W niedzielę Schiaparelli oddzielił się od sondy Trace Gas Orbiter (TGO). Nadal jednak pozostaje w trybie hibernacji, aby ograniczyć zużycie energii. Wybudzi się dopiero na krótko przed wejściem w atmosferę Marsa, które nastąpi na wysokości 122,5 km i przy prędkości około 21 tysięcy km/h.
Rys. ESA
Operacja potrwa do sześciu minut
W środę rozpocznie się lądowanie. Schiaparelli będzie wytracać prędkość przy pomocy aerodynamicznych osłon cieplnych. Na wysokości 11 km, przy prędkości 1650 km/h, otworzy się spadochron, który ma obniżyć prędkość do 250 km/h.
Potem lądownik odrzuci przednią osłonę i włączy dopplerowski wysokościomierz radarowy oraz miernik prędkości, aby ustalić swoją pozycję i prędkość względem Marsa.
Na wysokości około 1 km, po odrzuceniu tylnej osłony termicznej i spadochronu, uruchomione zostaną trzy silniki na paliwo ciekłe (używające hydrazyny), aby obniżyć prędkość do mniej niż 7 km/h.
Na wysokości 2 metrów nad powierzchnią silniki zostaną wyłączone i lądownik opadnie na marsjański grunt. Upadek ma zamortyzować specjalna struktura na spodzie lądownika.
Cała procedura od wejścia w atmosferę do wylądowania potrwa mniej niż sześć minut.
Rys. ESA
Kilka dni na zebranie danych
Jako miejsce lądowania wybrano równinę Meridiani Planum, niedaleko pozycji, w której w 2004 roku wylądował amerykański łazik Opportunity.
Na tym obszarze występują dawne warstwy hematytów (tlenków żelaza), które w przypadku Ziemi powstają w środowisku zawierającym ciekłą wodę. Poza tym wiadomo, że obszar ten jest bezpieczny do lądowania.
Sygnał od lądownika będzie docierał na Ziemię poprzez TGO. Pomogą w tym także inne sondy krążące obecnie wokół Marsa, europejska Mars Express i amerykańska Mars Reconnaissaince Orbiter.
Schiaparelli ma przede wszystkim przetestować w praktyce procedurę lądowania, ale zostanie również wykorzystany naukowo. Instrumenty naukowe mają działać przez dwa do czterech dni po lądowaniu.
DREAMS (Dust Characterisation, Risk Assessment, and Environment Analyser on the Martian Surface) będzie przy pomocy kilku czujników badać otoczenie - mierzyć prędkość wiatru, jego kierunek, wilgotność, ciśnienie, temperaturę, przezroczystość atmosfery, pola elektryczne w atmosferze.
AMELIA będzie zbierać dane w trakcie wejścia w atmosferę i lądowania.
Zestaw instrumentów COMARS+ ma służyć do monitorowania ciepła na tylnej osłonie Schiaparelliego, gdy ten będzie leciał przez atmosferę.
Dodatkowo na powierzchni lądownika, która będzie skierowana ku zenitowi, zamontowano mały zestaw laserowych świateł odblaskowych o nazwie INRRI, który posłuży jako cel dla sond orbitalnych do laserowego zlokalizowania lądownika.
Z kolei sonda orbitalna będzie przede wszystkim badań zawartość i rozmieszczenie metanu oraz innych gazów śladowych w marsjańskiej atmosferze, takich jak para wodna, dwutlenek azotu, acetylen. Będzie też śledzić ich zmienność w różnych porach roku.
***
Lądownik Schiaparelli ma masę 577 kilogramów. Połowę stanowi właściwa platforma lądownika, 46 kg to paliwo, reszta to m.in. osłony termiczne pozwalające przetrwać temperatury, które w trakcie lotu przez atmosferę mogą osiągnąć 1750 stopni Celsjusza.
Wymiary zewnętrze to 2,4 metra szerokości i 1,8 metra wysokości, z kolei ukryta wewnątrz platforma lądownika mierzy 1,7 metra.
Misja ExoMar z polskim akcentem
Misję ExoMars prowadzą Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) i Agencja Kosmiczna Federacji Rosyjskiej - Roskosmos. W budowę narzędzi badawczych wykorzystanych w misji zaangażowani byli również polscy naukowcy i rodzime firmy.
Projekt jest dwuetapowy. Pierwszy etap obejmował wystrzelenie sondy orbitalnej Trace Gas Orbiter (TGO) oraz lądownika Entry, Descent and landing demonstrator Module (EDM), znanego jako Schiaparelli.
Zostały one wyniesione w kosmos z kosmodromu Bajkonur 14 marca 2016 roku i podróżowały do Marsa wspólnie.
Z kolei drugi etap będzie polegać na wystrzeleniu w roku 2020 lądownika wraz z łazikiem do badań egzobiologicznych i geochemicznych na powierzchni Marsa.
Główne naukowe cele misji to: poszukiwanie potencjalnych śladów życia na Marsie (obecnego albo dawnego, nazwa misji jest właśnie nawiązaniem do tego zadania), badania rozmieszczenia wody na różnych głębokościach, badania powierzchni i zidentyfikowanie potencjalnych zagrożeń dla przyszłej misji załogowej, badania prowadzone pod powierzchnią gruntu, aby lepiej zrozumieć ewolucję Marsa.
Cele technologiczne zaś to: przetestowanie lądowania dużej platformy na Marsie, testowanie wykorzystania energii słonecznej na powierzchni planety, wiercenie w marsjańskim gruncie na głębokość 2 metrów, testowanie rozwiązań dla kolejnych generacji marsjańskich łazików.
W ramach misji ExoMars wykorzystano elementy zbudowane w Polsce. W Centrum Badań Kosmicznych PAN w Warszawie został zaprojektowany i wybudowany moduł zasilania do kamery CaSSIS, przy czym elementy zasilania montowała na zlecenie instytutu polska firma Creotech Instruments S.A.
Z kolei na pokładzie lądownika zainstalowano detektory podczerwieni wyprodukowane przez firmę Vigo System S.A. z Ożarowa Mazowieckiego. Detektorów tych ESA użyła do stworzenia radiometrów ICOTOM w systemie COMARS+ służącym do monitoringu zewnętrznej powłoki lądownika.
***
Więcej informacji o misji ExoMars można znaleźć na przygotowanej przez ESA stronie internetowej https:\/\/exploration.esa.int/mars/.
PAP, kk
