Postępy Europy w przygotowaniach do misji ExoMars

Aktualizacja przygotowań do misji ExoMars dotyczyła próby, w ramach której przetestowano system spadochronowy, a więc kluczowy element do bezpiecznego lądowania na Czerwonej Planecie. Test zakończył się sukcesem. „Z przyjemnością potwierdzamy, że opracowaliśmy projekt spadochronu, który może działać na Marsie.” - opisano w komunikacie.

Zespół inżynierów z ESA wykorzystał do tego stratosferyczny balon wypełniony helem, aby wynieść atrapę modułu lądującego i wypuścił ją nad kołem podbiegunowym na wysokości prawie 30 km nad Ziemią. Kapsuła zaczęła swobodnie opadać przez około 20 sekund, osiągając niemal prędkość dźwięku. Następnie otworzyły się dwa duże spadochrony, które umożliwiły powrót na Ziemię.

Tego typu próby na dużej wysokości wymagają odpowiedniej logistyki i surowych warunków pogodowych. Dlatego opisywany test został przeprowadzony w Centrum Kosmicznym Esrange należącym do Szwedzkiej Korporacji Kosmicznej w Kirunie, na północy Szwecji.

W komunikacie podkreślono, że połączenie prędkości i niskiej gęstości atmosfery w tym teście było dokładnie takie samo, jak w przypadku warunków, z którymi system spadochronów będzie musiał zmierzyć w trakcie lądowania na Marsie. „Testowanie na Ziemi to sposób na zdobycie pewności i potwierdzenie, że wszystkie elementy działają zgodnie z oczekiwaniami” - wyjaśnił Luca Ferracina, jeden z inżynierów projektu.

Kluczowa technologia

System do misji ExoMars wykorzystuje dwa główne spadochrony. Pierwszy z nich o średnicy 15 m zostanie wykorzystany do wyhamowania przy prędkości od ~21 000 km/h do około 400 km/h. Drugi z nich, o średnicy 35 m, spowolni moduł do bezpiecznej prędkości przed odpaleniem układu napędowego, który wyhamuje na 20 sekund przed zetknięciem z powierzchnią Marsa.

Należy zauważyć, że w trakcie misji spadochron o średnicy 35 m stanie się największą tego typu konstrukcją w historii, jaka kiedykolwiek została wykorzystana na Marsie lub w jakimkolwiek innym miejscu w Układzie Słonecznym poza Ziemią.

Lądowanie na Marsie to moment krytyczny dla całej misji ExoMars. W ciągu zaledwie sześciu minut moduł będzie musiał zwolnić z prędkości 21 000 km/h, aby umożliwić miękkie lądowanie i tym samym nie uszkodzić najważniejszego ładunku, a więc łazika Rosalind Franklin, który będzie eksplorować powierzchnię Marsa.

Polski wkład w misję

Prace w zakresie projektu ExoMars, które zakładają wysłanie pierwszego europejskiego łazika na Marsa, trwają od blisko 15 lat. Początkowo Europejska Agencja Kosmiczna współpracowała w tym zakresie z rosyjską agencją Roskosmos. Atak Rosji na Ukrainę w 2022 r. i tym samym zatrzymanie współpracy pomiędzy agencjami postawiły misję pod znakiem zapytania.

Rosjanie mieli bowiem dostarczyć całą platformę do lądowania łazika oraz zająć się obsługą procesu lądowania. Rolę Rosjan przejęła częściowo firma Airbus, która zobowiązała się zaprojektować i zbudować platformę lądującą wraz z podwoziem i układem napędowym, który zostanie uruchomiony w ostatniej fazie opadania w celu wyhamowania konstrukcji.

Warto jednak zauważyć, że dużą część projektu realizuje polska spółka Astronika, której inżynierowie otrzymali jedno z kluczowych zadań – są odpowiedzialni za budowę systemu, po którym łazik bezpiecznie zjedzie z lądownika na powierzchnię Marsa. System EGRESS składa się z czterech zmechanizowanych ramp, które muszą dokonać precyzyjnego otwarcia i zapewnić łazikowi Rosalind Franklin bezpieczny zjazd i rozpoczęcie eksploracji.

„Nasz system musi być absolutnie niezawodny. Od jego poprawnego działania zależy powodzenie całej misji. Bez nas łazik nie rozpocznie podróży po Czerwonej Planecie.” - opisał Maksymilian Gawin, kierownik projektu. Polscy inżynierowie z firmy Astronika przygotują też wysięgnik anteny komunikacyjnej.

Program ExoMars

Wysłanie łazika na powierzchnię Marsa to kolejny krok w całym projekcie Europejskiej Agencji Kosmicznej. W 2016 r. w stronę Czerwonej Planety wystrzelono sprzęt pierwszej fazy wyprawy - sondę Trace Gas Orbiter (TGO) oraz lądownik Schiaparelli, który jednak uległ zniszczeniu podczas próby lądowania.

Zadaniem TGO jest w głównej mierze poszukiwanie gazów, w tym głównie metanu, w atmosferze Marsa. Sonda wciąż posiada duży zapas paliwa, dzięki czemu jej żywotność zostanie wydłużona na potrzeby misji ExoMars 2028, której start jest na ten moment planowany w 2028 r. Lądowanie na Czerwonej Planecie będzie mogło dzięki temu dojść do skutku w 2030 r.

Zadaniem łazika Rosalind Franklin będzie poszukiwanie śladów życia na Marsie. W tym celu łazik będzie przemierzać Czerwoną Planetę i przy pomocy specjalnego wiertła pobierać próbki powierzchni do analizy (pochodzące z głębokości do 2 metrów).