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| Mars Express | |
|---|---|
 Modelo conceptual da nave Mars Express | |
| Organização | ESSA |
| Tipo de missão | Orbitador + Aterrizador |
| Satélite de | Marte |
| Data de inserção em orbita | 25 de dezembro de 2003 |
| Data de lançamento | 2 de junho de 2003 |
| Veículo de lançamento | Soyuz-FG/Fregat |
| NSSDC Id | 2003-022A |
| Página site | Projecto ESSA Mars Express (lugar oficial) |
| Massa | 1123 (666 + 457 fuel) kg |
| Energia | 460 W (Marte) |
| Elementos orbitais | |
| Excentricidade | 0,943 |
| Inclinação | 86,3º |
| Período orbital | 7,5 h |
| Apoapsis | 10.107 km |
| Periapsis | 298 km |
Mars Express é uma missão de exploração de Marte da Agência Espacial Européia e a primeira missão interplanetaria européia. O termo "Express" se acuñó originalmente pela relativa curta trajectória interplanetaria Terra-Marte, pois o lançamento da nave produziu-se quando as órbitas da Terra e Marte estavam mais próximas nos últimos 60.000 anos. "Express" também se refere à velocidade e eficiência com a que a nave foi desenhada e construída.
Mars Express consiste de duas partes, o Mars Express Orbiter e o Beagle 2, um aterrizador desenhado para pesquisar exobiología e geoquímica in situ na superfície marciana. O Beagle 2 falhou ao tentar aterrar na superfície de Marte, mas o orbitador tem estado realizando investigações científicas satisfatoriamente desde então. Beagle tivesse facilitado informação a respeito da possível vida de organismos no passado marciano.
Alguns dos intrumentos da nave, incluindo a câmara e algum espectrómetro são herdados da frustrada missão russa a Marte Marsnik 96 em 1996. O resto de instrumentos bem como a totalidade da Plataforma são desenhos europeus. O desenho básico este baseado a sua vez na nave Rosetta (sonda interplanetaria). Dada a versatilidad e confiabilidade do desenho, reutilizou-se também para a sonda Vénus Express.
Conteúdo |
Perfil da Missão e Linha Temporária
Descrição da missão
A missão Mars Express está enfocada à inserção orbital e possível estudo in situ do interior, subsuperficie, superfície, atmosfera e o ambiente do planeta Marte. Os objectivos científicos da missão Mars Express são o completar as metas científicas da missão russa Marsnik 96 e que completar-se-ia com investigação de exobiología da missão frustrada de Beagle 2.
A exploração de Marte é crucial para um melhor entendimento da Terra desde um ponto compassivo em Planetología. O orbitador Mars Express possui imagem de alta resolução" e mapeo de mineralogia da superfície, sondagem de radar da subsuperficie justo embaixo da capa permafrost, uma determinação precisa da composição da atmosfera e um estudo da interacção da atmosfera interplanetaria.
A nave espacial leva 7 instrumentos científicos, um pequeno lander, um Lander Relay e uma câmara de monitoreo Visual, todos eles ajudassem a resolver o mistério do desaparecimento da água em Marte. Todos os instrumentos tomassem medidas da superfície, atmosfera e a média interplanetaria, desde a nave principal em orbital polar, a qual permitirá cobrir todo o planeta gradualmente.
O orçamento total do projecto Mars Express excluindo o Lander é de 150 milhões de euros (aproximadamente US$185 milhões de dólares)
O principal construtor da sonda foi EADS Astrium Satellites. A nave construiu-se com restos de metais de barcos.
Preparação da Missão
No ano da preparação do lançamento da nave, numerosos grupos de experientes distribuídos nas companhias contribuintes e organizações prepararam os segmentos espaciais e de terra. A cada um desses grupos se concentraram na área de suas responsabilidades e na coordenação. Requerimientos adicionais elevaram-se para a Fase de Lançamento e Primeiras Órbitas (LEOP) e todas as fases operacionais críticas: não era suficiente o intercâmbio, foi fundamental integrar os grupos em uma Equipa de Controle da Missão. Todos os diferentes experientes devem trabalhar juntos em um ambiente operacional, e a interacção entre todos os elementos do sistema (software, hardware, humano) devem correr suave para que ocorresse:
- Os procedimentos para as operações de voo devem estar por escrito e validados até o mínimo detalhe.
- O sistema de controle tem de ser verificado
- Testes de verificação do sistema devem ser realizados para demonstrar a correcta interacção dos segmentos espacial e de terra.
- Deve ser realizado o Teste de Disponibilidade da Missão com as estações de terra.
- Deve realizar-se uma Campanha de Simulação
Lançamento
A nave espacial foi lançada o 2 de junho de 2003 às 23:43 tempo local (17:45 UT, 1:45 pm EDT) desde o Cosmódromo de Baikonur em Kazajstan usando um foguete Soyuz Fregat, o propulsor FREGAT foi disparado às 19:14 UT para impulsioná-lo e separa-se de Mars Express às 19:17 UT
Despregaram-se os painéis solares e realiza-se uma correcção de trajectória o 4 de junho para pôr em trajectória interplanetaria à sonda.
Fase cerca da terra
Cerca da Terra encarregou-se fase estende-se desde a separação da nave espacial da etapa superior do lanzador até a finalização da verificação inicial da nave e o ónus útil. Inclui a matriz solar despliegue, a atitude inicial da aquisição, a declamping da Beagle - 2 benefícios de um mecanismo complementar, a inyección de correcção de erros de manobra e o primeiro encarrego da nave espacial e do ónus útil (serviço definitiva do ónus útil tem lugar após Mars Orbit Insertion) . O ónus útil comprovam-se a cabo um dos instrumentos ao mesmo tempo. Esta etapa dura ao redor de 1 mês.
Fase interplanetaria
Esta fase é o final da fase Commissioning próximas à Terra até um mês dantes da manobra de captura de Marte. Inclui manobras de correcção de trajectória e do ónus úteis de calibración. O ónus útil não se usa durante a fase de cruzeiro, com a excepção de alguns intermediários check-outs. Esta etapa dura ao redor de 5 meses.
Ainda que originalmente tinha-se pensado que fosse uma fase de "tranquilo cruzeiro", cedo se fez evidente que esta fase "de cruzeiro" complicar-se-ia. Os problemas com o Star Tracker, problemas de energia eléctrica, manobras adicionais, e sobre o 28 de outubro, o Veículo espacial foi atingido por uma das erupções solares maiores jamais registadas. Mais a respeito disto, consulte documentos publicados" na parte inferior do artigo.
Inserção orbital
Mars Express atingiu Marte após uma jornada de 400 milliones de quilómetros, e ingressou à órbita marciana o 25 de dezembro de 2003.
Lançamento do aterrizador
Despliegue de MARSIS
O 4 de maio de 2005 , Mars Express despregou o primeiro de seus dois canos de radar de 20 m. de longitude para seu instrumento MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding). Ao princípio o cano não encaixou por completo em seu lugar; no entanto, o 10 de maio foi exposto à luz solar durante uns minutos e solucionou-se o problema. O segundo cano foi despregar com sucesso o 14 de junho. Ambos canos eram necessários para criar uma antena dipolo de 40 m. necessária para que MARSIS pudesse funcionar; um menos crucial cano de 7 m. para outra antena foi despregar o 17 de junho. No planejamento original, os canos deveriam ter-se despregado em abril do 2004, mas decidiu-se adiar por medo a que o despliegue pudesse danificar à sonda. Devido a demora-a decidiu-se dividir a fase de quatro semanas em duas partes, com duas semanas correndo até o 4 de julho e outras duas semanas em dezembro de 2005 .
O despliegue das barreiras têm sido uma tarefa de alta complexidade e tem demonstrado a eficácia da cooperação interinstitucional SEC, NASA, Indústria e Serviços públicos. Observações científicas nominais começaram durante julho de 2005. (Para mais info, visite [1], [2], e ESSE Comunicado de imprensa.)
2009
A ESSA decide estender a missão até o 31 de dezembro de 2009 .
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A Mars Express é um cubo, com dois painéis solares que se estendem desde os lados opostos. A massa da nave é de 1.123 kg, dos quais 113 kg é de um autocarro principal com o ónus útil, 60 kg é da capsula de aterragem e 457 kg são de propelente. O corpo principal é de 1,5 mx 1,8 mx 1,4 m de tamanho, com uma estrutura de ninho de abeja de alumínio coberto por uma capa de alumínio. A medida dos painéis solares é de 12 m. A antena parabólica de 1,8 m de diâmetro está montado em uma cara, apontando na mesma direcção que os painéis solares. Dois antenas dipolo de 20 m de longo de arame de lado oposto estendem-se desde as caras perpendiculares aos painéis solares, como parte da sonda de radar. Um monopolo de 4 m da antena de baixo ganho monta-se desde a cara superior. O corpo está construído ao redor do sistema de propulsão principal, que consiste em um propulsor bi-motor de 400 N Main. Os dois tanques de 267-litro combustível têm uma capacidade total de 595 kg. Aproximadamente 370 kg são necessários para a missão nominal. De helio a pressão de um tanque de 35 litros utiliza-se para forçar o combustível no motor. Trajectória correcções fá-se-ão mediante um conjunto de oito propulsores de 10 N, uma conectada à cada rincão do autocarro da nave espacial. De controle de atitude (3-estabilização do eixo) consegue-se mediante duas unidades de 3 eixos de medida inercial, um conjunto de duas câmaras de estrelas e dois sensores de sol, giroscopios, acelerómetros, e quatro rodas de reacção de 12 milhas náuticas. A precisão é .04 graus com respeito ao sistema de referência inercial e 0,8 graus com respeito à estrutura orbital de Marte. Controle da temperatura mantém-se através do uso de radiadores, várias capas de aislante, e activamente controlado calentadores. A configuração da nave espacial está optimizado para uma Fregat / Soyuz, mas é totalmente compatível com um veículo de lançamento Delta II se é necessário.
Poder da nave espacial é proporcionada pelos painéis solares que contenham 11,42 metros quadrados de células de silício. O poder previsto inicialmente era de 660 W a 1,5 UA, mas uma conexão defeituosa tem reduzido a quantidade de potência disponível em um 30%, a ao redor de 460 W. Esta perda de poder não se espera um impacto significativo na volta científica da missão. O poder armazenam-se em três baterías de litio-ion com uma capacidade total de 64,8 Ah, para seu uso durante os eclipses. O poder está totalmente regulado a 28 V, o requisito de potência de bico em Marte é de 450 W. As telecomunicações são através do alto ganho da antena parabólica, duas de baixo ganho omnidireccional S-antenas de banda. Estes proporcionam a banda X (7,1 GHz) e banda S (2,1 GHz) de enlace crescente e descendente. Dois relés Lander Marte UHF antenas estão montadas na cara superior da comunicação com o Beagle 2. A nave espacial está dirigida por dois auxiliares de controle e gestão de dados com um 10 gigabits de cor de estado sólido de massas para o armazenamento de dados e a informação de limpeza para a transmissão.
O ónus útil da ciência compõe-se de sete experimentos. A câmara estereoscópica de alta resolução (HRSC) monta-se dentro do corpo da nave, cujo objectivo através da cara superior da nave, que é o nadir de assinalar durante as operações de Marte. Um espectrómetro visível e infravermelho próximo-(OMEGA), o espectrómetro de infravermelhos (PFS) e o espectrómetro ultravioleta (SPICAM) também montado no interior assinalando a cara superior. O neutro e sensores de partículas carregadas (ASPERA) montam-se na cara superior. O radar do subsuelo e o altímetro está montado no corpo e é o nadir de assinalar, e também incorpora as antenas de duas de 20 metros. O experimento de ciência de rádio (MaRS) utiliza o subsistema de comunicações. A massa total orçado para o ónus útil da ciência é de 116 kg.
Veja-se também
- European Space Agency
- ExoMars
- Exploração de Marte
- Exploração espacial
- Unmanned space mission
Enlaces externos
- ESSA Mars Express project (official site)
- Projecto ESSA Mars Express
- FU Berlin: HRSC project page (eng. & ger.; press releases and high resolution images)
- OMEGA: água no pólo sul marciano
- PFS: mapa de metano de Marte
Notas publicadas de Operações
The Flight Controle Team (FCT) in chargued of operating Mars Express tens encounter and solved countless engineering problems derived from the challeging task of maintenance of a Spacecraft in Orbit around Mars. The following papers published by the FCT gather invaluable expertise gained during the operational phase of the mission:
- Arquivo:Mars Express Orbit Insertion, a first success in Interplanetary Europe.pdf
- Arquivo:Deployment of the MARSIS Radar Antennas on MEX.pdf
- Arquivo:From Mission Concept to Mars Orbit.pdf
- Arquivo:Mars Express Power Subsystem In flight Experience.pdf
- Arquivo:Mission Planning Experience Gained from the Mars Express Mission.pdf
- Arquivo:File transfer, Mass Memory and Mission Time Line – providing spacecraft remote commanding at Mars.pdf
- Arquivo:Flying Mars Express – A Day in the Cockpit.pdf
- Arquivo:MARS EXPRESS OPERATIONAL CHALLENGES AND FIRST RESULTS.pdf
- Arquivo:MEX science data - from the instrument to the PIs.pdf
- Arquivo:Planning Science Data Return of Mars Express with Support of Artificial Intelligence.pdf
- Arquivo:Star Tracker Operational Usage in different phases of the Mars Express mission.pdf
- Arquivo:Long Term Preservation of MEx.pdf
- Arquivo:The Mars Express Training and Simulations campaign.pdf
- Arquivo:Ensuring readiness for Europes first Mars mission, team building through simulations.pdf
