Europeisk romsonde snart klar for å snuse opp metanet på Mars

Exomars Trace Gas Orbiter skal lete etter metan, vann, is og liv på Mars. Her bremser den seg selv opp i atmosfæren. ESA
Exomars Trace Gas Orbiter skal lete etter metan, vann, is og liv på Mars. Her bremser den seg selv opp i atmosfæren. ESA

ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) skal blant annet snuse seg frem til metanet på Mars for å finne ut om dette dannes av biologisk aktivitet, altså liv på vår røde naboplanet.

Den europeiske Mars-sonden skal også se etter spor av vann og is på overflaten, noe som kan være med på å bestemme hvor fremtidige Mars-ferder skal lande.

Og sist men ikke minst skal TGO hjelpe til med å overføre data fra de andre romsondene og roverne på Mars tilbake til jorda.

Det inkluderer også ExoMars-prosjektets egen rover, som blant annet har en norsk georadar for å se etter vann og is under overflaten, og som skytes opp i 2020.

Samme høyde som romstasjonen

Før TGO kan begynne å jobbe, må den være i rett bane rundt Mars. Denne banen er sirkelformet og kun 400 kilometer fra overflaten, omtrent samme høyde som den internasjonale romstasjonen går over jorda.

Men da TGO suste inn i bane rundt vår røde naboplanet i oktober 2016 hadde romsonden en fart på mer enn 3600 kilometer per time og en svært elliptisk bane.

Derfor har TGO i løpet av det siste året bremset seg selv opp ved hjelp av Mars’ atmosfære. Teknikken kalles for luftbremsing og må gjøres med stor forsiktighet og tålmodighet.

For selv om atmosfæren på Mars er mye tynnere enn jordas atmosfære, er det å bremse seg selv opp i en planets atmosfære både risikabelt og tidkrevende.

Mars’ øverste atmosfære er så tynn at den bare kunne bremse TGO ned med cirka 17 millimeter per sekund. Med den farten ville en bil som gikk i 50 kilometer i timen trenge 6 kilometers avstand for å stoppe.

For TGO tok det mer enn 950 omløp over et helt år å komme ned i rett fart og bane.

Lærte luftbremsing på Venus

- Vi har brukt luftmotstanden til solcellepanelene på TGO til å sette ned farten og nå en mye lavere og rundere bane, sier Michel Denis, sjef for laget som styrer romsonden i kontrollrommet hos ESA.

TGO var spesielt bygget for å tåle slik luftbremsing. Men under noen av omløpene var TGO kun 103 kilometer fra overflaten, noe som er svært nær for en romsonde.

Før ESAs romsonde Venus Express avsluttet sitt oppdrag i bane rundt Venus i 2014, testet forskerne ved ESA ut luftbremsing med denne romsonden. Nå har kunnskapen fra den gang blitt brukt på TGO ved Mars.

- Det var likevel en betydelig utfordring for teamene som flyr og kontrollerer TGO, men de og den europeiske romindustrien som bygget TGO har gjort en utmerket jobb slik at luftbremsingen nå er over, sier Denis.

Den siste luftbremsingen ble gjort 20. februar 2018. Da fyrte TGO rakettmotorene sine slik at den steg til en høyde på cirka 200 kilometer fra overflaten på vår røde naboplanet.

Begynner å jobbe i april

I løpet av den neste måneden vil TGO finjustere banen sin slik at den kommer opp i 400 kilometers høyde med omløp på 2 timer.

Deretter, i midten av mars, vil instrumentene ombord bli grundig sjekket og nøye kalibrert før selve forskningen begynner rundt 21. april 2018.

- Da vil TGO snu seg slik at kameraet peker nedover mot overflaten og spektrometeret mot solen for å kunne observere Mars’ atmosfære og begynne forskningen som vi har ventet så lenge på, sier Håkan Svedhem, ESAs hovedforsker for ExoMars-prosjektet.

I april vil TGO også for første gang teste overføring av data fra amerikanske rovere på overflaten av Mars til jorda.

I 2021, når ExoMars-prosjektets egen rover har kommet frem til vår røde naboplanet, vil TGO hjelpe til med å overføre data fra både denne roveren, de amerikanske roverne og en russisk sonde nede på overflaten.

ExoMars er et samarbeid mellom ESA og den russiske romorganisasjonen ROSKOSMOS.