miesięcy - kiedy Słońce, Ziemia i Mars tworzą linię prostą - w tym roku planety będą się znajdować jak najbliżej, co dzieje się co 15 do 17 lat. Ponadto obliczenia wykazały, że najlepszą kombinację wydatków na paliwo i czasu podróży można osiągnąć jedynie poprzez uruchomienie w okresie od 23 maja do 21 czerwca. Zespół Mars Express musiał bardzo ciężko pracować, aby wypełnić to okno uruchamiania.
W ramach hołdu jednej europejskiej organizacji zajmującej się zaawansowanymi technologiami Mars Express przenosi mały pojemnik z czerwoną farbą Ferrari na Czerwoną Planetę.
Po uruchomieniu
Mars Express oddzieli się od górnego etapu Sojuz Fregat 90 minut po starcie. Następnie zostaną otwarte tablice słoneczne, a statek kosmiczny skontaktuje się ze stacją naziemną ESA w New Norcia w Australii Zachodniej.
Mars Express będzie podróżował z dala od Ziemi z prędkością 3 kilometrów na sekundę. Kluczową operacją na tym wczesnym etapie podróży będzie zwolnienie zacisków startowych Beagle-2 trzy dni po starcie. Zaciski te to dodatkowe koła zębate, aby upewnić się, że lądownik pozostaje bezpiecznie przymocowany do statku kosmicznego podczas startu, ale gdy znajdzie się w kosmosie, nie będzie już potrzebny. Zostanie aktywowane urządzenie pirotechniczne, aby je zwolnić. Będzie to kluczowy krok, niezbędny, aby Beagle 2 mógł zostać wyrzucony, gdy statek kosmiczny dotrze na Marsa.
Dołożono wszelkich starań, aby wszystko poszło gładko. Schmidt mówi:? Testowaliśmy wszystkie aspekty misji wystarczająco dobrze, aby mieć pewność, że nie będzie żadnych błędów ani trywialnych błędów. Mars Express został opracowany w rekordowym czasie, ale nie było żadnych kompromisów w zakresie testowania, w tym segmentu naziemnego. ”
Orbitowanie i lądowanie na Marsie
Sześć dni przed przybyciem na Marsa lądownik zostanie zwolniony. Ta operacja jest uważana za jedną z najbardziej złożonych misji Mars Express. Beagle 2, który waży zaledwie 65 kilogramów, jest zbyt lekki, aby przenosić mechanizm kierowniczy i nie jest przeznaczony do przyjmowania poleceń podczas rejsu i lądowania. Tak więc Beagle 2 może dotrzeć do planowanego miejsca lądowania, polegając na orbicie, aby ustawić ją na właściwej trajektorii i upuścić w bardzo precyzyjnym miejscu w przestrzeni i z określoną prędkością. Zespół kontroli naziemnej w Europejskim Centrum Operacji Kosmicznych (ESOC) w Darmstadt w Niemczech poprowadzi ten manewr. Aby być gotowym na podejście do Marsa i operacje wyrzucania, inżynierowie od miesięcy trenują z symulatorami przypominającymi wyrafinowane gry komputerowe. Testy będą kontynuowane po uruchomieniu Mars Express.
Mars Express będzie studiował Marsa przez co najmniej dwa lata
Zbliżając się do Marsa, orbiter wyrzuci lądownik, a następnie pozostanie na kursie kolizyjnym z planetą. W kolejnym kluczowym manewrze kontrolerzy naziemni będą musieli dostosować trajektorię, zmniejszając prędkość do 1,8 km na sekundę. Przy tej prędkości grawitacja planety będzie w stanie uchwycić? orbiterem Mars Express i umieść go na orbicie Marsa. Kontrolerzy naziemni nadal będą musieli wykonać kilka manewrów, aby doprowadzić statek kosmiczny do ostatecznego stanu operacyjnego - wysoce eliptycznej orbity polarnej - od której można rozpocząć obserwacje naukowe.
W międzyczasie Beagle 2 wyląduje na Marsie. Lądowisko obejmuje dużą elipsę o długości 300 km i szerokości 150 km w regionie równikowym zwanym Isidis Planitia. Został wybrany w świetle silnych wiatrów marsjańskich i stosunkowo gładkiej powierzchni terenu. Lądownik rozłoży spadochrony, a następnie duże woreczki wypełnione gazem ochronią go, gdy odbije się na powierzchni. Po wylądowaniu Beagle 2 wyemituje sygnał dźwiękowy, który poinformuje operatorów radiostacji Jodrell Bank w Wielkiej Brytanii, że bezpiecznie wylądował. Ten 9-znakowy znak wywoławczy został skomponowany dla zespołu Beagle-2 przez brytyjską grupę popową Blur.
Mars Express będzie badał marsjańską powierzchnię, podpowierzchnię i atmosferę przez co najmniej dwa lata. Lądownik będzie działał na powierzchni przez około sześć miesięcy ziemskich, przekazując swoje dane Ziemi przez orbitę.
Mars Express pomoże odpowiedzieć na podstawowe pytania dotyczące Marsa, takie jak obecność i ilość wody oraz możliwe oznaki obecnego lub przeszłego życia. W globalnych wysiłkach zmierzających do odkrycia Czerwonej Planety w ostatnich latach europejska misja Mars Express stanowi najdokładniejsze jak dotąd badanie Marsa.
Oryginalne źródło: ESA News Release
