Schiaparellis landingsundersøgelse afsluttet

Undersøgelsen af ​​nedstyrtningen af ​​ExoMars Schiaparelli-modulet har konkluderet, at modstridende oplysninger i den indbyggede computer fik nedstigningssekvensen til at slutte for tidligt.

Schiaparelli-indgangen, nedstignings- og landingsdemonstrationsmodul adskilt fra moderskibet, Trace Gas Orbiter, som planlagt den 16. oktober sidste år, og kystede mod Mars i tre dage.

Meget af den seks minutter lange nedstigning den 19. oktober gik som forventet:modulet kom korrekt ind i atmosfæren, med varmeskjoldet, der beskytter det ved supersoniske hastigheder. Sensorer på for- og bagskærmene indsamlede nyttige videnskabelige og tekniske data om atmosfæren og varmeskjoldet.

Telemetri fra Schiaparelli blev videresendt til hovedfartøjet, som var på vej ind i kredsløb om den røde planet på samme tid - første gang dette var blevet opnået i Mars-udforskningen. Denne realtidstransmission viste sig at være uvurderlig til at rekonstruere den udfoldede kæde af begivenheder.

Samtidig med at orbiteren registrerede Schiaparellis transmissioner, ESA's Mars Express orbiter overvågede også landerens bæresignal, ligesom Giant Metrewave Radio Telescope i Indien.

I dagene og ugerne efter, NASAs Mars Reconnaissance Orbiter tog en række billeder, der identificerede modulet, det forreste skjold, og faldskærmen stadig forbundet med bagskjoldet, på Mars, meget tæt på det målrettede landingssted.

Billederne antydede, at disse stykker hardware var adskilt fra modulet som forventet, selvom Schiaparellis ankomst tydeligvis havde været i høj hastighed, med affald strøet rundt om påvirkningsstedet.

Den uafhængige eksterne undersøgelse, ledet af ESA's generalinspektør, er nu afsluttet.

Den identificerer omstændighederne og de grundlæggende årsager, og giver generelle anbefalinger for at undgå sådanne defekter og svagheder i fremtiden. Rapportresuméet kan downloades her.

Omkring tre minutter efter atmosfærisk indsejling udløste faldskærmen, men modulet oplevede uventede høje rotationsrater. Dette resulterede i en kort 'mætning' - hvor det forventede måleområde overskrides - af inertialmåleenheden, som måler landerens rotationshastighed.

Mætningen resulterede i en stor holdningsestimeringsfejl ved vejledningen, navigations- og kontrolsystemsoftware. Det forkerte holdningsestimat, kombineret med de senere radarmålinger, resulterede i, at computeren beregnede, at den var under jordoverfladen.

Dette resulterede i den tidlige frigivelse af faldskærmen og back-shell, en kort affyring af thrusterne i kun 3 sek i stedet for 30 sek. og aktiveringen af ​​on-ground-systemet, som om Schiaparelli var landet. Overfladevidenskabspakken returnerede én husholdningsdatapakke, før signalet gik tabt.

I virkeligheden, modulet var i frit fald fra en højde på omkring 3,7 km, hvilket resulterer i en anslået kollisionshastighed på 540 km/t.

Schiaparelli Inquiry Board-rapporten bemærkede, at modulet var meget tæt på at lande med succes på det planlagte sted, og at en meget vigtig del af demonstrationsmålene blev nået. Flyveresultaterne afslørede nødvendige softwareopgraderinger, og vil hjælpe med at forbedre computermodeller af faldskærmsadfærd.

"Relæet af data under nedstigningen var afgørende for at give denne dybdegående analyse af Schiaparellis skæbne, " siger David Parker, ESA's direktør for Human Spaceflight and Robotic Exploration.

"Vi er ekstremt taknemmelige for de teams af hårdtarbejdende videnskabsmænd og ingeniører, som leverede de videnskabelige instrumenter og forberedte undersøgelserne af Schiaparelli, og beklager dybt, at resultaterne blev indskrænket ved den alt for tidlige afslutning på missionen.

"Der var helt klart en række områder, der burde have været givet mere opmærksomhed i forberedelsen, validering og verifikation af indtastningen, nedstigning og landingssystem.

"Vi vil tage de erfaringer med os, mens vi fortsætter med at forberede os til ExoMars 2020 rover- og overfladeplatformmissionen. At lande på Mars er en uforsonlig udfordring, men en udfordring, som vi skal møde for at nå vores ultimative mål."

"Interessant nok, havde mætningen ikke fundet sted, og de sidste stadier af landingen havde været vellykket, vi ville sandsynligvis ikke have identificeret de andre svage punkter, der bidrog til uheldet, " bemærker Jan Woerner, ESA's generaldirektør. "Som et direkte resultat af denne undersøgelse har vi opdaget de områder, der kræver særlig opmærksomhed, som vil gavne 2020-missionen."

xoMars 2020 har siden bestået en vigtig gennemgang, der bekræfter, at den er på vej til at opfylde lanceringsvinduet. Efter at være blevet fuldt orienteret om status for projektet, ESA-medlemsstater ved Human Spaceflight, Microgravity and Exploration Program Board bekræftede deres engagement i missionen, som inkluderer den første Mars-rover dedikeret til at bore under overfladen for at søge efter beviser på liv på den røde planet.

Meanwhile the Trace Gas Orbiter has begun its year-long aerobraking in the fringes of the atmosphere that will deliver it to its science orbit in early 2018. The spacecraft has already shown its scientific instruments are ready for work in two observing opportunities in November and March.

In addition to its main goal of analysing the atmosphere for gases that may be related to biological or geological activity, the orbiter will also act as a relay for the 2020 rover and surface platform.