Schiaparelli: hogy veszett oda?

Az ExoMars 2016 kíséreti leszállóegysége a Mars felszínébe csapódott. Az adatok elemzése után egyre világosabb, hogy miért.

Az Európai Űrügynökség (ESA) közelgő Miniszteri Tanácsülése előtt elkészült az ez előzetes elemzés, amelyben a szakemberek megállapítják, mi volt a valószínűsíthető oka a Schiaparelli elvesztésének. Mint emlékezetes, a Schiaparelli (más néven Entry, Descent and Landing Demonstrator Module, EDM) október 19-én kellett volna sima leszállást végrehajtson a marsi egyenlítő környékén, a Meridiani-síkságon. (Közben a vele együtt a Marshoz érkező Trace Gas Orbiter (TGO) űrszonda sikeresen pályára állt a bolygó körül.) A 19. században élt olasz csillagász, Giovanni Schiaparelli nevét viselő kísérleti leszállóegységnek hat perce volt arra, hogy pontosan végrehajtsa a számára megtervezett koreográfiát és leérkezzen a Marsra. A légkörbe lépés után hőpajzsos, ejtőernyős és rakétás fékezési fázisokon túljutva kellett volna talajt érnie, úgy, hogy berendezései nem sérülnek meg. Ehelyett a szonda végül nagy sebességgel a felszínbe csapódott, aminek a nyomát azóta nagy felbontással tanulmányozhatták az amerikai Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) űrszondának a helyszínről készített felvételein is.

Az ESA szakembereihez szerencsére rengeteg adat jutott el a Schiaparelli leszállásáról. Nem véletlenül, hiszen az űreszköz célja éppen a módszer élesben való tesztelése volt, mielőtt az ExoMars program következő lépésében egy nagyobb, önjáró laboratóriumot juttatnának a Marsra. Az adatok részletes elemzésével még nem végeztek, de mostanára körvonalazódik egy elképzelés arról, hogy mi nem működött megfelelően a leszállóegységen.

A Schiaparelli légköri útjának fő fázisai – legalábbis a tervek szerint. (Kép: ESA / ATG medialab)

Először is pár szó arról, hogy mi működött jól. A légkörbe való belépés és a fékezés első szakasza a terveknek megfelelően zajlott, mint ahogy egyébként végül a megérkezés helye is belül volt az előre meghatározott hibaellipszisen. Az ejtőernyő 12 km-es felszín feletti magasságban, 1730 km/h sebességnél rendben kinyílt. A hővédő borítás 7,8 km magasban – ahogy kellett – levált az űreszköz elülső feléről. Bekapcsolt a doppleres elven működő radaros magasságmérő berendezés is, és valós adatokkal szolgált.

Ugyanakkor az egység forgási sebességéről is adatot szolgáltató berendezés (Inertial Measurement Unit, IMU) maximális értéket jelzett röviddel az ejtőernyő kibontását követően. Egyéb mérései rendben levőnek tűntek ugyan, de ez a kb. egy másodpercen át tartó anomália félrevezette a Schiaparelli navigációjáért felelős rendszert. (A leszállóegység természetesen autonóm módon működött, a földi irányítók beavatkozására a nagy távolság és az események gyors lefolyása miatt nem is lett volna lehetőség.) Az eredmény: a rendszer úgy találta, hogy a Schiaparelli „magassága” már negatív, vagyis el kellett érje a Mars felszínét. Ezért utasítást adott minden olyan folyamat beindítására, ami a leszálláskor volt aktuális. Elsősorban levált az ejtőernyő és a hátsó védőborítás, csak nagyon rövid ideig kapcsolódtak be az utolsó lassítási szakaszra tervezett fékezőrakéták. Valójában azonban ekkor még 3,7 km magasan volt a szonda, amely onnantól lényegében fékezés nélkül zuhant le a Marsra.

Az MRO HiRISE kamerájának felvétele a Schiaparelli becsapódási helyétől és környékéről, rajta kinagyítva magának a szondának a leérkezési helye (középen), az elülső hővédő pajzs becsapódásának helyszíne (jobbra fent), valamint az ejtőernyő és a hátsó borítás helye (alul). (Kép: NASA / JPL-Caltech / University of Arizona)

Az adatok alapján felvázolt forgatókönyvet utólag a földi számítógépes szimulációk is alátámasztják, de a szakemberek még óvatosan csak előzetes eredményekről beszélnek. A végleges jelentést 2017 elejére ígérik. Az esetben az a pozitívum, hogy bár az eleve csak rövid idejű működésre, az akkumulátorok lemerüléséig tartó programra tervezett Schiaparelli megsemmisült, de az beérkezett adatok révén okulhatnak a hibából. Így ugyanez a baleset nem a 2020-ra tervezett ExoMars roverrel történt meg... Ismét bebizonyosodott, hogy nem egyszerű sima leszállást végezni a Marson, és az űrkutatás veszélyes üzem. Némi tudományos adatot is sikerült azért szerezni a Schiaparelli révén, a légkörön való áthaladásakor végzett méréseit már megkapták és elemzik a kutatók.

Kapcsolódó cikkek:
Hová érkezik a Schiaparelli?
GYORSHÍR: Önállósult a Schiaparelli
GYORSHÍR: Landolt a Schiaparelli
Hírek a Schiaparelli leszállásáról
A Schiaparelli leérkezési helye
ESA Miniszteri Tanácsülés előzetes

Kapcsolódó linkek:
A Schiaparelli balesete elemzésének első eredményei (ESA)