Po hladkém příletu nejnovější sondy ESA k Marsu se nyní řídicí středisko chystá na velkou výzvu s ní spojenou: na opakované průlety horními vrstvami atmosféry planety, které mají sondě TGO (Trace Gas Orbiter) zajistit usazení na finální oběžné dráze.

Sonda ExoMars TGO představuje dlouhodobou misi mající za cíl pochopit přítomnost a chování drobných množství metanu a dalších stopových plynů v atmosféře Marsu. Ty totiž mohou představovat důkaz možné biologické nebo geologické aktivity.

Po dlouhé cestě ze Země zažehla sonda svůj hlavní motor 19. října 2016, což odpovídajícím způsobem snížilo její rychlost. Následně byla zachycena gravitačním polem planety.

Vstoupila na vysoce eliptickou oběžnou dráhu, kde se v nejbližším bodě dostává na 250 km k povrchu – a v nejvzdálenějším naopak až na 98 000 km. Jeden oblet přitom trvá přes čtyři pozemské dny.

Ovšem pro naplnění vědeckých cílů a funkci jako retranslační stanice pro budoucí mise musí sonda upravit svoji dráhu na téměř kruhovou ve výšce 400 km. Jeden oblet planety na ní pak bude trvat přibližně dvě hodiny.

Aby bylo dosaženo cílové dráhy, chystá se řídicí středisko použít „aerobraking“. Jde o to, že sonda bude prolétat nejsvrchnějšími vrstvami atmosféry, kde se vždy setká s lehkým odporem – a ten bude její oběžnou dráhu postupně snižovat.

„Odpor je velmi malý,“ vysvětluje manažer operací planetární sondy Peter Schmitz. „Ale po nějakých třinácti měsících už bude dostatečně významný na to, abychom dosáhli cílové kruhové dráhy ve výšce 400 km. Motory sondy přitom zažehneme jen několikrát na krátkou dobu a ušetříme tak významné množství pohonných látek.“

MOHLO BY VÁS ZAJÍMAT:   SERIÁL: Vesmír podle Messiera (63.)

Během aerobrakingu bude tým ESA v řídicím středisku v německém Darmstadtu pečlivě monitorovat sondu na každém obletu planety: hlavně jde o to, zdali není díky tření o atmosféru vystavena příliš velkému ohřevu nebo tlaku.

Odpor působící na sondu přitom bude při každém obletu jiný, a to díky změnám ve složení atmosféry, prachovým bouřím nebo sluneční aktivitě. Proto budou týmy letové dynamiky ESA oběžnou dráhu sondy neustále přepočítávat, aby se ujistily, že tato se do atmosféry nevnoří příliš hluboko nebo příliš vysokou rychlostí.

Aerobraking začne 15. března 2017, když bude Mars nějakých 300 miliónů kilometrů od Země. Skončit má někdy počátkem roku 2018.

Řídicí středisko nyní intenzivně pracuje na tom, aby připravilo sondu, letový plán i pozemní systémy na začátek kampaně.

Včera, 19. ledna 2016, byl upraven sklon oběžné dráhy k rovníku Marsu na hodnotu 74 stupňů. Vědecká pozorování tak budou schopna pokrýt prakticky celou planetu.

Následně bude třeba dostat se na oběžnou dráhu, která je pro zahájení aerobrakingu nejvhodnější. Dvěma manévry 3. a 9., února bude upravena dráha TGO na 200 krát 33475 km. Sonda na ní vykoná jeden oblet každých 24 hodin.

ESA má zkušenost s aerobrakingem na sondě Venus Express, na které ovšem byla celá operace provedena až na závěr mise jako demonstrace. NASA už dříve aerobraking použila na sondě MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) a několika dalších k úpravě oběžné dráhy.

„Bude to pro nás poprvé, co využijeme aerobraking k dosažení operační oběžné dráhy. Proto trvá poněkud déle, než vše připravíme. Chceme, aby naše plány byly dostatečně robustní a abychom počítali se všemi možnými mimořádnými situacemi,“ vysvětluje letový ředitel ESA Michel Denis.

Zdroj: Český kosmický portál, autor: Tomáš Přibyl, foto: ESA/ATG medialab, video: ESA. Doporučený odkaz: SKIMMING AN ALIEN ATMOSPHERE