Vejen frem til Mars

Den vej, som ExoMars 2022 vil følge for at nå den røde planet, er fastlagt. Den bane, der vil tage rumfartøjet fra Jorden til Mars på 264 dage, forudser et landing på Mars-overfladen den 10. juni 2023, omkring 17:30 CEST (15:30 UTC).

Vejret på Mars, typen af ​​løfteraket og de fysiske love, der styrer planeterne, bestemte et 12-dages opsendelsesvindue med start den 20. september 2022.

Effektive orbital overførsler, gode kommunikationer og ingen store støvstorme i Mars-horisonten gør den valgte bane til det hurtigste og sikreste valg.

At vælge den bedste vej

Når de bliver konfronteret med, hvordan man kommer til Mars, Europæiske og russiske hold skal jonglere med mange faktorer. Missionsanalyseholdet på European Space Operations Center (ESOC) i Tyskland tog højde for ydeevnen af ​​Ruslands Proton-lanceringsrampe for at identificere en række mulige baner.

"Vi havde flere overførselsbaner at vælge imellem, og et rumfartøj var allerede bygget til turen, " siger Mattia Mercolino, ExoMars hovedsystemingeniør. "Disse variabler pålagde os begrænsninger knyttet til magt, temperaturtærskler og orientering mod Jorden under de første faser af flyvningen, blandt andre."

At kunne kommunikere med rumfartøjet spillede også en stor rolle.

"Et af alternativerne havde et længere lanceringsvindue, men en værre forbindelse med rumfartøjet i løbet af de første dage. Dette valg var for risikabelt, især når du vil have fuld kontrol i begyndelsen af ​​missionen, " forklarer Tiago Loureiro, ExoMars rumfartøjsdriftsleder.

Den endelige bane tager lidt længere tid - en uge mere - og opsendelsessekvensen kræver flere manøvrer, men det handlede ikke kun om jordiske begrænsninger. "Vi havde brug for at forstå de udfordringer, der er unikke for vores destination. Mars orbitale karakteristika og støvstorme var afgørende for vores beslutning, " siger Tiago.

Ryttere på stormen

Støvstorme er hyppige på Mars, men også svært at forudsige. Årstiderne spiller en rolle, med stormfuldt vejr mere tilbøjelige til at ske i løbet af foråret og sommeren på den sydlige halvkugle. ExoMars landingssted er Oxia Planum, beliggende på den nordlige halvkugle.

Truende verdensomspændende støvstorme har en tendens til at ske cirka hvert tiende år. Den seneste var i 2018.

Selvom ExoMars vil lande uden for støvstormsæsonen, en ophobning af støv på solpanelerne vil reducere strømforsyningen og kan endda tvinge en midlertidig nedlukning af ESA's Rosalind Franklin rover og den russiske overfladeplatform, døbt Kazachok.

"Vi gennemgik en række undersøgelser og tests for at sikre, at alle systemer ville overleve med reduceret sollys ved landing sent på eftermiddagen, og under overfladeoperationer de følgende uger, " tilføjer Tiago.

Europæiske videnskabsmænd ønsker at operere roveren på Mars så længe som muligt. Rosalind Franklin kan klare regionale støvstorme i et par dage og med lag af fint støv, der dækker sine solpaneler.

"En global støvstorm, der dækker atmosfæren i flere måneder, ville højst sandsynligt resultere i roverens død, " advarer Jorge Vago, ESA's ExoMars rover-projektforsker.

"Det er derfor, det er så vigtigt at nå de fleste af missionens mål, før den problematiske støvsæson starter, " tilføjer han.

Jorden på arbejde

Det tog holdene på ESOC et par måneders arbejde at indsnævre den endelige lanceringsdato og bane til Mars. "Hele udfordringen er fantastisk - jeg tror, ​​jeg har det bedste job i verden, " siger Tiago.

"At opsende et rumfartøj, skyder den på tværs af solsystemet, håber det lander i ét stykke, at implementere det, kører den på Mars... Og vi vil gøre alt dette uden luksusen at interagere med rumfartøjet eller roveren i realtid, " forklarer han.

At sende den første europæiske rover til Mars kræver ægte teamwork. Hver eneste kommando er blevet nøje planlagt sammen med de russiske partnere, involverer flere kontrolcentre og lande.

ESA vil kontrollere kommunikationen mellem Rosalind Franklin og Kazachok overfladeplatformen i løbet af deres første dage på Mars. Som en del af ExoMars-programmet, Trace Gas Orbiter, som har cirkuleret omkring Mars i næsten fire år, vil fungere som en datarelæplatform til at understøtte kommunikation.

Et par uger efter landing, og kun når overfladeplatformen er sikker og i stand til at fungere uafhængigt, ESA vil overdrage kontrollen over Kazachok til Roscosmos.