Marsjański orbiter NASA będzie pracował jeszcze wiele lat

| Astronomia/fizyka

NASA chce, by Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) pracował jeszcze po roku 2025. Pojazd już i tak pracuje wielokrotnie dłużej, niż zakładano. Ta wielozadaniowa naukowo-telekomunikacyjne sonda została wystrzelona w 2005 roku, a na orbicie Marsa znalazła się w marcu 2006.

Podstawową misję MRO zaplanowano na dwa lata. Zadaniem pojazdu było, i wciąż jest, wykonywanie zdjęć powierzchni Marsa w wysokiej rozdzielczości. Fotografie te są wykorzystywane do wybierania miejsc lądowania misji marsjańskich. Pojazd bada klimat Czerwonej Planety, jej pogodę, atmosferę, geologię i poszukuje płynnej wody, a przed trzema laty znalazł łazik Beagle 2, co pozwoliło wyjaśnić tajemnicę nieudanej misji marsjańskiej zorganizowanej w 2003 roku przez ESA. MRO służy też do przekazywania sygnałów pomiędzy łazikami marsjańskimi a Ziemią.

Eksperci z NASA stwierdzili, że misję MRO uda się znacznie wydłużyć jeśli pojazd będzie nawigował orientując się na gwiazdy, a nie polegając na starzejących się żyroskopach.

Jesteśmy krytycznym elementem programu marsjańskiego. Zapewniamy długoterminowe wsparcie innych misji, dlatego też znaleźliśmy sposób, na wydłużenie misji pojazdu, mówi Dan Johnston, menedżer odpowiedzialny za misję MRO.

Na początku lutego z powodzeniem zakończono testy, podczas których MRO określał swoją pozycję wyłącznie na podstawie gwiazd, nie korzystając z żyroskopów i akcelerometrów. Było to możliwe dzięki temu, że w ubiegłym roku odpowiednio zaktualizowano oprogramowanie. Dotychczas MRO zawsze korzystał z wewnętrznych instrumentów. Teraz potrafi on bez ich pomocy utrzymać odpowiednią pozycję względem Marsa tak, by jego instrumenty badawcze zawsze były skierowane w stronę Czerwonej Planety.

Warto tutaj wspomnieć, że MRO posiada dodatkowy zespół żyroskopów i akcelerometrów. Po 58 000 godzinach pracy zespołu podstawowego, gdy zauważono, że ten zawodzi, pojazd przełączono za zespół zapasowy. Przepracował on już 52 000 godzin i sprawuje się bez zastrzeżeń. Eksperci z NASA zdecydowali jednak, że zespół ten zostanie zachowany na te przypadki, gdy będzie najbardziej potrzebny, stąd też decyzja o wykorzystaniu innego sposobu nawigacji.

Podczas nawigacji polegającej na orientowaniu się na gwiazdy jesteśmy w stanie prowadzić normalne badania naukowe i możemy przekazywać sygnały. Zespół akcelerometrów jest włączany tylko wtedy, gdy jest to niezbędne, podczas takich wydarzeń jak wprowadzanie orbitera w tryb bezpieczny, w czasie specjalnych manewrów na orbicie czy też gdy potrzebujemy niezawodnej łączności podczas tak krytycznym momentów, jak lądowanie nowych misji na Marsie, informuje Johnston. MRO wchodzi w tryb bezpieczny, gdy dojdzie do jakichś nieprzewidzianych zdarzeń. W takim wypadku niezbędna jest bardzo precyzyjna kontrola, zapewniająca ciągłość komunikacji z Ziemią oraz skierowanie paneli słonecznych w stronę naszej gwiazdy.

Kolejnym – po systemie nawigacji – wyzwaniem, przed którym stanął zespół odpowiadający za starzejący się orbiter, jest wydłużenie czasu pracy akumulatorów. Aby to osiągnąć, zmniejszono ich obciążenie. System elektryczny przeprogramowano tak, by akumulatory były ładowane w większym stopniu niż dotychczas, lepiej dostosowano też system wewnętrznego ogrzewania. Teraz wnętrze MRO jest dodatkowo ogrzewane gdy jeszcze na ogniwa słoneczne pada promieniowanie z gwiazdy, więc po wejściu do cienia akumulatory są mniej obciążane.

Planowane jest też, że MRO będzie mniej czasu spędzał w cieniu Marsa. Obecnie podczas każdej 2-godzinnej orbity pojazd spędza w cieniu 40 minut. Właśnie wówczas korzysta z akumulatorów. Do zmiany czasu przebywania w cieniu potrzebna jest jednak zmiana orbity MRO. Wiadomo, że taka operacja jest możliwa, gdyż przed kilkoma laty wykonał ją Mars Odyssey. Orbita MRO zostanie jednak zmieniona dopiero za kilka lat. W roku 2018 i 2021 na Marsie będą lądowały kolejne misje NASA i MRO będzie zapewniał łączność z Ziemią podczas lądowania. Dopiero po wykonaniu tych zadań dojdzie do zmiany orbity.

Mars Reconnaissance Orbiter będzie nam służył jeszcze przez wiele lat. Jego rola nie ograniczy się tylko do – co prawda niezwykle ważnego – zapewnienia łączności. Pojazd prowadzi też badania naukowe, które pozwalają na wybór miejsc lądowania, mówi Michael Meyer, główny naukowiec odpowiedzialny za Mars Exploration Program.

Na pokładzie MRO znajduje się sześć instrumentów naukowych, a dzięki przekazanym przez nie danym powstało już ponad 1200 publikacji naukowych.

Mars Reconnaissance Orbiter MRO Mars NASA