Mars Observer

Mars Observer

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Mars Observer

Desenho artístico da sonda
Dados da missão
Nome:	Mars Observer
Organização:	NASA
Construtor:	Malin Space Science Systems
Custo:	entre 813 e 980 milhões de $.
Foguete lanzador:	Titan 34D
Tipo de missão:	Orbitador
Massa:	2.573 kg (1.018 kg sem combustível)
Lançamento:	25 de setembro de 1992 00:35 UTC Cabo Cañaveral LC40 28°33′43″N 80°34′38″Ou / 28.56194, -80.57722
Último contacto:	22 de agosto de 1993.
Chegada a Marte:	(prevista) 25 de agosto

A Mars Observer foi uma sonda lançada o 25 de setembro de 1992 pelos Estados Unidos a estudar o planeta Marte. Tratou-se da primeira missão marciana da NASA depois do lançamento das Viking em 1975-76.

Devia ter permanecido em órbita durante um ano marciano para estudar o planeta. No entanto, perdeu-se contacto com a sonda três dias dantes de entrar em órbita de Marte.

Objectivos

Os objectivos básicos da sonda eram:

1. Determinar a composição mineralógica da superfície de Marte.
2. Definir a topografía e campo gravitatorio do planeta.
3. Estabelecer a natureza do campo magnético marciano.
4. Determinar a distribuição espacial e temporal dos elementos volátiles e o pó na atmosfera, bem como suas fontes e sumideros.
5. Explorar a estrutura e circulação da atmosfera planetaria.
6. Servir como relé de comunicações para o balão franco-russo da missão Marshnik 94 (rebaptizada depois como Marsnik 96).

Desenho

Desenho básico

A Mars Observer devia ter sido a primeira de uma nova classe de sondas chamadas genericamente Planetary Observer. Além da Mars Observer propôs-se o lançamento da Lunar Observer e a Mercury Observer. Os asteróides próximos à Terra entravam na lista de possíveis objectivos.

Preparativos para o lançamento da Mars Observer.

Os principais elementos da sonda eram:

1. Corpo principal (autocarro): tanto o autocarro como a electrónica da sonda se baseou em satélites terrestres como os Satcom e os DMSP/TIROS. O autocarro era poliédrico e media 2,1 * 1,5 * 1,1 metros.
2. Pértigas: levava dois pértigas para localizar o magnetómetro e o espectómetro de raios gama. Durante o trânsito Terra-Marte estas pértigas mantiveram-se só parcialmente despregadas. Uma vez despregadas mediam 6 metros a cada uma.
3. Estabilização: conseguia-se nos 3 eixos, mediante quatro volantes de reacção.
4. Orientação: conseguia-se mediante um sensor de horizonte, um rastreador de estrelas, giroscopios, acelerómetros e diversos sensores do Sol.
5. Comunicações: a sonda comunicava-se com terra utilizando uma antena de 1,5 metros de diâmetro localizada no extremo de um mastro de 5,5 e que não se despregava até que não se tivesse chegado a Marte.
6. Energia: a energia conseguia-se mediante painéis solares, que proporcionavam uma potência dentre 1.100 e 1.500 vatios. Durante a fase de cruzeiro tinha despregar só quatro, ao chegar a Marte despregar-se-iam outros dois. Ao todo, os seis mediam 7 * 3,7 metros. Para abastecer nos períodos nos que se submergia na sombra do planeta, levava dois baterías de níquel-cadmio, a cada uma com capacidade de 43 amperios/hora.
7. Motores: tanto os principais como os de posição utilizavam monometilhidracina como combustível e tetróxido de nitrógeno como comburente. Os tanques estavam presurizados com helio.

Instrumental científico

A sonda contava com o seguinte instrumental científico a bordo:

1. Espectrómetro de raios gama (GRS): desenhado para determinar a abundância de elementos químicos na superfície de Marte.
2. Espectrómetro de emissão termal (TES): escolhido para mapear o conteúdo mineral das rochas, gelos e nuvens.
3. Câmara (MOC): constava em realidade de duas câmaras. Uma era de baixa resolução, para estudar o clima, e a outra era de alta resolução, para estudar áreas selectas do planeta.
4. Altímetro laser: embarcado para determinar o relevo superficial.
5. Radiómetro infravermelho de modulación por pressão (PMIRR): desenhado para medir as características do pó e condensaciones na atmosfera.
6. Experimento de rádio: emprego do transmissor-receptor da sonda para pesquisar como as ondas de rádio atravessavam a atmosfera e para determinar o campo gravitatorio.
7. Magnetómetro e relfector de elétrons: desenhado para determinar a natureza do campo magnético marciano e sua interacção com o vento solar.

Desenvolvimento da missão

Lançamento e fase de cruzeiro

A sonda lançou-se sem incidentes o 25 de setembro de 1992 mediante um foguete Titan 34D. Durante a fase de cruzeiro a missão desenvolveu-se com normalidade, aproveitando-se para calibrar a sonda e sua instrumental.

Perda

O 21 de agosto de 1993, três dias dantes de que se realizasse a manobra de inserção orbital em torno de Marte, se ordenou à sonda que presurizara seus tanques de combustível. Depois disso, devia se pôr em contacto com a Terra. No entanto nunca se recebeu de novo sinal da sonda.

Investigação posterior

Criou-se o Coffey Board para determinar as causas da perda da sonda. Como nenhum dados transmitido previamente pela sonda fazia suspeitar a existência de um problema e que a comunicação nunca se restabeleceu, não se pôde determinar a causa com total exactidão, ainda que se chegou a determinar qual era o motivo mais provável.

Comprovou-se que uma válvula de combustível que levava a Mars Observer tinha sido adoptada de satélites em órbita terrestre. No entanto nestes satélites a presurización dos tanques de combustível realiza-se pouco depois do lançamento e não meses depois (como se tentou fazer com a Mars Observer). Considera-se que a válvula teria falhado e ter-se-ia produzido uma fuga de combustível (hidracina) e presurizante helio. Isto teria levado a uma série de problemas, todos eles potencialmente fatais:

1. A hidracina utilizada como combustível é altamente corrosiva, pelo que uma fuga desta teria danificado fatalmente as equipas.
2. A fuga teria feito girar à sonda de forma incontrolada, o que teria desorientado a antena respecto a Terra, imposibilitando restabelecer comunicação.
3. O giro, ademais, teria desorientado os painéis solares com respeito ao Sol, pelo que a sonda não teria demorado em ficar sem energia.

Outras possíveis fontes do erro foram:

1. Perda de energia eléctrica por cortocircuito.
2. Sobrepresurización do tanque de combustível por falha do regulador, com a consiguiente rompimento.
3. Eyección acidental de um iniciador pirotécnico no interior de algum elemento da sonda.

Ademais identificaram-se outros dois possíveis palcos:

1. Falha do computador da bordo, bem como de sua reserva.
2. Falha do transmissor principal e o de reserva.

O Jet Propulsion Laboratory da NASA, ainda que concordou basicamente com as conclusões da Comissão Coffey, apontou também a que a falha de uma válvula poderia ter permitido ao oxidante se ter introduzido no depósito do combustível, se produzindo uma explosão.

Consequências

O falhanço da Mars Observer marcou o final de uma etapa na que a NASA lançava poucas sondas mas de alta qualidade e elevado orçamento. Em adiante a política a seguir seria a de faster, cheaper, better (mais rápido, mais barato e melhor).

Os intrumentos de reserva da Mars Observer terminariam voando em outras missões da NASA como a Mars Global Surveyor, a Mars Odyssey e a Mars Reconnaissance Orbiter.

Veja-se também

• Marte
• Exploração de Marte
• Viking
• Mars Global Surveyor

Fontes

• Sondas espaciais
• Encyclopedia Astronautica (em inglês)
• Gunter's Space Page (em inglês)
• Informação da NASA (em inglês)
• A perda da Mars Observer (em inglês)
• Comunicado de imprensa da Comissão Coeffey (em inglês)
• O Jet Propulsion Laboratory, sobre a perda da missão (em inglês)

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