Przejdź do treści

Postępy i wyzwania w budowaniu europejskiej misji marsjańskiej ExoMars 2020

img

Postępują przygotowania do wysłania europejskiej misji łazika i lądownika ExoMars 2020 na powierzchnię Marsa. Niedawno zakończono pełnoskalowe testy spadochronów misji. Orbiter TGO krążący już wokół Marsa miał natomiast w czerwcu wykonać manewr zmiany inklinacji orbity, w celu przygotowania odpowiedniej pozycji do transmisji danych z lądownika w 2021 roku.

Częściowo udany test spadochronów

28 maja br. w szwedzkiej Kirunie przeprowadzono test spadku spadochronu z dużej wysokości. Zestaw spadochronowy misji ExoMars 2020 składa się z dwóch stopni. W sekwencji otwierane są: spadochron hamujący 1. zestawu, spadochron główny 1. zestawu, a następnie spadochron hamujący 2. zestawu i spadochron główny 2. zestawu. Ten ostatni spadochron będzie największym kiedykolwiek wykorzystanym na Marsie - o średnicy 35 m. W ostatnim teście wykonano zrzut spadochronów w tej sekwencji z balonu stratosferycznego z wysokości 29 km.

img
Sekwencja otwierania spadochronów misji ExoMars 2020. Źródło: ESA.

Niestety w czasie testu zaobserwowano kilka radialnych uszkodzeń struktury pierwszego głównego spadochronu jeszcze przed osiągnięciem największych obciążeń. W drugim spadochronie głównym również zaobserwowano pojedyncze przerwanie i także przez osiągnięciem największego przeciążenia.

Mimo zniszczeń spadochrony spełniły swoją rolę, generując zakładany opór aerodynamiczny i wyhamowując symulator obciążenia do odpowiednich prędkości. Inżynierowie wykorzystają teraz dane z testów do udoskonalenia konstrukcji. Poprawione zostaną pojemniki na spadochrony, aby umożliwić łatwiejsze wydobycie spadochronów, wzmocniona też zostanie sama powierzchnia spadochronów, aby zapobiec uszkodzeniom w kolejnych testach. Dwa testy spadochronów misji zaplanowano jeszcze do końca 2019 roku.

Kierunek Tuluza

W czerwcu do Tuluzy, czyli miejsca złożenia i ostatecznych testów całej misji trafiły już główne elementy modułu zniżania, w tym kapsuła, w której będzie podróżować łazik podczas lotu w marsjańskiej atmosferze. Statek, który zapewni podróż między Ziemią i Marsem oraz rosyjska platforma lądująca Kazachok zostały już dostarczone na początku 2019 roku. Łazik Rosalind Franklin jest obecnie wyposażany w sprzęt i aparaturę naukową w Stevenage w Wielkiej Brytanii.

Przygotowania na Marsie

W ubiegłym miesiącu miały też zostać przeprowadzone manewry zmiany inklinacji orbity europejskiej sondy TGO, w celu przygotowania do odbioru sygnałów z łazika.

Trace Gas Orbiter - jeden z elementów misji ExoMars 2016 - wszedł na orbitę wokół Marsa w 2017 roku. Celem naukowym misji są pomiary właściwości chemicznych atmosfery planety, badanie obecności wody oraz obrazowanie marsjańskich krajobrazów. Poza tym satelita pośredniczy w komunikacji pomiędzy Ziemią i amerykańskimi sondami - łazikiem Curiosity i lądownikiem InSight.

Nierówne pole grawitacyjne Marsa powoduje, że orbita sondy TGO nie jest stabilna i stopniowo jej nachylenie względem osi planety zmienia się. Pełny obrót samej orbity w tych warunkach trwa 4,5 miesiąca.

img
Docelowe położenie orbity sondy TGO (na czarno) i lądującej misji ExoMars 2020 (na zielono). Źródło: ESA.

Aby podczas manewru wejścia w atmosferę i lądowania europejskiego łazika na powierzchni był z nim kontakt, dokładnie w planowanym czasie na niebie nad nim musi znaleźć się satelita przekazujący komunikację. Dlatego konieczne było przeprowadzenie precyzyjnych manewrów orbitalnych. Sonda w lutym 2021 roku wykona jeszcze dodatkowo mniejsze manewry korekcyjne, w celu dokładniejszego dostrojenia orbity do ścieżki lądowania misji.

Źródło: ESA

Opracował: Rafał Grabiański

Więcej informacji:

Na zdjęciu: Wizualizacja łazika Rosalind Franklin na powierzchni Marsa. Źródło: ESA.