Indításra kész az ExoMars, magyar szoftver a fedélzeten!
(Rovat: ExoMars, Hazai kutatóhelyek és űripar , Űrszondák a Marsnál - 2016.03.12 07:15.)

Első eset a Mars kutatásában, amikor az Európai Űrügynökség (ESA) és az orosz Roszkoszmosz közösen indít űrszondát.

ESA Mars-missziója széles nemzetközi együttműködésben, több tervezési fázis után jutott el jelenlegi konfigurációjához. Kezdetben a tervezés a NASA részvételével indult. A kutatás elsődleges célja a marsi élet jeleinek keresése. Az ExoMars programja két szondából áll, több felszínt kutató műszeret tartalmazva. Az első a 2016. március 14–25. közti indítási ablakban startol, míg a második a tervek szerint 2018-ban. A mostani szonda egy keringő (orbiter) egységet (Trace Gas Orbiter,TGO), valamint egy demonstrációs célú légköri belépő, leszálló és műszeregységet (Entry, Descent and Landing Demonstrator Module, EDM) tartalmaz.

Az ExoMars 2016 a jelenlegi tervek szerint március 14-én, magyar idő szerint 10:31-kor fog indulni négyfokozatú Proton-M/Briz-M rakétával Bajkonurból. 2016 októberében érkezik a Marshoz, három nappal a Mars atmoszférájának elérése előtt az orbiterről leválik az EDM egység. Az ExoMars orbiter kezdetben elliptikus pályára áll, majd a marsi atmoszféra fékezésének felhasználásával véglegesen kb. 400 km-es magasságú körpályára kerül, a tudományos kutatási programjának teljesítésére.

Az Exomars 2016 a Marsnál: a TGO és EDM (Schiaparelli) szondák szétválása. (Fantáziakép: ESA / ATG medialab)

Az ESA tagországai fejlesztették magát a keringőegységet (TGO), míg a a tudományos célok megvalósítását biztosító műszerek orosz és európai intézményekben készültek. Két infravörös kamerát és egy ultraibolya spektrométert tartalmaz a belgiumi fejlesztésű NOMAD (Nadir and Occultation for Mars Discovery) nevű műszer. Az orosz fejlesztésű ACS (Atmospheric Chemistry Suite) három infravörös spektrométerből áll. A Berni Egyetem vezetésével fejlesztett CaSSIS (Color and Stereo Surface Imaging System) nagy felbontású (4–5 m), színes sztereókamera, a felszín 3D rekonstrukcióját teszi lehetővé a későbbi missziók leszállóhelyeinek a kiválasztására. A nagy felbontású epitermikus neutron detektor (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector, FREND) orosz fejlesztésű, a víz formájában és ásványokban lévő hidrogént méri. Továbbá tartalmaz egy dózismérő egységet, amely a neutronos mérések pontosságának növelését teszi lehetővé.

A tudományos műszerek elhelyezése a TGO egységen. (Kép: ESA / ATG medialab)

A színes sztereókamera az orbiternek a Mars felszíne felé néző oldalán van. A Berni Egyetem fejlesztette a CaSSIS áramköri és mechanikai részeit. A magyar SGF Kft. szoftverfejlesztői készítették az CaSSIS fedélzeti szoftverrendszerét, amely egy két magos LEON processzoron fut. A NASA visszalépése miatt nagyon rövid idő állt rendelkezésre a fejlesztésre. Míg a kamera 28 hónap alatt készült el Svájcban, addig a többi műszerhez 38 hónap állt rendelkezésre. A magyar szoftverfejlesztésre is igen rövid idő jutott, mert csak 2014 decemberében döntöttek arról, hogy a svájci szoftverfejlesztők helyett az SGF Kft.-t bízzák meg, akiknek így csak 10 hónap maradt a munka elvégzésére.

A CaSSIS kamera tesztelése a hő- és vákuumkamrában. (Kép: Berni Egyetem)

A CaSSIS szoftverfejlesztői környezete. (Kép: SGF Kft.)

A felszín állandó megfigyelés érdekében az orbiter tudományos egysége elsődlegesen a Mars felszínére merőleges orientációban lesz. Az orbiter olyan tengely körül fog forogni, hogy a napelemtáblák a Nap irányába álljanak majd, míg a hőleadó radiátorok soha ne kerüljenek napfénybe. A CaSSIS vezérlő rendszere kompenzálni fogja az orbiter oldalirányú elfordulását, de a nominális sztereoképek készítése idején a szonda oldalirányú elfordulása leáll, a sztereoképpárok maximális pontosságának biztosítására. A CaSSIS forgató mechanizmusa képes a teljes teleszkóprendszert 180°-kal elforgatni, miközben az optika tartószerkezete mozdulatlan marad. A CaSSIS forgató mechanizmusa teszi lehetővé, hogy egy teleszkóppal és érzékelő egységgel sztereoképeket készítsen. A sztereoképpárokból először a szonda nyomvonalában 10°-kal előre fordulva, majd 180°-kal „hátrafelé” elfordulva, azaz pontosan az előzőleg beállított 10°-kal hátrafelé nézve készíti a második képet. A sztereoképpárok azonos megvilágítása a sztereojelek optimális korrelációját biztosítja.

A sztereó képalkotás lépései. (Kép: Berni Egyetem)

Az összeszerelt ExoMars 2016 (EDN a TGO tetején) a Proton rakétéra helyezése előtt. (Kép: ESA / B. Bethge)