NASAs nyeste besøgende på den røde planet, Mars Reconnaissance Orbiter, er stadig i færd med at skrumpe ned på sin bane og gå til dens endelige videnskabelige bane. Efter 11 uger med aerobraking operationer er det reduceret denne afstand til ca. 20.000 km (12.000 miles). Controllere anslår, at rumfartøjet stadig bliver nødt til at feje Mars-atmosfæren 400 gange mere i løbet af de næste 12 uger for at afslutte sine orbitalmanøvrer. Dens endelige kortlægningsbane er ca. 255 til 320 km (160 til 200 mi) over Marsoverfladen.
NASAs nyeste rumfartøj ved Mars har allerede skåret størrelsen og varigheden af hver bane med mere end halvdelen, kun 11 uger i en 23-ugers proces med at skrumpe sin bane. Af andre indikatorer ligger brorparten af jobbet forude.
”Bane bliver kortere og kortere. Vi er færdige med omkring 80 af dem indtil videre, men vi har ca. 400 mere tilbage, og tempoet hurtigere virkelig mod slutningen, ”sagde Dan Johnston, Mars Reconnaissance Orbiter stedfortræder mission manager ved NASAs Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
Som supplement til den daglige opmærksomhed fra navigatører, ingeniører og videnskabsmænd er orbiteren begyndt at bruge hidtil uset ombord smarts til at planlægge nogle af sine egne holdningsmanøvrer under hver bane.
Den aktuelle fase af Mars Reconnaissance Orbiter-missionen, kaldet "aerobraking", begyndte i slutningen af marts med rumfartøjet i et mønster af meget langstrakte, 35-timers omløb. Det vil ende i begyndelsen af september, ifølge de nuværende planer, når hundreder af omhyggelige dukkert i Mars 'atmosfære har justeret bane til næsten cirkulære, to timers løkker. Derefter, efter nogle touch-up motorforbrændinger, installation af en radarantenne og andre overgangsopgaver, er rumfartøjet i den rigtige bane og konfiguration for at starte sin vigtigste videnskabsfase i november.
I løbet af den to-årige videnskabsfase vil Mars Reconnaissance Orbiter undersøge Mars fra lag i undergrunden til toppen af atmosfæren. Den vil bruge sin 3 meter (10 fod) diameter opvaskeantenne til at pumpe data jordover i op til 10 gange tempoet i enhver tidligere Mars-mission. Udover at give information om historien og omfanget af Mars 'vand, vil orbiteren vurdere potentielle landingssteder for NASA-robotter, der blev lanceret i 2007 og 2009.
Da rumfartøjet først trådte ind i kredsløb omkring Mars, var det fjerneste punkt fra planeten omkring 45.000 kilometer (28.000 miles). Efter 11 ugers aerobraking-operation er denne afstand reduceret til ca. 20.000 kilometer (12.000 miles). På hver bane siden begyndelsen af april er den nærmeste til Mars-del af bane passeret gennem den øvre atmosfære, normalt ca. 105 kilometer over planetens overflade. Træk skabt af interaktion mellem atmosfæren og rumfartøjets overflader bremser håndværket.
”Vores største udfordring er variationen i atmosfæren,” sagde Johnston. ”Det er ikke ualmindeligt at få en ændring på 35 procent i hvor meget træk rumfartøjets oplevelser er fra den ene passage til den næste. Vi er nødt til at overvåge hvert pas omhyggeligt og være parat til at ændre højden til et sikkert for det næste pas, om nødvendigt. ”
Mens orbiteren er over atmosfæren, kan den orientere sin antenne mod Jorden og dens solpaneler mod solen. Før den går ind i atmosfæren for hver passage, drejes den, så solpanelernes og antennens bagflader vender mod kørselsretningen. En innovativ kapacitet til Mars Reconnaissance Orbiters onboard-software gør det muligt for den at beregne det tidspunkt, hvor det er nødvendigt at omdirigere sig til det næste pas. Denne funktion, kaldet “periapsis timing estimator,” blev aktiveret i maj.
JPLs Jim Graf, projektleder for Mars Reconnaissance Orbiter, sagde: ”Tidligere måtte tidspunkterne for at vende sig til aerobraking holdning beregnes på jorden og sendes til rumfartøjet for hver pas. Nu kan rumfartøjet gøre det selv. Dette vil være specielt nyttigt, når rumfartøjet kommer til det punkt, hvor det foretager flere trækkort om dagen. ”
Mars Reconnaissance Orbiter er den tredje NASA Mars-mission - efter Mars Global Surveyor i 1997 og Mars Odyssey i 2001 - til at bruge aerobraking for at komme ind i en ønsket, nær cirkulær bane. Strategien gør det muligt at starte rumfartøjet med meget mindre brændstof, end det ville være nødvendigt, hvis man kun bruger raketmotorer til at decelerere i den ønskede bane. Hver trækning i denne måned bremser Mars Reconnaissance Orbiter i gennemsnit ca. 2 meter per sekund (4,5 miles i timen), hvilket ellers ville kræve forbrug af cirka et kilogram brændstof.
Overgangsaktiviteter i løbet af de to måneder mellem slutningen af aerobraking og begyndelsen af den vigtigste videnskabsfase vil omfatte udfoldelse af to 5-meters (16 fod) længde af antenne til et jordindtrængende radarinstrument, der fjerner linsedækslet fra et mineral- identificering af spektrometerinstrument og karakterisering af alle instrumenters ydeevne i forskellige anvendelsesformer. Fra begyndelsen af oktober til begyndelsen af november vil Mars være næsten bag solen set fra Jorden. Kommunikation med alt rumfartøj på Mars vil være upålidelig i dele af denne periode, så kommandoer vil blive minimeret.
Yderligere oplysninger om Mars Reconnaissance Orbiter er tilgængelige online på http://www.nasa.gov/mro. Missionen administreres af JPL, en afdeling i Californien Institut for Teknologi, Pasadena, for NASA Science Mission Directorate, Washington. Lockheed Martin Space Systems, Denver, er hovedentreprenør for projektet og byggede rumfartøjet.
Original kilde: NASA / JPL News Release
