Lądownik misji ExoMars osiadł na powierzchni Marsa

Lądownik Schiaparelli, wysłany na Marsa w ramach misji ExoMars, osiadł na powierzchni tej planety. Naukowcy nie wiedzą jednak, czy było to bezpieczne lądowanie.

Europejska Agencja Kosmiczna poinformowała o odebraniu przez stacje naziemne, zgodnie z oczekiwaniami, sygnałów potwierdzających lądowanie. Wcześniej przedstawiciel rosyjskiego Instytutu Badań Kosmicznych mówił, że sygnał odebrano, ale że był on tak słaby, iż nie wiadomo, w jakim stanie jest lądownik.

Nieco później szef operacji ESA Paolo Ferri powiedział, że sygnał lądownika urwał się "na krótko przed lądowaniem". Wskazał na potrzebę analizy danych, by zrozumieć, co działo się z lądownikiem podczas schodzenia na powierzchnię Marsa. Podkreślił, że za wcześnie jest jeszcze na wyciąganie wniosków, ale że przerwanie sygnału "nie jest dobrym znakiem".

Agencja dpa pisze, że do wieczora Schiaparelli nie przesłał dokładnych danych, na podstawie których naukowcy mogliby obwieścić sukces. - Mamy jeszcze nadzieję i liczymy na otrzymanie w nocy wyraźniejszych rezultatów - powiedział szef ESA Jan Woerner.

W budowę narzędzi badawczych wykorzystanych w misji ExoMars zaangażowani byli również polscy naukowcy i polskie firmy. Jednym z celów misji jest poszukiwanie biologicznych śladów życia na Marsie.

Misję ExoMars prowadzą: Europejska Agencja Kosmiczna i Agencja Kosmiczna Federacji Rosyjskiej - Roskosmos. 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 r. 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.

Na czwartek rano (godz. 9) ESA zaplanowała konferencję prasową, na której podsumuje przeprowadzone manewry.

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.

W niedzielę, czyli na trzy dni przed planowanym lądowaniem, Schiaparelli oddzielił się od sondy Trace Gas Orbiter. 12 godzin po odłączeniu sonda skorygowała swój kurs, żeby uniknąć wejścia w atmosferę i znaleźć się na orbicie wokół Marsa. Z kolei Schiaparelli pozostał w trybie hibernacji, aby ograniczyć zużycie energii. Wybudził się dopiero na krótko przed wejściem w atmosferę Marsa, na wysokości 122,5 km i przy prędkości około 21 tysięcy km/h.

Procedura lądowania rozpoczęła się od wytracania prędkości za pomocą aerodynamicznych osłon cieplnych. Obejmowała otworzenie się spadochronu na wysokości 11 km, przy prędkości 1650 km/h, by obniżyć prędkość do 250 km/h, a potem odrzucenie przedniej osłony i włączenie dopplerowskiego wysokościomierza radarowego oraz miernika prędkości.

Na wysokości około 1 km, po odrzuceniu tylnej osłony termicznej i spadochronu, zaplanowano uruchomienie trzech silników na paliwo ciekłe (hydrazynę), aby obniżyć prędkość do mniej niż 7 km/h. Na wysokości 2 metrów nad powierzchnią silniki miały zostać wyłączone.

Jako miejsce lądowania wybrano równinę Meridiani Planum; w 2004 roku niedaleko tego miejsca wylądował amerykański łazik Opportunity. Na tym obszarze występują dawne warstwy hematytów (tlenków żelaza), które na Ziemi powstają w środowisku zawierającym ciekłą wodę. Poza tym wiadomo, że obszar ten jest bezpieczny do lądowania.

Schiaparelli miał przede wszystkim przetestować w praktyce procedurę lądowania, ale zostanie również wykorzystany naukowo. Instrumenty naukowe mają działać przez dwa do czterech dni po lądowaniu.

Aparatura DREAMS (Dust Characterisation, Risk Assessment, and Environment Analyser on the Martian Surface) będzie za pomocą kilku czujników badać otoczenie - mierzyć prędkość wiatru, jego kierunek, wilgotność, ciśnienie, temperaturę, przezroczystość atmosfery, pola elektryczne w atmosferze. Z kolei AMELIA będzie zbierać dane w trakcie wejścia w atmosferę i lądowania. Zestaw instrumentów COMARS+ służył do monitorowania ciepła na tylnej osłonie Schiaparelliego, gdy ten leciał przez atmosferę. Dodatkowo na powierzchni lądownika zamontowano mały zestaw laserowych świateł odblaskowych o nazwie INRRI, służący jako cel dla sond orbitalnych do laserowego zlokalizowania lądownika.

Z kolei sonda orbitalna Trace Gas Orbiter będzie przede wszystkim badać 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. W środę ESA potwierdziła odebranie sygnału z sondy znajdującej się na orbicie Marsa.

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 mogły 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.