Niepomyślny los lądownika ExoMars Schiaparelli

schiaparelli_in_colourZdjęcia z orbitera NASA Mars Reconnaissance Orbiter potwierdzają niepomyślny los modułu lądownika misji ExoMars, który 19. października miał wylądować na powierzchni Marsa w regionie Meridiani Planum. 

Fotografie przedstawiają moduł lądownika Schiaparelli (w górnej części grafiki), osłonę i spadochron (lewa dolna część) i żaroodporną tarczę (prawa dolna część). Oko satelity NASA, kamera HiRISE, nie zdołała uchwycić wszystkich 3 elementów w trakcie przelotu 1. listopada. Dlatego do newsa załączono zdjęcie w odcieniach szarości z poprzedniego przelotu 25. października. Skala 10. metrów oznaczona na grafice odpowiada wszystkim 3 zdjęciom.

Inżynierowie ESA pracują nad danymi zebranymi od chwili odłączenia się lądownika od orbitera TGO. Na ich podstawie będą w stanie odtworzyć los modułu do czasu utraty kontaktu z satelitą. Przypuszcza się, że za niepomyślne lądowanie odpowiada błąd w oprogramowaniu, ale na oficjalną wersję wydarzeń musimy poczekać.

To co wiemy na pewno, to że lądownik zgodnie z oczekiwaniami wyhamował w atmosferze planety i otworzył spadochron. Po wyhamowaniu odrzucił żaroodporną tarczę i oddzielił się od osłony ze spadochronem. Z niewiadomych przyczyn niewielkie silniki odrzutowe, które miały sprowadzić go na bezpieczną wysokość 2 metrów nad powierzchnią wyłączyły się 50 sekund za wcześnie. Schiaparelli rozbił się o powierzchnię planety z prędkością około 300km/h i wybuchając wytworzył w powierzchnni niewielki krater.

To druga próba lądowania na powierzchni Czerwonej Planety w dorobku ESA i druga zakończona niepowodzeniem. Pierwszym utraconym lądownikiem był brytyjski robot Beagle 2 z którym utracono kontakt 25. grudnia 2003 roku. Beagle był częścią misji Mars Express.

ExoMars u celu, ciąg dalszy

Schiaparelli_separating_from_Trace_Gas_Orbiter-1-2.jpg

Po blisko 500 mln km podróży i niecały milion km przed Marsem roboty ExoMars wykonały dwa manewry: oddzielenia moduł Schiaparelli od Trace Gas Orbiter (w niedziele, 16.10) oraz wejścia TGO na orbitę Marsa (w poniedziałek, 17.10). Operacje przebiegły zgodnie z planem i obydwa roboty mogą bez przeszkód kontynuować misję.

Komunikaty radiowe potrzebują około 10 minut, żeby pokonać drogę z Ziemi do satelity i tyle samo czasu musimy czekać na potwierdzenia z robota oddalonego o miliony kilometrów. Wszystkie dane z aparatury nawigacyjnej satelity, informacje o jej „zdrowiu” i te zarejestrowane przyrządami naukowymi odbieramy na Ziemi z takim samym opóźnieniem, dlatego operacje związane z nawigacją bardzo odległych satelitów należy szczegółowo planować.

cu5lol_wyaalncb

Space Operations Centrum w Dramstadt, Niemcy na godzinę przed zaplanowanym manewrem

W związku z powyższym zdalne sterowanie „na żywo” jest niemożliwe. Jeśli chcemy wpłynąć na lot satelity po odległej orbicie, musimy przekazać mu paczkę instrukcji, które ten po otrzymaniu wykona krok po kroku, w miarę swoich możliwości. Jeśli w zaplanowanej sekwencji zabrakłoby istotnego detalu, na przykład polecenia wznowienia komunikacji z Ziemią, misje spotkałby tragiczny los – orbiter pozbawiony możliwości sterowania dołączyłby do tysięcy ciał niebieskich orbitujących Słońce. Pułapek związanych z planowaniem kosmicznych misji jest znacznie więcej…

Odłączenie modułu lądownika od satelity wiązało się ze zmianą masy obydwu robotów, pędzących z zawrotną prędkością blisko 6km/s (relatywnie do Marsa). To nie pozostało obojętne do stabilności ich lotu. Aby uniknąć ryzyka uszkodzenia, antena wysokiego zysku orbitera TGO złożyła się przed manewrem rozłączenia i na Ziemię docierał jedynie sygnał nadawany z niewielkiej anteny LGA, pozwalający określić trasę i stabilność satelity (dane telemetryczne liczone na podstawie efektu Dopplera – nauka to fajna rzecz, clrk). Szczegółowe informacje z podsystemów robota oraz odbieranie i nadawanie skomplikowanych sygnałów wymagają przepustowości, którą oferuje wyłącznie antena kierunkowa HGA (wyłączona na czas manewru ze względu na ryzyko uszkodzenia). Dlatego piloci misji na potwierdzenie musieli czekać do czasu aż TGO wykona cały zaplanowany program.

cu8cfaexgaevypa

Sygnał z HGA potwierdzający powodzenie operacji odłączenie lądownika od satelity, źródło: ESA Operations@Twitter.com

Szczęśliwie dla europejskiej i rosyjskiej agencji kosmicznej na kwadrans przed 7 wieczorem w niedzielę 16.10 radioteleskopy na Ziemi wznowiły komunikację z TGO – robot nadał potwierdzenie odłączenia modułu lądownika, co w centrum sterowania przyjęto z wielką ulgą.

Wymierzony z precyzją mistrza rzutów lotką lądownik mknie teraz w kierunku atmosfery Marsa. Obliczenie odpowiedniego kąta wejścia w gazową otoczkę planety było bardzo ważnym elementem planu. Gdyby kąt natarcia był zbyt duży, robot spłonąłby w atmosferze w wyniku przegrzania tarczy ochronnej. Jeden stopień za mało i Schiaparelli minąłby planetę mknąc bez celu w kierunku kosmicznej pustki.

Moduł lądownika nie ma możliwości ładowania baterii i tuż po odłączeniu od satelity przełączył się w tryb hibernacji, żeby zaoszczędzić ograniczony zapas energii. Kilowatogodziny zgromadzone w bateriach mają wystarczyć mu na przeprowadzenie manewru lądowania i 3-4 dni badań na powierzchni planety. Robot ma obudzić się na chwilę przed wejściem w atmosferę Marsa około godziny 16:42 w środę 19.10 czasu polskiego.

Satelita TGO pozbawiony ciężkiego lądownika mógł skorgować prędkość i tor lotu odpalając dwukrotnie niewielkie silniki odrzutowe. Pierwszy raz na niecałą minutę w celu poprawienia kierunku i drugi raz na ponad dwie godziny, żeby zwolnić o 1550 m/s. Teraz robot może zostać przechwycony przez grawitację Marsa. Gdyby oddzielenie lądownika od orbitera nie powiodło się, masa połączonych robotów byłaby zbyt duża dla hamującej siły silników odrzutowych i satelicie nie udałoby się wejść na orbitę dookoła Marsa. W takim wypadku piloci ExoMars musieliby czekać aż dwa lata (!) aż robot wykona pełną orbitę dookoła Słońca, tracąc przy tym prędkość wystarczająco, by przy następnym spotkaniu dać się przechwycić przez przyciąganie Czerwonej Planety.

tgoedm-arrival-512x384

Klatka z symulacji lotu TGO i lądownika Schiaparelli u celu podróży, źródło: ESA

W następnym poście postaram się streścić przebieg lądowania lądownika Schiaparelli na powierzchni planety. Do usłyszenia!

na podst. spaceflight101.com

ExoMars blisko celu, relacja online

Link do relacji na LiveStream

Satelita misji ExoMars jest już niemal u celu. Niespełna 4 dni dzielą nas od planowanego lądowania europejskiego modułu Schiapirelli na powierzchni czerwonej planety. Za pośrednictwem podlinkowanego streamu możecie od jutra obserwować przebieg przygotowań do zejścia na planetę. Lądownik oddzieli się od satelity już jutro o godz. 12:42 czasu polskiego.

ExoMars to efekt współpracy agencji kosmicznych ESA i Roskosmos. Europejska agencja dostarczyła orbiter TGO wraz z testowym modułem lądownika Schiapirelli oraz pracuje nad łazikiem zaplanowanym na 2018 rok. Rosjanie dostarczyli rakiety Proton, którymi satelita i łazik zostaną wystrzelone w kierunku czerwonej planety. Badaniami kieruje ESA. Celem ExoMars jest poszukiwanie śladów życia na Marsie.

Ogródek na pozaziemskiej glebie

journal.pone.0103138.g002.png

Eksperymentalna uprawa na uniwersytecie w Wageningen

Jest bardzo możliwe, że w ciągu najbliższych 20 lat uruchomimy kolonie badawczą na powierzchni któregoś z najbliższych ciał niebieskich. Może na Księżycu, może na Marsie. Pod względem ekonomicznym obydwie perspektywy są takie same, podróż na Marsa trwałaby jedynie dłużej.

Warto zastanowić się nad uruchomieniem na Marsie stałej kolonii, na którą astronauci lecieli by w jedną stronę. W pierwszych latach działania pozaziemskiego habitatu nie byłoby rotacji osadników. Takie założenie uprościło by znacznie zakres przygotowań, odrzucając etap oderwania się z Marsa w kierunku powrotnym na Ziemię. Z biegiem lat na Marsie zbudowany zostanie kosmodrom i rejsy w obydwie strony staną się możliwe.

O szczegółach przygotowania takiej misji nic konkretnego nie wiem. Skromne informacje jakie wyszperałem w sieci zamieściłem kilka razy na stronie, chociażby o skafandrze czy o hodowli roślin poza Ziemią. Ponieważ eksperyment dotyczący uprawy w analogach gleby eksterralnej dobiegł końca, dzisiaj mowa będzie właśnie o pozyskiwaniu warzyw na Marsie i Księżycu.

Celem pracy naukowców z holenderskiego uniwersytetu w Wageningen było ustalenie w jakim stopniu pozaziemska gleba nadaje się do uprawy. W tym celu w blisko tysiącu małych doniczek zasiali 14 różnych gatunków roślin i przez 50 dni przyglądali się jak sobie radzą w niecodziennych warunkach. Na stole badawczym wylądowały rośliny takie jak pomidory, marchewka albo gorczyca (pełna lista jest na nast. str.).

martiangardenpotatoes.jpg

Pozaziemska uprawa popularnej bulwy na filmie The Martian

Najtrudniejsze w całym eksperymencie było zdobycie odpowiedników marsjańskiej i księżycowej gleby. Sami wiecie, współcześnie o dostawy jest bardzo trudno. Badacze byli zmuszeni posłużyć się odpowiednikami wyprodukowanymi w laboratorium na podstawie dostępnych analiz chemicznych in-situ z misji kosmicznych Apollo, Pathfinder i Voyager.

Należało dołożyć starań, aby zawartość soli mineralnych i składników organicznych w najlepszym stopniu odpowiadała glebom pozaziemskim. Z popiołu wulkanicznego w laboratoriach NASA powstały 2 gleby eksperymentalne, nabyte na potrzeby eksperymentu. Gleba kontrolna pochodziła z Holandii. Gleb nie wzbogacano nawozami a do podlewania używano wyłącznie destylowanej wody.

Po 50 dniach badacze stwierdzili, że rośliny można uprawiać na substytucie ziemi marsjańskiej i księżycowej. Wyniki przyrostu masy biologicznej wyhodowanej „na Marsie” okazały się najlepsze, najgorzej z trójki wypadł Księżyc. Tamtejsza gleba jest bardzo uboga w związki organiczne. Na następnej stronie znajdziecie tabele z obserwacjami i nazwami hodowanych w eksperymencie roślin. Bardziej wnikliwych odsyłam do sprawozdania w linku na końcu tego posta.

Dopóki marsonautom nie będzie przeszkadzała dieta oparta wyłącznie na warzywach, nie powinni martwić się o zapasy pożywienia na marsjańskiej pustyni. Wielu wyda się to niepoważne, ale praca w ogrodzie będzie miała również pozytywny wpływ na atmosferę w kolonii. Bo uprawianie roślin to oprócz ubrudzonych rąk przyjemność i odprężenie.

Pełne sprawozdanie z eksperymentu znajdziecie pod tym linkiem. Czytaj dalej

Misja ExoMars wystartowała

pobranePierwsza z dwóch misji na Marsa realizowanych wspólnym wysiłkiem ESA i Roskosmos właśnie rozpoczęła 7-miesięczną podróż w kierunku Czerwonej Planety. Po dotarciu na orbitę europejski satelita rozpocznie badania marsjańskiej atmosfery.

Misja ExoMars wystartowała 14. marca o godzinie 10:31 (czasu środkowoeuropejskiego) z kosmodromu Bajkonur. Badawcze combo, satelitę Trace Gas Orbiter oraz moduł lądownika Schiaparelli, wyniosła na orbitę rosyjska rakieta Proton-M.

Ucieczka z ziemskiej grawitacji na okołosłoneczną orbitę transferową trwała do godziny 21:13 CET. Kilka minut później centrum kontroli w Darmstadt w Niemczech potwierdziło powodzenie startu i dobry stan ładunku. Satelita rozłożył panele słoneczne i jest w drodze na Marsa.

Start rakiety Proton M

Start rakiety Proton M z ładunkiem ExoMars

Podróż do celu potrwa do połowy października b.r. Po rozdzieleniu niecały 1 mln. km od planety moduł lądownika skieruje się na powierzchnię a satelita pozostanie na jej orbicie.

Misja naukowa TGO rozpocznie się 7 miesięcy po osiągnięciu Czerwonej Planety. Przez ten czas będzie on starał się ustabilizować swoją orbitę.

Lądownik Schiaparelli to test oraz demonstracja europejskiej technologii lądowania. Po udanym zejściu na powierzchnię moduł wykona kilka badań, m.in. nad powstawaniem burz pyłowych. Próba lądowania na Marsie to rozgrzewka przed następnym etapem ExoMars, który przewiduje wysłanie na powierzchnię łazika.

TGO będzie prowadził badania z wysokości 400km, poszukując rzadkich gazów w atmosferze planety. Wyposażenie satelity umożliwi odnalezienie wodnego lodu ukrytego pod powierzchnią planety, odkrycie źródła metanu oraz umożliwi komunikację z łazikiem ExoMars 2018.

Więcej informacji o ExoMars niebawem.

MAVEN na tropie księżyca Phobos

Phobos okiem spektrografu IMUV satelity MAVEN. Każdy piksel odpowiada koncentracji molekuł w polu widzenia instrumentu. Niebieskie kropki to cząsteczki wodoru. źródło: CU/LASP i NASA

Phobos okiem spektrografu IMUV satelity MAVEN. Każdy piksel odpowiada koncentracji i właściwościom molekuł w polu widzenia instrumentu. Niebieskie kropki to światło odbite o długości fali ok. 122 nm, charakterystyczne dla cząsteczek wodoru, źródło: CU/LASP i NASA

NASA prowadzi badania nad pochodzeniem jednego z dwóch znanych naturalnych satelitów Marsa. Na przełomie listopada i grudnia ubiegłego roku satelita MAVEN miał okazję kilka razy zbliżyć się do księzyca na odległość około 500 km. Piloci misji wykorzystali okazje i skierowali instrumenty badawcze w stronę orbitującego Marsa „kartofla”.

Badanie z bliska umożliwiła charakterystyka orbity MAVEN, który poruszając się po elipsie wokół Marsa raz „nurkuje” w atmosferze planety na odległość ok. 170 km od powierzchni a potem oddala się od niej na ponad 6 tyś. km. To właśnie w fazie tego oddalenia MAVEN miał okazję zbliżyć się do Phobosa.

orbity MAVEN i księżyca, zródło: NASA LASP

Dane naukowe to zdjęcia księżyca zarejestrowane przy pomocy spektrografu UV. Instrument ten pierwotnie miał analizować chemiczną kompozycję i rozmieszczenie gazów w różnych warstwach atmosfery Czerwonej Planety oraz obserwować zjawisko ucieczki molekuł z najwyższych warstw gazowej otoczki Marsa.

Analiza spektralna powierzchni Phobosa ma pomóc w ustaleniu pochodzenia satelity. Księżyc był obserwowany w przeszłości wielokrotnie, mimo to wciąż pozostaje dla nas zagadką jego obecność na orbicie Marsa. Porównanie badania MAVEN ze znanymi asteroidami (np. z Pasa Kuipera) pozwoli ustalić jednorodność tych obiektów albo wykluczyć ich wspólne pochodzenie. Jeśli Phobos nie został w przeszłości przechwycony przez przyciąganie Czerwonej Planety, to skąd wziął się na jej orbicie? To zagadka, która czeka na rozwiązanie.

żródło: LASP i NASA

Charakterystyka orbity MAVEN, źródło: LASP i NASA

Dotychczasowe wizyty w okolicy księżyca ujawniły pokrytą kraterami i poprzecznymi pęknięciami nieregularną bryłę o średnicy około 22 km. Ciekawe, że powierzchnia księżyca nie jest litą skałą. Zewnętrzna warstwa to miałki materiał (regolit), który ulatując w przestrzeń pozostawia za księżycem delikatny ogon. Phobos powoli zbliża się do planety, ale bez obaw! Katastrofalne zderzenie, o ile do niego dojdzie, nastąpi nie wcześniej jak za 10 mln lat. Niektórzy naukowcy przewidują, że wcześniej księżyc rozpadnie się pod wpływem grawitacji Marsa (o czym mają świadczyć poprzeczne pęknięcia na powierzchni satelity).

Istnieje koncepcja misji załogowej na Marsa, która przewiduje wykorzystanie księżyca jako przystanku w drodze na powierzchnię Czerwonej Planety. Dobrze byłoby wiedzieć, czy astronauci nie zapadną się w ruchomych piaskach próbując zaprzyjaźnić się ze znikomą grawitacją mikroksiężyca.

na podst: phys.org, space-facts.com, spaceflight101.com

Siding Springs – zdjęć nie ma

1413886900044_wps_22_Comet_Siding_Spring_Mars_Przykra sprawa – zdjęć z powierzchni planety odsłaniających widok komety właściwie nie ma. Pod tym linkiem znajdziecie najlepsze obrazy, jakie udało się zarejestrować. Zostały zrobione w okolicach zachodniego grzbietu krateru Endeavour przez łazik misji MER, Opportunity. Do postu dołączyłem materiał od NASA, który stara się wyjaśnić co widać.

Co zawiniło – błąd w obliczeniach pozycji komety na nieboskłonie? Szumy aparatury?? Nie wiemy z dużą dokładnością w jakim momencie łazik rozpoczyna wykonywanie swoich komend. Wydaje mi się, że to m.in. powód, przez który cała żądna wrażeń część podążających za kosmicznymi nowinami ciekawskich ludków może czuć się lekko zawiedziona. Przecież o komecie można było usłyszeć i przeczytać w czasopismach i radio :-/

Czujcie ducha, Siding Sporing to obecnie taki mały punkcik na nieboskłonie, który, idę o zakład, da się obejrzeć wczesnym wieczorem na zmierzchającym niebie – z dala od świateł, – tak tak, trzeba się wybrać na wycieczkę daleko od większych siedlisk ludzkich. Przerwy w dostawie światła gwiazd powodują interferencje z blaskiem lamp sodowych, które oświetlają ulice naszych miast. Nie jest do końca jasne, czy to akurat ten pierwiastek, ale fakt jest taki, że sód jaśnieje światłem o widmie (kolorze), najbliższym właśnie naszemu poczciwemu białemu światłu słonecznemu.

Gdzie patrzeć - Siding Spring oddala się od MArsa, i mniej więcej przez miesiąc będzie można ją zaobserwować w pobliżu Marsa okiem uzbrojonym w lunetkę. Jeśli jeszcze takiej nie macie - Szybko do sklepów!

Gdzie patrzeć – Siding Spring oddala się od MArsa, i mniej więcej przez miesiąc będzie można ją zaobserwować w pobliżu Marsa okiem uzbrojonym w lunetkę. Jeśli jeszcze takiej nie macie – Szybko do sklepów! Widok nieba mniej więcej o godzinie 8:15 jutrzejszego wieczoru. źródło Stellarium/clrk

Jeśli dalej jesteście ciekawi Siding Spring i chcielibyście ją zobaczyć na własne oczy zarezerwujcie sobie w najbliższym miesiącu wolny weekend i zaopatrzeni choćby w lornetkę szukajcie komety na nocnym niebie. Wypatrujcie pierwszych gwiazd (podpowiem, że każdego wieczoru pojawiają na swoich pozycjach, niezawodne od wielu wielu lat. Siding Springs oddala się od Marsa, który w tej chwili zapala się się nisko nad południowym horyzontem i około 21 wieczorem znika za nim, więc czasu nie ma wiele. Starajcie się znaleźć Drogę Mleczną – Mars znajduje się przed jej płaszczyzną <wink>.

[MSL] Bonanza King jednak nie dla wiertła Curiosity

Już na samym początku wstępnych testów, zespół misji MSL zdecydował się nie wiercić w wybranej wcześniej skale Bonanza King.

Kamień Bonanza King nie zdał testu na stabilność.

Kamień Bonanza King nie zdał testu na stabilność. (Credits: NASA/JPL)

Czytaj dalej