Brzdění o atmosféru skončilo
Sonda ESA TGO (Trace Gas Orbiter) dokončila změny své oběžné dráhy kolem Rudé planety průlety nejsvrchnějšími vrstvami její atmosféry. Je tak připravena zahájit vědeckou fázi své mise, které představuje párání po metanu.
Sonda TGO coby součást širšího projektu ExoMars dorazila k Marsu v říjnu 2016 s cílem objasnit biologický nebo geologický původ stopových plynů v atmosféře planety.
Stejně tak bude sloužit jako retranslační stanice u budoucích misí: bude propojovat rovery a dalších zařízení na povrchu planety s řídicím střediskem na Zemi.
Ovšem dříve než cokoliv z tohoto bude moci nastat, musela sonda přejít ze své původní vysoce eliptické dráhy s dobou oběhu čtyři dny a parametry 98 tisíc x 200 km na orbitu finální. Ta je blízká dráze kruhové ve výšce 400 km.
Delikátní operace
„Od března 2017 jsme prováděli nesmírně obtížnou kampaň aerobrakingu, během níž jsme řídili sondu do nejsvrchnějších vrstev atmosféry, přičemž průlet ji vždy jednou za oběh zbrzdil, a tak snižoval její oběžnou dráhu,“ uvedl letový ředitel ESA Michel Denis.
Access the video
„Využili jsme výhodu nepatrného odporu generovaného při kontaktu panelů se slunečními bateriemi, díky čemuž jsme průběžně upravovali oběžnou dráhu. Šlo o velkou výzvu pro letové týmy podporované průmyslovými partnery, ale všichni odvedli vynikající práci – a nakonec jsme úspěšně dosáhli cílové orbity.“
„Během některých obletů jsme byli pouhých 103 kilometrů nad Marsem, což je neskutečně blízko.“
Celé úsilí dospělo do zdárného konce 20. února v 17:20 h GMT, když byly na zhruba 16 minut zapáleny motory sondy a ta zvýšila bod svého největšího přiblížení k povrchu (periareum) na 200 km. Tedy vysoko nad hranicemi atmosféry. To znamenalo konec celého aerobrakingu, přičemž sonda zůstala na dráze s parametry 1050 x 200 km.
Meziplanetární zkušenost
„Už dříve jsme získali zkušenosti s aerobrakingem u mise Venus Express, byť u ní šlo jen o testování. To bylo v roce 2014,“ vysvětluje operační manažer sondy Peter Schmitz.
„Ovšem v tomto případě to bylo poprvé, co ESA využila techniku aerobrakingu k rutinnímu dosažení cílové dráhy u jiné planety. Sonda ExoMars TGO totiž byla navržena speciálně za tímto účelem.“
Aerobraking u vzdálené planety, která je typicky 225 miliónů kilometrů od nás přitom představuje nesmírně delikátní operaci. Řídké vrstvy horní atmosféry poskytují jen mírné snižování rychlosti: většinou jen zhruba 17 mm/s. Jak velká či spíše malá hodnota to je?
Pokud se rozhodnete, že s podobným tempem brzdění zastavíte automobil z rychlosti 50 km/h, musíte s tím začít 6 km před cílem.
„Aerobraking může fungovat jen proto, že trávíme významný čas v atmosféře na každém obletu planety. A pak to zopakujeme 950krát,“ vysvětluje Michel Denis.
„Během roku jsme snížili rychlost sondy o 3600 km/h, díky čemuž jsme dokázali snížit oběžnou dráhu na požadovanou hodnotu.“
