ExoMars

Kohteesta Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
ExoMars 2018 -kulkijan mallin proto vuodelta 2006.

ExoMars on ESA:n ja Roskosmosin Mars-luotainprojekti, jonka on tarkoitus laukaista 2016 kiertorataluotain ja 2018 kulkijaluotain Marsiin. Luotaimet laukaistaan kahdella Proton-rakettilaukaisulla. Luotaimilla on tarkoitus etsiä jälkiä elämästä.

2016 on tarkoitus laukaista ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) kiertorataluotain ja EDM stationary lander (myös 'Schiaparelli') laskeutuja. 2018 on tarkoitus laukaista ExoMars kulkijaluotain. TGO:ta käytetään muun ohessa määrittämään laskeutumispaikkaa kulkijalle ja sen viestintälinkkinä.

Kulkijan laskeutuja, osa mittalaitteista ja raketit ovat Venäjältä Roskosmosilta, loput pääosin ESA:lta.

Historia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

ExoMars-projekti alkoi vuonna 2002 ESA:n itsenäisenä hankkeena.

Kesällä 2011 ESA:n osuuden Exomarsista arveltiin olevan 1 miljardia euroa. [1] Ranska ja Englanti, jotka rahoittavat yhteensä 35% sidostusta 850 miljoonan euron panostuksesta, lausuivat julkisesti kesäkuun lopulla 2011 epäilynsä projektin toteutumisesta. [2]

Alkuperäinen ESA:n suunnitelma[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tammikuussa 2016 alus laukaistaan Floridan Cape Canaveralista kuljettaen Mars-luotaimen ja sen mukana laskeutujan. Mars-ajokki laukaistaan vuonna 2018 toisella raketilla. Missio maksaa ESA:lle noin yhden miljardin euron verran.[3] [4] [5] Ajokki painaa 205 kiloa.[6] [7]

Suomesta ExoMarsiin voisi tulla Marsin kaasukehää mittaavia laitteita. [8] Elokuun alussa 2010 ESA ilmoitti valinneensa ExoMars Trace Gas Orbiter-avaruusalukseen viisi tieteellistä avaruulaitetta[9], jotka ovat:

  • Kaasukehäspektrometri "Mars Atmospheric Trace Molecule Occultation Spectrometer (MATMOS)"
  • High-resolution solar occultation and nadir spectrometer (SOIR/NOMAD)
  • ExoMars Climate Sounder (EMCS)
  • High-resolution Stereo Color Imager (HiSCI)
  • Mars Atmospheric Global Imaging Experiment (MAGIE)

Nasa yhteistyövaihe[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

ESA joutui ottamaan NASAn partneriksi Exomars-missioonsa projektin kustannusten ja teknisten vaikeuksien kasvaessa 2000-luvulla. Vuodesta 2009 sen kehitystyötä toteutettiiin yhteistyössä NASAn kanssa, jolla oli myös omia Mars-ohjelmiensa (esim. MAX-C) kustannus- ja rahoitusongelmia. 2012 yhteistyö Nasan kanssa lakkasi Nasan budjettileikkausten myötä.

Yhteistyö Roskosmosin kanssa[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

2009 Roskosmos ja ESA solmivat pienimuotoisemman yhteistyösopimuksen ja 2013 laajemman sopimuksen, jossa projektista tuli käytännössä yhteisprojekti.

2015 projektin tilanne on seuraava. 2016 on tarkoitus laukaista kiertorataluotain ja 2018 kulkijaluotain Marsiin. Luotaimet laukaistaan kahdella Proton-rakettilaukaisulla. 2016 on tarkoitus laukaista ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) kiertorataluotain ja EDM stationary lander (myös 'Schiaparelli') laskeutuja. 2018 on tarkoitus laukaista ExoMars kulkijaluotain. Kulkijan laskeutuja, osa mittalaitteista ja raketit ovat Venäjältä Roskosmosilta, loput pääosin ESA:lta.

Luotain ja laskeutuja kuljetetaan joulukuussa 2015 kokoomispaikaltaan Cannesista Torinon lentoasemalle, josta ne lennätetään Antonov-rahtikoneilla Moskovan kautta Baikonuriin.

2015 kulkijan laskeutumispaikaksi valittiin alustavasti Oxia Planum.[10] Lopullisesti laskeutumispaikka valitaan puoli vuotta ennen laukaisua.[10]

2016 ExoMars[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Maaliskuussa 2016 Proton M -kantoraketilla laukaistavaksi aiottu ensimmäinen osa on noin 3,5 metriä korkea ja massaltaan 4300 kg.[11] Se koottiin Ranskassa, Cannesissa, ThalesAlenia Space -yhtiön tiloissa. [11]

Ensimmäisen vaiheen kiertorata-osio on TGO eli Trace Gas Orbiter. Kiertorataluotaimen mukana on myös Schiaparelli-laskeutuja.

TGO[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Havaintojen tekemisen lisäksi TGO toimii viestintälinkkinä laskeutujille. TGO on suunniteltu toimimaan mahdollisimman itsenäisesti, joten sen ohjelmiston tekeminen on ollut erityisen haastavaa. [11]

TGO:n aurinkopaneelien kärkiväli on yli 17 metriä ja lautasantenni 2,2 metriä halkaisijaltaan.

TGO:n havaintovälineet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

TGO:n ensisijainen tehtävä on mitata Marsin kaasukehän kaasuja kahdella spektrometrillä. Metaanin lisäksi mitattavia kaasuja ovat mm. vesihöyry, typpioksidi sekä asetyleeni.

Luotaimessa on kameralaitteisto, joka pystyy erottamaan viisi metriä kooltaan olevia yksityiskohtia.

Neutroni-ilmaisin voi sondata noin metrin syvyydelle saakka jäätä pinnan alta; noin kymmenen kertaa aiempaa tarkemmin.

Sciaparelli[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Sciaparellin massa on n. 600 kg ja halkaisija noin 2 metriä. Laskeutujan tärkein tehtävä on testata laskeutumiseen liittyvää tekniikkaa.

Sciaparellin havaintovälineet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tekniikan testaamisen lisäksi Sciaparelli mittaa laskeutuessaan, ensimäistä kertaa, Marsin kaasukehän tuuli ja ominaisuuksia.

Pinnalla Sciaparelli jatkaa säätietojen ja kaasukehän mittaamista suunnitelman mukaan muutaman solin ajan.

Laskeutujan mukana on myös kameralaitteisto.

Lento[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Laukaisu on tarkoitus olla maaliskuussa 2016 ja marsiin saapuminen lokakuussa. Laukaisuikkuna aukeaa 14. päivä ja kestää 12 vuorokautta. Suunnitelmien mukaan luotain saapuu Marsiin 16. lokakuuta ja Sciaparellin laskeutuu 19. lokakuuta. Sciaparelli irrotetaan luotaimesta ja TGO asettuun kiertoradalle. Laskeuduttuaan Meridiani Planumini Sciaparelli toimii suunnitelman mukaan 19.-23. lokakuuta ja TGO välittää sen havainnot Maahan.

Sciaparelli saapuu Marsin kaasukehään nopeudella reilu 5 800 m/s. Noin 122 km korkeudella luotain törmää kaasukehään ja kaasujarrutusvaihe alkaa. Noin 11 km korkeudessa nopeus on reilu 450 m/s ja laskuvarjo avautuu. Lämpösuoja irtoaa noin 7 km korkeudessa ja alus alkaa hallita laskeutumista rakettimoottoreillaan. Laskuvarjo irtoaa noin 1,3 km korkeudessa ja nopeudessa 75 m/s. Nopeutta pienennetään edelleen rakettimoottoreilla ja 2 metrin korkeudessa nopeus on 0,55 m/s ja moottori sammutetaan ja aluksen annetaan pudota loppumatka. Sciaparelli on suunniteltu kestämään n. 3 m/s törmäys maahan.[11]

Joulukuussa 2016 TGO aloittaa ratamanöverit, joilla ilmajurrutuksen avulla kiertorata lasketaan noin 400 km:iin. TGO:n on suunniteltu toimivan tammikuuhun 2019, mutta polttoainetta riittää periaatteessa ainakin vuoteen 2022 saakka.[11]

2018 ExoMars[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kulkijan alustava laskeutumispaikka Oxia Planum.

Laskeutujan ja kulkijan yhteismassa on noin 2000 kg.

Kulkija[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

ExoMars-kulkija on massaltaan noin 310 kg eli n. 100 kg enemmän kuin vastaavan luokan Spirit- ja Opportunity-kulkijoilla. Pyörillä rullaamisen lisäksi kulkija pystyy liikkumaan kävelemällä.[11]

Suurin uutuus on kulkijassa oleva noin 2 metrin syvyyteen yltävä pora. [11]

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta ExoMars.