GYORSHÍR: Elindult az ExoMars 2016
(Rovat: ExoMars, Űrszondák a Marsnál - 2016.03.14 10:40.)

Az európai és orosz együttműködésben készült űrszonda egy keringő- és egy leszállóegységet visz a Marshoz.

A start a kazahsztáni Bajkonurból, egy orosz Proton-M hordozórakétával történt, március 14-én, magyar idő szerint 10:31-kor.

Így szállították ki március 11-én a hordozórakétát és orrkúpja alatt az űrszondát vasúton a szerelőcsarnokból a starthelyre, ahol függőleges helyzetbe állították. A rakéta Briz-M végfokozatának üzemanyaggal való feltöltésével az előző napon végeztek. (Videó: ESA / Roszkoszmosz)

Az ExoMars 2016 útjának főbb állomásai a következők. Mintegy 10 óra 40 perccel a felemelkedést követően, a Föld körüli pálya magasságának több lépésben történő megemelése után a rakéta Briz-M gyorsítófokozata elvégzi feladatát és az űreszköz – a Marsig együtt repülő, a bolygó körüli pályára szánt Trace Gas Orbiter (TGO) szonda és a Schiaparelli leszállóegység – negyed órával később elválik tőle. Nem sokkal ezután, bő egy óra elteltével kinyílnak a TGO napelemtáblái, két hét múlva pedig a rádiós kommunikációra szolgáló nagynyereségű antenna is. Az utazás a külső bolygószomszédunkig hét hónapot vesz igénybe. A menetrend szerint október 16-án önállósodik a Schiaparelli (más néven Entry, Descent and Landing Demonstrator Module, röviden EDM) egység, hogy három nappal később belépjen a Mars légkörébe és sima leszállást hajtson végre a felszínen.

A főbb események a Földről való elindulástól a Marshoz érkezésig. (Videó: ESA / ATG medialab)

A Schiaparelli október 19-én mintegy 21 ezer km/h sebességgel lép a Mars légkörének felső rétegébe, kb. 120 km magasságban. Az ezután következő 3-4 percben az egyre növekvő légellenállás hatására lelassul. A keletkező forróságtól a hővédő pajzsa védi, amelynek külső, alsó rétegei fokozatosan megolvadnak és elpárolognak. Már „csak” 1700 km/h sebességnél, 11 km-es magasságban nyílik ki a fékezőernyő; a művelet nem tart tovább egy másodpercnél. Még 40 másodperc, és ledobódik, ami az elülső hővédő burkolatból megmaradt. Az ejtőernyős fékezés hatására a sebesség 250 km/h-ra csökken. Ekkor a burkolat hátulsó része, rajta az ejtőernyővel szintén leválik. Az űreszköz így végleg megszabadul a teljes védőborítástól, ami egészen a Marsig vezető útja során óvta. Amikor ez megtörténik, a hidrazinnal működő három fékező hajtómű veszi át a további lassítás feladatát. Menet közben radaros módszerrel figyelik, hogy milyen távolságban van még a felszín. A cél, hogy a Schiaparelli másodpercenként néhány méteres „sétasebességgel” érjen le. A hajtóművek 2 m-es magasságban már kikapcsolnak. A lehuppanás energiáját egy gyűrődési zóna emészti fel, hogy az értékes mérőműszerek épségben maradjanak. Az egész folyamat a légkörbe lépéstől a landolásig csupán mintegy 6 percig tart – rövidebb ideig, mint amibe ennek a bekezdésnek a megírása került...

A Schiaparelli kijelölt leszállóhelye a Meridiani-síkság (Meridiani Planum) területére esik, a landolás hibaellipszise 115 km × 25 km-es méretű. A célpont kiválasztásánál a sík felület mellett az is szerepet játszott, hogy a helyszín alacsonyan fekszik. Így vastagabb légrétegen haladhat át a szonda, ami fontos a kellően hatékony fékezéshez. A térképen a magassági adatok a Mars Global Surveyor szonda lézeres magasságmérőjétől (Mars Orbiter Laser Altimeter, MOLA) származnak. (Kép: IRSPS / TAS-I)

Mindeközben, ugyancsak október 19-én a Trace Gas Orbiter űrszonda a fő hajtóművének bekapcsolásával le kell fékezzen, hogy a Mars körüli pályára tudjon állni. A kritikus manőver mintegy két órán át tart majd, eredményeképp pedig az űrszonda igen elnyúlt, 250 km és 100 ezer km között magasságok között húzódó ellipszispályára kerül a bolygó körül. Ezen a keringési ideje 4 marsi nap lesz. Az 1 napos keringési idejű, az egyenlítői síkhoz 74°-os szögben hajló pályáját 2017 januárjára éri el. A 2017-es év folyamán felsőlégköri fékező manőverek sorozatával tovább csökkentik a magasságot, kialakítják a 400 km-es körpályát, ahonnan a tudományos program fő részét végrehajtják. A fékezéskor egy időre a bolygó légkörének legfelső, ritka rétegébe lép a szonda, testére és napelemtábláira ilyenkor hat a légellenállás. Az ilyen manőversorozat hosszú ideig tart ugyan, viszont üzemanyag-takarékos. Ráadásul a légkörbe merülések alkalmával is értékes mérési adatokhoz juthatnak.

Érkezés a Marshoz. (Videó: ESA / ATG medialab)

A TGO egyik fontos feladata a marsi légkörben található (vagy nem található) metán vizsgálata, eredetének felderítése. Fedélzetén négy tudományos műszercsomag repül. Két, az ultraibolya és az infravörös tartományban működő spektrométer a légkör összetevőit (szén-dioxid, metán, vízgőz, hidrogén-klorid, etán, nitrogén-dioxid, acetilén, etilén, stb.) méri, egy sztereókamera térhatású felvételeket készít a bolygófelszínről, egy detektor pedig a kozmikus sugárzás és a marsi talaj kölcsönhatását, a hidrogéntartalmú ásványok előfordulását vizsgálja. Mint számos más jelentős európai űreszköz, a TGO sem készült magyar részvétel nélkül: a svájci vezetéssel épült, kb. 5 m-es felbontású színes kamera (Color and Stereo Surface Imaging System, CaSSIS) fedélzeti szoftverrendszerét az SGF Kft. szakemberei fejlesztették.

A főleg olasz finanszírozású Schiaparelli leszállóegység elsődleges célja az első sikeres „európai” leszállás demonstrálása a Marson. Energiával való ellátásában az akkumulátoraira hagyatkozik, így legfeljebb nyolc napon belül le fog merülni. Addig is leszállóhelye környezetének időjárását vizsgálja, illetve érkezés közben a légkör rétegeiről gyűjt adatokat. Ez lesz az első űrszonda, amely épp egy globális marsi porvihar időszakában éri el a bolygó felszínét.