Astronautika: misije

Orbiter uspješno u Marsovoj orbiti, lander eksplodirao pri udaru u Marsovo tlo

Nakon filmskih zapleta te beskrajnih odugovlačenja oko planiranja europske misije na Mars, letjelica ExoMars 2016 (Exobiology on Mars) čije se idejno riješenje povlači još od 2005. godine u sklopu Aurora Programa Europske svemirske agencije (ESA), te nakon propale suradnje sa američkom svemirskom agencijom (NASA) napokon je u martu 2013. stala na zdrave noge. Partnerstvo ESA i ruskog Roscosmosa finalizirano je u obliku dvaju misija. ExoMars 2016 podrazumijevala je slanje ka crvenoj planeti velikog orbitera (TGO, Trace Gas Orbiter) i manjeg landera (Schiaparelli, EDM, Entry, Descent and Landing Demonstrator Module). ExoMars 2020 podrazumijeva složeni lender koji ima za cilj sigurno spustiti rover za astrobiološka istraživanja na Mars a sam lander će kao nepokretna znanstvena platforma samostalno istraživati Marsovo okružje.

ExoMars 2016 lansiran je sa ruskog kozmodroma Baikonur u Kazahstanu raketom Proton 14. marta 2016. Nakon nekoliko stotina milijuna kilometara prijeđenog puta i nešto više od sedam mjeseci leta u međuplanetarnom prostoru ExoMars 2016 stigao je do cilja. Dana 16. oktobra TGO i EDM su odvojeni. TGO tada nastavlja po trajektoriji koja će ga tri dana kasnije dovesti u poziciju da kočenjem raketnim motorima i uz pomoć gravitacije uđe u željenu putanju oko Marsa a EDM biva usmjeren prema površini ka području Meridiani Planum u južnom ekvatorskom području, tek nekoliko desetaka kilometara dalje od mjesta gdje se nalazi američki rover Opportunity.

TGO je mase 4.332 kg, centralna struktura promjera je dva metra, a visine tri i pol metra. Ima dva fotonaponska panela koji daju maksimalno 2000 W električne energije. U razvijenom stanju od kraja jednog do kraja drugog, računajući i letjelicu te nosivu strukturu mjere punih 17,5 m dužine, širina im je 1,74 m. TGO nosi 135 kg znanstvene opreme. Osim kamere visoke rezolucije tu je prvenstveno aparatura koja ima zadatak da skenira sadržaj Marsove atmosfere s naglaskom na istraživanje porijekla i koncentracije metana koji se prvenstveno povezuje sa biološkim (ali i geološkim) procesima.

ExoMars 2016 namijenjen je potrazi za životom na Marsu. Njegova je uloga da oko crvene planete služi i kao radio-relejna potpora postojećim ali i budućim misijama na i oko Marsa.

Planirani životni vijek TGO je najmanje do 2022., no njegova će se misija zasigurno produžavati sve do potpunog otkaza tehničkih sustava. Tijekom prelaska iz međuplanetarne putanje u orbitalnu, TGO je sve manevre odradio kako je i bilo planirano. U ovom trenutku letjelica se nalazi na izduženoj eliptičnoj orbiti karakteristika 3.691 x 101.000 km s ophodnim periodom od 4.2 dana. Biti će potrebni mjeseci i mjeseci dok se letjelica ne prevede u ciljanu polarnu, kružnu putanju na visini od 400 km iznad površine krajem 2017. odnosno početkom 2018. Tek će tada kapacitet znanstvenog instrumentarija biti u cijelosti korišten, iako će se prva, ograničena znanstvena istraživanja obavljati i ranije, posebice nakon marta slijedeće godine.

EDM je pak zamišljen kao dodatak misji TGO, svojevrsni inženjerijski tehnološki demonstrator čija je zadaća ispitati tehnike i tehnologije mekog slijetanja na Marsovo tlo, sa tek simboličnim paketom znanstvene opreme, bez kamera i fotonaponskih panela (ugrađene baterije bile bi dostatne za 2-4 radna dana). Ovalne strukture, najvećeg promjera 2.4 m, mase 577 kg. Nakon odvajanja od TGO, EDM je u zaštitnom kućištu ušao u Marsovu atmosferu 19. oktobra u predvečerje (po našem vremenu). Šest minuta pakla, kako se to popularno kaže, traje slijetanje na Mars. U nepunih pet minuta Schiaparelli je uspješno odradio većinu zahtjevnih operacija tijekom spuštanja. Ulazak u atmosferu bio je na planiranom mjestu i pod dobrim kutem, aerodinamičko kočenje odrađeno po planu, odbacivanje toplinskog štita također. Uspješno je razvijen padobran te je sonda gubila na brzini i visini kako je predviđeno. Usljedilo je odvajanje padobrana i gornje oplate landera a sa radom su započeli i raketni motori koji su lander trebali dovesti a visinu od 2 m iznad tla i usporiti ju na brzinu 4 km/h nakon čega bi EDM doslovce „pao“ na tlo. Posebna struktura bila je sposobna apsorbirati udar, čak i ako bi lander pao na kamen veličine oko pola metra...

Nedostajalo je samo nekoliko desetaka sekundi da se scenarij mekog amarsiranja dogodi kako je bilo planirano. Pedeset sekundi prije planiranog slijetanja Schiaparellijev radio odašiljač iznenada je zašutio. Zauvijek. Dva dana kasnije (21. oktobra) američka letjelica MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) snimila je mjesto slijetanja. Jasno se vide ostaci gornje oplate i padobrana te krater promjera 15 x 40 m načinjen udarom landera Schiaparelli o tlo te istovremenom eksplozijom preostalog raketnog goriva (ostao je gotovo pun rezervoar). Izvjesno je kako se iz nekog razloga padobran otkačio par sekundi prerano a raketni motori radili su samo 4-5 s, desetak puta kraće od potrebnog vremena za sigurno slijetanje.

Točan uzrok problema zasad nije poznat. Usprkos uništenju landera njegovu misiju u tehničkom smislu možemo smatrati 80% uspješnom. Svi telemetrijski podaci (600 Mb) do samog trenutka udara zaprimljeni su u kontrolnom centru ESA u Darmstadtu, Njemačka. Dodamo li tome potpuno uspješno postavljanje TGO u orbitu, ExoMars 2016 ispunio je očekivanja. Nedostajala je samo „žličica šlaga“ na kraju obilnog, dobrog ručka.

Iznimno je teško uspješno spustiti tehničku tvorevinu na neko drugo nebesko tijelo. Prvima je to na Marsu uspjelo poći za rukom Rusima u misiji Mars 3, sedamdesetih godina prošlog stoljeća. Otada na ovamo više od polovice svih misija koje su uključivale slijetanja na druga nebeska tijela završilo je neuspjehom. U ovom trenutku na Marsu se nalaze dva operativna američka rovera (Opportunity i Curiosity) a oko njega orbitira šest operativnih letjelica, tri američke (Mars Odyssey, MRO i MAVEN), dvije europske (Mars Express i TGO, potonji u suradnji sa Rusima) te indijski Mangalyaan. Za dvije godine (2018.) na Marsovo tlo pristići će američki Mars InSight u „pratnji“ SpaceX-ova „Red Dragona“.

Godine 2020. očekuje se prava gužva oko Marsa; europsko-ruski lander i rover, indijski orbiter sa još neizvjesnim landerom i roverom, američki rover. Kinezi također najavljuju tehnološki demonstrator u vidu orbitera, landera i rovera a tu su i Emirati (UAE) sa svojim projektom. Mogli bi i bez „pjesničke slobode“ mirne savjesti izjaviti kako se radi o pravoj invaziji Zemljana na Mars, zasad samo pomoću tehničkih tvorevina – robota.

Schiaparelliju, umjesto EPITAFA;

Jednog dana, kada biljke budu rasle na Marsu, kada ljudska aktivnost na tom dalekom svijetu više ne bude zanimljiva niti specijaliziranim medijima za naslovnicu, jednog dana će mjesto udara Schiaparellija (ali lokacije svih drugih zemaljskih artefakata) biti posebno područje, spomenik ljudskoj vrsti, spomenik civilizaciji koja se međusobno ubijala iz krajnje primitivnih i nerazumljivih razloga a istovremeno je težila zvijezdama. Od praha smo nastali u prah ćemo se pretvoriti, baš kao i Giovanni Schiaparelli (1835.-1910.) po kojem je europsko-ruski EDM dobio ime.