Sonda Mars Express, verze 2.0
Čas od času váš počítač, tablet nebo chytrý telefon obdrží nový software, který zlepší jeho funkčnost a prodlouží životnost. Nyní takovouto „modernizací“ prochází i sonda ESA Mars Express, na kterou je nový software instalovaný skrze propast 150 miliónů kilometrů vesmíru.
S téměř patnácti lety odpracovanými na oběžné dráze čtvrté planety Sluneční soustavy je Mars Express – už nyní jedna z historicky nejúspěšnějších meziplanetárních misí – na nejlepší cestě, aby získávala mnoho dalších let kritická data. A to díky instalaci nového softwarového vybavení, které bylo vyvinuté na půdě ESA.
Nový software je navržený tak, aby řešil problém, se kterým se setkává každý, kdo používá třeba pět let starý notebook: po letech intenzivního využívání prostě začnou být některé komponenty opotřebované.
Sonda dorazila k Marsu v prosinci 2003, přičemž měla pracovat dva roky. Ve shromažďování dat ale pokračovala dalších více než čtrnáct let: získávala snímky planety ve vysokém rozlišení, na povrchu detekovala minerály, které se mohly formovat toliko působením vody, našla v atmosféře stopy metanu, provedla blízké průlety kolem tajuplného měsíce Phobos.
Dnes je Mars Express v dobrém stavu: vykazuje jen minimální degradaci výkonu, ovšem problémem jsou stabilizační gyroskopy. Ty mají blízko k selhání.
Jak se obejít bez gyroskopů
Šest gyroskopů měří, jak moc Mars Express rotuje kolem některé ze svých tří os. Společně s dvojicí hvězdných senzorů na sondě je tak možné určit její přesnou polohu ve vesmíru.
To je kritické pro směrování velké parabolické antény k Zemi, stejně jako k přesnému natočení vědeckých přístrojů (kamera s vysokým rozlišením apod.) směrem k Marsu.
Hvězdné senzory jsou jednoduché kamery systému „zaměř a vyfoť“, které pořizují snímky hvězdné oblohy. Po zpracování jsou pak jejich počítače schopné srovnáním s mapou schopné během několika sekund určit přesnou polohu sondy.
Informace o rotaci z gyroskopů pak vyplňují představu o pohybu sondy mezi těmito snímky. Stejně tak přijdou ke slovu ve chvíli, kdy senzory ztratí z dohledu hvězdy, což může trvat minuty nebo i hodiny.
Access the video
„Po analýze odchylek v intenzitě interních laserů gyroskopů jsme došli k závěru, že při současném tempu využívání směřují čtyři ze šesti gyroskopů k selhání,“ vysvětluje manažer operací sondy James Godfrey.
„Sonda Mars Express nebyla navrhována tak, aby mohla létat bez trvale zapojených gyroskopů, takže je před námi téměř jistý konec mise někdy v rozmezí ledna a června 2019.“
Ovšem z minulých zkušeností na jiných dlouhodobých misích je známo, že je možné létat i bez trvale zapojených gyroskopů: sonda pak primárně používá hvězdná čidla a gyroskopy jen příležitostně zapíná. Hlavní výzvou v případě sondy Mars Express ovšem byla potřeba přepsat většinu patnáct let starého software, který ji řídí. Právě jeho nová verze byla nyní nahrána a instalována do počítače sondy. Po zhruba dvoutýdenních testech by tak Mars Express mohl fungovat v závislosti na množství pohonných látek ještě dlouho ve dvacátých letech.
