Detaljerede billeder af Schiaparelli og dens nedstigningshardware på Mars

Et højopløsningsbillede taget af en NASA Mars-bane i denne uge afslører yderligere detaljer om området, hvor ExoMars Schiaparelli-modulet endte efter dets nedstigning den 19. oktober.

Det seneste billede blev taget den 25. oktober af højopløsningskameraet på NASAs Mars Reconnaissance Orbiter og giver nærbilleder af nye markeringer på planetens overflade, som først blev fundet af rumfartøjets 'kontekstkamera' i sidste uge.

Begge kameraer var allerede planlagt til at observere midten af ​​landingsellipsen, efter at koordinaterne var blevet opdateret efter adskillelsen af ​​Schiaparelli fra ESA's Trace Gas Orbiter den 16. oktober. Adskillelsesmanøvren, hypersonisk atmosfærisk indsejling og faldskærmsfaser af Schiaparellis nedstigning gik efter planen, modulet endte inden for hovedkameraets fodaftryk, trods problemer i slutfasen.

De nye billeder giver et mere detaljeret kig på hovedkomponenterne i Schiaparelli-hardwaren, der bruges i nedstigningssekvensen.

Hovedtrækket ved kontekstbillederne var en mørk fuzzy plet på ca. 15 x 40 m, forbundet med virkningen af ​​Schiaparelli selv. Billederne i høj opløsning viser en central mørk plet, 2,4 m på tværs, i overensstemmelse med krateret lavet af en genstand på 300 kg, der ramte med et par hundrede km/t.

Krateret forventes at være omkring 50 cm dybt, og flere detaljer kan være synlige på fremtidige billeder.

De asymmetriske omkringliggende mørke markeringer er sværere at fortolke. I tilfælde af at en meteoroid rammer overfladen med 40 000–80 000 km/t, asymmetrisk affald, der omgiver et krater, vil typisk pege på en lav indkommende vinkel, med affald kastet ud i kørselsretningen.

Men Schiaparelli rejste betydeligt langsommere og, ifølge den normale tidslinje, skulle have været faldende næsten lodret efter at have bremset farten under sin indtræden i atmosfæren fra vest.

Det er muligt, at hydrazin-drivmiddeltankene i modulet fortrinsvis eksploderede i én retning ved sammenstød, kaster affald fra planetens overflade i retning af eksplosionen, men mere analyse er nødvendig for at udforske denne idé yderligere

En ekstra lang mørk bue ses øverst til højre på den mørke plet, men den er i øjeblikket uforklarlig. Det kan også være forbundet med sammenstødet og mulig eksplosion.

Endelig, der er et par hvide prikker på billedet tæt på nedslagsstedet, for lille til at blive korrekt løst på dette billede. Disse kan eller måske ikke være relateret til påvirkningen – de kunne bare være 'støj'. Yderligere billeddannelse kan hjælpe med at identificere deres oprindelse.

Ca. 1,4 km syd for Schiaparelli, et hvidt træk set i sidste uges kontekstbillede er nu afsløret mere detaljeret. Det er bekræftet at være den 12 m-diameter faldskærm, der blev brugt under anden fase af Schiaparellis nedstigning, efter den første varmeskjolds indtræden i atmosfæren. Stadig knyttet til det, som forventet, er det bageste varmeskjold, nu tydeligt set.

Faldskærmen og det bagerste varmeskjold blev kastet ud af Schiaparelli tidligere end forventet. Schiaparelli menes at have affyret sine thrustere i kun et par sekunder, før de faldt til jorden fra en højde på 2-4 km og nåede overfladen med mere end 300 km/t.

Ud over nedslagsstedet for Schiaparelli og faldskærmen, en tredje funktion er blevet bekræftet som det forreste varmeskjold, som blev kastet ud omkring fire minutter i den seks minutter lange nedstigning, som planlagt.

ExoMars- og MRO-holdene identificerede en mørk plet i sidste uges billede omkring 1,4 km øst for nedslagsstedet, og dette så ud til at være et plausibelt sted for det forreste varmeskjold i betragtning af timingen og kørselsretningen efter modulets indtræden.

Det plettede lyse og mørke udseende af denne funktion tolkes som refleksioner fra den flerlagede termiske isolering, der dækker indersiden af ​​det forreste varmeskjold. Yderligere billeddannelse fra forskellige vinkler skulle kunne bekræfte denne fortolkning.

De mørke træk omkring det forreste varmeskjold skyldes sandsynligvis overfladestøv, der er forstyrret under sammenstødet.

Yderligere billedbehandling ved MRO er planlagt i de kommende uger. Baseret på de aktuelle data og observationer foretaget efter 19. oktober, dette vil omfatte billeder taget under forskellige visnings- og lysforhold, som igen vil bruge skygger til at hjælpe med at bestemme de lokale højder af funktionerne og derfor en mere afgørende analyse af hvad funktionerne er.

En fuldstændig undersøgelse er nu i gang, der involverer ESA og industrien for at identificere årsagen til de problemer, Schiaparelli stødte på i sin sidste fase. Undersøgelsen startede, så snart detaljeret telemetri transmitteret af Schiaparelli under sin nedstigning var blevet videresendt tilbage til Jorden af ​​Trace Gas Orbiter.

Det fulde sæt af telemetri skal behandles, korreleret og analyseret i detaljer for at give et afgørende billede af Schiaparellis afstamning og årsagerne til anomalien.

Indtil denne fulde analyse er afsluttet, der er fare for at nå for simple eller endda forkerte konklusioner. For eksempel, holdet var i første omgang overrasket over at se et længere end forventet 'gab' på to minutter i telemetrien under den maksimale opvarmning af modulet, da det kom ind i atmosfæren:dette forventedes at vare op til kun et minut. Imidlertid, yderligere behandling har siden givet holdet mulighed for at hente halvdelen af ​​de "manglende" data, udelukke problemer med denne del af sekvensen.

De sidste stadier af nedstigningssekvensen, fra udkastningen af ​​det bagerste skjold og faldskærm, til aktivering og tidlig slukning af thrusterne, bliver stadig undersøgt i detaljer. En rapport om undersøgelsesholdets resultater forventes senest medio november 2016.

Den samme telemetri er også et ekstremt værdifuldt output fra Schiaparelli-indgangen, nedstignings- og landingsdemonstration, som var hovedformålet med dette element i ExoMars 2016-missionen. Målinger blev foretaget på både de forreste og bageste skjolde under indstigning, første gang, at sådanne data er blevet indhentet fra det bageste varmeskjold på et køretøj, der kommer ind i Mars-atmosfæren.

Holdet kan også pege på succeser i målretningen af ​​modulet ved dets adskillelse fra orbiteren, den hypersoniske atmosfæriske indgangsfase, og faldskærmsudsættelsen ved supersoniske hastigheder, og den efterfølgende opbremsning af modulet.

Disse og andre data vil være uvurderligt input til fremtidige landermissioner, herunder den fælles europæisk-russiske ExoMars 2020 rover og overfladeplatform.

Endelig, orbiteren fungerer godt og er klar til at foretage sit første sæt målinger den 20. november for at kalibrere sine videnskabelige instrumenter.