ExoMars: Landing on the Red Planet

Schiaparelli prøver første blød landing af en europæisk rumsonde på Mars

En blød landing på Mars er ikke let. Med ExoMars provinsielle sonde Schiaparelli er det første gang for Europa og Rusland. © ESA
læst op

Nedtællingen er slået til: I eftermiddag skal ESAs regionale sonde Schiaparelli lande på Mars. Hvis du lykkes, ville dette være den første bløde landing af et europæisk og russisk rumfartøj på den røde planet - og den første i støvstormsæsonen. Den varme fase af Mars-landingen begynder i dag kl. 16:42, vores tid, hvor landeren går ind i den Martiske atmosfære.

At lande på den røde planet er sværere end du tror. Fordi den tynde atmosfære på Røde Planet kræver en kompliceret række af bremsehjælpemidler for at gøre en større sonde sikker og især blød at tage på. Selvom NASA har været i stand til at lande Mars syv gange, er det kun Mars-roveren "Curiosity", der er landet blødt på Mars's overflade. Det lykkedes ham at gøre det med en ny landingsteknologi, der omfattede sådanne eksotiske ressourcer som en kran, miniature guillotiner og 76 sprængladninger.

Nu er ExoMars-missionen, der startede i marts 2016, at bevise, at ESA og det russiske rumfartsbureau Roscosmos også mestrer teknologien til blød landing på Mars. Missionen består af "Trace Gas Orbiter" (TGO), der skal søge fra Mars bane efter metankilder i den Martiske atmosfære og den næsten 600 kg tunge Schiaparelli.

Den varme fase starter i dag kl. 16:42

Den provinsielle sonde Schiaparelli har allerede mestret det første trin til landing på Mars: Den 16. oktober, punktligt kl. 16:42 tysk tid, adskilt landmanden fra sin modersonde TGO. Siden da har han været på kollisionskurs med den røde planet - og i dyb søvn. For at spare energi er Schiaparelli i øjeblikket lukket. Han vågner kun 75 minutter før han går ind i den Martiske atmosfære.

Den varme landing starter kl. 16.42 i dag. Schiaparelli er derefter stadig omkring 121 kilometer væk fra Marsoverfladen og kommer ind i atmosfæren med omkring 21.000 kilometer i timen. Fra dette tidspunkt er sonden på egen hånd, fordi hver kommando fra Jorden tager ca. ni minutter til Mars - indtil da er sonden længe for længe siden - eller styrt. udstilling

Mission ExoMars: Det er sådan, Schiaparelli vil lande på Mars ESA

Varmeskærm som bremsehjælpemiddel

I de følgende tre til fire minutter tilvejebringer den pladeformede varmeskjold fra provinsens sonde, Aeroshield, en første bremseeffekt. Friktion af gaspartiklerne på dette skjold er at reducere Schiaparellis hastighed op til 1700 km / t. For at modstå varmen er varmeskjoldet dækket med fliser, der kan modstå temperaturer op til 1750 grader Celsius.

"Ingen har nogensinde målt det detaljeret med hensyn til, hvordan varmen udvikler sig på bagsiden af ​​landingskapslen, " forklarer ingeniør Ali G han fra det tyske rumfartscenter (DZ). DLR). Tre sensorer og en radiometer vil derfor måle, hvor store aerotermiske belastninger varmeskærmen skal udholde.

Med faldskærm og dyser

Hvis denne første bremsefase fungerer, følger det næste trin lidt over elleve kilometer over Mars: Proben frigiver en supersonisk faldskærm kl. 16:45. 40 sekunder senere blæses det forreste varmeskjold af, og et kamera tager kun et billede af Marsoverfladen under sonden hvert 1, 5 sekund. I løbet af denne periode reducerede Schiaparellis hastighed yderligere til kun 240 km / t.

Kl. 16:47 ligger Schiaparelli kun 1, 3 kilometer fra Mars's overflade. Nu sprænger hun det bageste varmeskjold og faldskærmen. Et sekund senere følger det sidste trin: ni bremsedyser, der drives af brændstofhydrazinen, starter og bremser sonden ned til kun fire km / t. To meter over jorden slukker donkraftene efter en kort hover, og Schiaparelli falder resten af ​​vejen ned.

Landingssteder i Schiaparelli og de andre hidtil landede på Mars sonder og rovers ESA

Landingen

Hvis alt går gnidningsløst, skulle Landesonde være kl 16:47 på Mars's overflade og sende deres første signal til Jorden. Landingsstedet for Schiaparelli ligger i almindelige Meridiani Planum. Det blev valgt, fordi det er relativt fladt og har få store forhindringer, da landmanden ikke kan udføre svimlende manøvrer i sit sidste efterår.

En anden fordel: Schiaparelli-landingsstedet ligger i nærheden af ​​det område, hvor NASA Opportunity Rover har opdaget en speciel type h matit, jernoxid. "Denne form for jernoxid dannes faktisk kun i stillestående farvande - i Meridiani Planum kunne der have været større mængder vand i fortiden, " forklarer planetforsker Ralph Jaumanns fra DLR,

Effekter af vind og støv

Ved landing landede Schiaparelli grundlæggende sin hovedopgave. Data indsamlet af dens sensorer under flyvningen gennem den Martiske atmosfære giver ikke kun værdifuld information om gaslommerne på den røde planet. De er også med til at gøre fremtidige landinger endnu mere sikre og mere skræddersyede.

En faktor her er de skiftende vinde og støvstorme på Mars: "Der er i øjeblikket stærk vind og masser af støv på Mars, og støvpartiklerne vil revne på varmebeskyttelsen med høj hastighed, " forklarer Gülhan. "Det er klart, at dette vil have en effekt - men hvor meget vind- og støvpartikler der har haft indflydelse på at komme ind i atmosfæren, er ikke undersøgt nok."

Efter landing kommer Schiaparelli fortsat med at måle vindhastighed, fugtighed, tryk, stråling og temperatur i et par dage, indtil hans batterier er tør. I modsætning hertil vil TGO-modersonden først begynde sit videnskabelige arbejde før i december 2017. Først derefter bliver den omsider svinget i kredsløb 400 kilometer over Marsoverfladen.

ESA sender i dag fra kl. 17:44 en livestream til Mars-landing.

(ESA / DLR, 19.10.2016 - NPO)