NASA: s nyaste besökare på Röda planeten, Mars Reconnaissance Orbiter, är fortfarande på väg att krympa sin omloppsbana, uträtta sin slutliga forskningsbana. Efter 11 veckor med aerobraking-operationer har det minskat detta avstånd till cirka 20 000 km. Kontrollörer uppskattar att rymdskeppet fortfarande kommer att behöva svepa genom Mars-atmosfären 400 gånger mer under de kommande 12 veckorna för att slutföra sina banor manövrar. Dess slutliga kartläggningsbana kommer att vara cirka 255 till 320 km (160 till 200 mi) ovanför Marsytan.
NASA: s senaste rymdfarkoster på Mars har redan skurit storleken och varaktigheten på varje bana med mer än hälften, bara 11 veckor i en 23-veckors process för att krympa sin omloppsbana. Av andra indikatorer ligger brorparten av jobbet framåt.
”Banorna blir kortare och kortare. Vi har avslutat cirka 80 av dem hittills, men vi har ungefär 400 kvar att gå, och takten snabbar verkligen mot slutet, ”sa Dan Johnston, Mars Reconnaissance Orbiter vice uppdragschef vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
För att komplettera de dagliga uppmärksamheterna från navigatörer, ingenjörer och forskare har banan börjat använda enastående ombordsmart för att schemalägga några av sina egna attitydmanövrar under varje bana.
Den nuvarande fasen av Mars Reconnaissance Orbiter-uppdraget, kallad "aerobraking", började i slutet av mars med rymdskeppet i ett mönster av mycket långsträckta, 35-timmars banor. Det kommer att avslutas i början av september, enligt nuvarande planer, när hundratals försiktiga dopp i Mars 'atmosfär har justerat banan till nästan cirkulära, två timmars slingor. Sedan, efter en del uppbränning av motorer, utplacering av en radarantenn och andra övergångsuppgifter, kommer rymdskeppet att vara i rätt bana och konfiguration för att starta sin huvudvetenskapliga fas i november.
Under den tvååriga vetenskapsfasen kommer Mars Reconnaissance Orbiter att undersöka Mars från underlag till toppen av atmosfären. Den kommer att använda sin 3-meters (10 fot) skålantenn för att pumpa data Earthward upp till tio gånger högre än varje tidigare Mars-uppdrag. Förutom att ge information om historien och omfattningen av Mars vatten, kommer orbitern att bedöma potentiella landningsplatser för NASA-robotar som sjösattes 2007 och 2009.
När rymdskeppet först gick in i bana runt Mars var dess längsta punkt från planeten cirka 45 000 kilometer. Efter 11 veckor med aerobraking-operationer har detta avstånd reducerats till cirka 20 000 kilometer. På varje omloppsbana sedan början av april har den närmaste till Mars-delen av omloppsbana passerat genom den övre atmosfären, vanligtvis cirka 105 kilometer över planetens yta. Dra som skapas genom atmosfärens interaktion med rymdskeppsytor bromsar farkosten.
"Vår största utmaning är atmosfärens variation," sade Johnston. ”Det är inte ovanligt att få en förändring på 35 procent i hur mycket dra rymdskeppsupplevelserna från ett pass till nästa. Vi måste övervaka varje pass noggrant och vara beredda att ändra höjden till ett säkert för nästa pass, om det behövs. ”
Medan orbitern är över atmosfären kan den orientera sin antenn mot jorden och dess solpaneler mot solen. Innan den kommer in i atmosfären för varje pass, svänger den så att bakpanelerna på solpanelerna och antennen vetter mot körriktningen. En innovativ förmåga med Mars Reconnaissance Orbiters programvara ombord gör att den kan beräkna tiden när den behöver omorientera sig för nästa pass. Denna funktion, kallad ”periapsis timing estimator,” aktiverades i maj.
JPLs Jim Graf, projektledare för Mars Reconnaissance Orbiter, sa: "Tidigare måste tiderna för att vända sig till aerobraking attityd beräknas på marken och skickas till rymdskeppet för varje pass. Nu kan rymdskeppet göra det själv. Detta kommer att vara särskilt användbart när rymdskeppet kommer till den punkt då det gör flera dragpass per dag. ”
Mars Reconnaissance Orbiter är det tredje NASA Mars-uppdraget - efter Mars Global Surveyor 1997 och Mars Odyssey 2001 - att använda aerobraking för att komma in i en önskad, nära cirkulär bana. Strategin gör det möjligt att starta rymdskeppet med mycket mindre bränsle än vad som skulle krävas om man bara använder raketmotorer för att bromsa in i den önskade bana. Varje dragpass den här månaden bromsar Mars Reconnaissance Orbiter med i genomsnitt cirka 2 meter per sekund (4,5 miles per timme), vilket annars skulle kräva att man förbrukar cirka ett kilogram bränsle.
Övergångsaktiviteter under de två månaderna mellan slutet av aerobraking och början av den huvudsakliga vetenskapliga fasen kommer att innehålla utspelning av två 5 meter (16 fot) längder av antenn för ett markinträngande radarinstrument, vilket tar bort linsskyddet från ett mineral- identifiera spektrometerinstrumentet och karakterisera alla instrumentens prestanda i olika användningsformer. Från början av oktober till början av november kommer Mars att vara nästan bakom solen sett från jorden. Kommunikation med alla rymdskepp på Mars kommer att vara opålitliga under delar av den perioden, så att kommandot kommer att minimeras.
Ytterligare information om Mars Reconnaissance Orbiter finns tillgänglig online på http://www.nasa.gov/mro. Uppdraget förvaltas av JPL, en avdelning vid Kaliforniens tekniska institut, Pasadena, för NASA: s vetenskapliga uppdrag, Washington. Lockheed Martin Space Systems, Denver, är huvudentreprenören för projektet och byggde rymdskeppet.
Originalkälla: NASA / JPL News Release
