Антенна тормозит, как усы из разведывательного отверстия НАСА, в концепции космического корабля этого художника, которая с 2006 года вращается на красной планете. Эта антенна является частью Шарада, радара, который пьеса под поверхностью марсиан. Кредит: НАСА/JPL-CALTECH
После почти 20 лет операций, Orbonneanceance Orbinnance (MRO) НАСА (MRO) находится в рулоне, выполняя новый маневр, чтобы выжать еще больше науки из оживленного космического корабля, поскольку он окружает красную планету. Инженеры, по сути, научили зонда перевернуться, чтобы он почти перешел. Это позволяет MRO выглядеть глубже под землей, поскольку он ищет жидкость и замороженную воду, среди прочего.
Новая возможность подробно описана в статье, недавно опубликованной в журнале Planetary Science, документирующей три «очень большие списки», как их называет миссия, которые были выполнены в период с 2023 по 2024 год.
«Вы можете не только преподавать старые новые трюки космического корабля, вы можете открыть совершенно новые регионы подземного пространства, чтобы исследовать это», — сказал один из авторов газеты, Гарет Морган из Института планетарной науки в Тусоне, штат Аризона.
Первоначально орбитальный аппарат был разработан для переворачивания до 30 градусов в любом направлении, чтобы он мог указывать свои инструменты на поверхностные цели, включая потенциальные места посадки, кратеры ударов и многое другое.
«Мы уникальны тем, что весь космический корабль и его программное обеспечение предназначены для того, чтобы позволить нам катиться все время», — сказал Рейд Томас, руководитель проекта MRO в лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии.
Процесс проката не просто. Космический корабль несет пять инструментов для операционной науки, которые имеют разные требования к указанию. Чтобы нацелиться на точное пятно на поверхности одним инструментом, орбитарь должен катиться определенным образом, что означает, что другие инструменты могут иметь менее аккуратный вид на Марс во время маневра.
Вот почему каждый обычный бросок запланирован за несколько недель, и команды инструментов ведет переговоры, которые проводят науку и когда. Затем алгоритм проверяет положение MRO над MARS и автоматически командует орбитальным оператором, чтобы подходящее инструмент указывает на правильное место на поверхности. В то же время алгоритм командует солнечными батареями космического корабля, чтобы повернуть и отслеживать солнце и его антенну с высоким уровнем усиления для отслеживания Земли для поддержания власти и связи.
Очень большие рулоны, которые составляют 120 градусов, требуют еще большего планирования для обеспечения безопасности космического корабля. Выплата состоит в том, что новый маневр позволяет одному конкретному инструменту, называемому мелким радаром (Шарад), иметь более глубокий вид на Марс, чем когда -либо прежде.
Созданный для заглядывания примерно от полумили до чуть более мили (от 1 до 2 километров) ниже земли, Шарад позволяет ученым различать такие материалы, как камень, песок и лед. Радар был особенно полезен при определении того, где можно найти лед, достаточно близко к поверхности, что будущие астронавты могут однажды получить к нему доступ. ICE будет ключевым для производства ракетного топлива для поездки домой и важно для получения дополнительной информации о климате, геологии и потенциале для жизни на Марсе.
Но так же великолепно, как Шарад, команда знала, что это может быть еще лучше.
Чтобы дать камеры, такие как основной просмотр научных экспериментов с высоким разрешением (HIRISE). Хотя эта настройка помогает камерам, это также означает, что радиосигналы Sharad питаются на поверхности ниже, сталкиваясь с частями космического корабля, мешая сигналам и приводящих к изображениям, которые менее ясны.
«Инструмент Sharad был разработан для ближней пособия, и есть избранные регионы Марса, которые просто недоступны для нас»,-сказал Морган, соавтор в команде Sharad. «Есть много, чтобы быть приобретенным, поближе познакомившись с этими регионами».
Откройте для себя последние в науке, технологии и пространстве с более чем 100 000 подписчиков, которые полагаются на Phys.org для Daily Insights. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получите обновления о прорывах, инновациях и исследованиях, которые имеют значение — ежедневно или еженедельно.
В 2023 году команда решила попытаться разработать 120-градусные очень большие рулоны, чтобы обеспечить радиоволн беспрепятственный путь к поверхности. Они обнаружили, что маневр может укрепить радиолокационный сигнал в 10 раз или более, предлагая гораздо более четкую картину марсианского подполья.
Но рулон настолько большой, что антенна коммуникации космического корабля не направлена на Землю, а ее солнечные батареи не могут отслеживать солнце.
«Очень большие рулоны требуют специального анализа, чтобы убедиться, что у нас будет достаточно мощности в наших батареях, чтобы безопасно выполнять рулон», — сказал Томас.
Учитывая время, миссия ограничивается одним или двумя очень большими рулонами в год. Но инженеры надеются использовать их чаще, оптимизируя процесс.
В то время как ученые Шарада получают выгоду от этих новых шагов, команда, работающая с другим инструментом MRO, Mars Climate Sounker, использует максимальную отдачу от стандартных возможностей MRO.
Инструмент, построенный JPL, представляет собой радиометр, который служит одним из самых подробных источников, доступных информации о атмосфере Марса. Измерив тонкие изменения в температуре в течение многих сезонов, Mars Climate Sounter выявляет внутреннюю работу пыльных штормов и пласта в облаке. Пыль и ветер важны для понимания: они постоянно изменяют марсианскую поверхность, с ветровыми пыльными солнечными батареями и создают риск для здоровья для будущих астронавтов.
Mars Climate Sounter был разработан, чтобы развернуться на карданке, чтобы он мог получить вид на марсианский горизонт и поверхность. Он также дает представление о пространстве, которое ученые используют для калибровки инструмента. Но в 2024 году стареющий кардан стал ненадежным. Теперь Mars Climate Sounter полагается на стандартные рулоны MRO.
«Rolling раньше ограничивал нашу науку», — сказал временный следователь Mars Climate Sounder, Армин Кляйнбол из JPL, — но мы включили его в наше обычное планирование, как для представлений поверхности, так и для калибровки ».
