Schiaparelli (módulo de descenso)
| "Schiaparelli" | |
|---|---|
| Schiaparelli | |
| Modelo "Schiaparelli" en el Salón Aeronáutico de París en 2013 | |
| Cliente | ESA |
| Fabricante |
Italia, Francia Thales Alenia Space |
| Operador | ESA / Roscosmos |
| Tareas | aterrizaje experimental en Marte e investigación |
| plataforma de lanzamiento |
Baikonur Sitio №200 |
| vehículo de lanzamiento | " Protón-M " / " Brisa-M " |
| lanzar |
14 de marzo de 2016, 09:31:42 UTC (como parte de la misión ExoMars ) |
| Duracion del vuelo |
219 días (desde el lanzamiento del vehículo de lanzamiento hasta la caída a la superficie de Marte) |
| Especificaciones | |
| Peso | 577 kg |
| Dimensiones |
diámetro: 2,4 m (módulo de aterrizaje) 1,65 m (estación marciana) altura: 1,8 m |
| Diámetro | 2,4 metros |
| Fuentes de alimentación | batería interna |
| agente de mudanzas | 3 conjuntos de 3 motores en hidracina , con un empuje de 400 N cada uno |
| Duración de la vida activa | hasta 10 soles en la superficie |
| Elementos orbitales | |
| Aterrizando en un cuerpo celeste | 19 de octubre de 2016 |
| Coordenadas de aterrizaje | 6°O ± 100 km , 2° S ± 15 km . |
| equipo objetivo | |
| Transpondedores | frecuencia ultraelevada |
| exploración.esa.int/mars… | |
| Archivos multimedia en Wikimedia Commons | |
Schiaparelli ( Eng. Schiaparelli - el módulo de demostración de entrada, descenso y aterrizaje , abreviado Schiaparelli o EDM ) es un módulo de aterrizaje desarrollado por la Agencia Espacial Europea como parte del programa espacial ExoMars . Nombrado en honor al astrónomo italiano y explorador de Marte Giovanni Schiaparelli [1] .
La tarea principal de Schiaparelli fue desarrollar tecnologías para ingresar a la atmósfera, descender y aterrizar en la superficie de Marte. Además, el dispositivo llevaba instrumentos científicos adicionales para medir campos eléctricos y medir la concentración de polvo atmosférico.
Schiaparelli se lanzó junto con el orbitador Trace Gas Orbiter ( TGO) como parte de la nave espacial ExoMars-2016 desde la plataforma n.º 200/39 del cosmódromo de Baikonur el 14 de marzo de 2016 a las 09:31:42 UTC . El 16 de octubre, Schiaparelli se separó de TGO mientras se acercaba a Marte y entró en la atmósfera del planeta 3 días después.
La señal del vehículo de descenso se interrumpió en el momento del descenso. El módulo de descenso se estrelló (realizó un aterrizaje forzoso) el 19 de octubre. El motivo del accidente del módulo de descenso "Schiaparelli" fue una falla en el funcionamiento de la unidad de medición inercial, como resultado de lo cual se calculó incorrectamente la altitud. Un fallo en el funcionamiento del bloque que mide la velocidad angular se produjo tras el despliegue del paracaídas unos tres minutos después de entrar en la atmósfera de Marte . Schiaparelli realizó una caída libre desde una altura de 2 a 4 kilómetros y se estrelló contra la superficie de Marte, acelerando a una velocidad de más de 300 km/h.
El 21 de octubre de 2016, la ESA confirmó oficialmente la muerte del dispositivo [2] [3] . Sin embargo, antes del aterrizaje forzoso, Schiaparelli transmitió a TGO (y éste a la Tierra) los datos de sus mediciones y los parámetros de funcionamiento de sus sistemas, en base a los cuales se realizarán los cambios necesarios en el soporte de a bordo del Misión ExoMars-2020 [4] .
Tareas
Schiaparelli fue creado por la ESA para probar la tecnología de aterrizaje en la superficie de Marte: trabajando en la reentrada, el descenso controlado y el aterrizaje suave [5] . Además, a Schiaparelli se le encargó realizar las primeras mediciones de campos eléctricos y mediciones de la concentración de polvo atmosférico. Estos datos podrían proporcionar nuevos conocimientos sobre el papel de las fuerzas eléctricas en el ascenso del polvo por encima de la superficie, que puede ser la causa principal de las tormentas de polvo [6] .
Inicialmente, se planeó instalar 11 instrumentos científicos adicionales bajo el nombre general de "carga útil de Humboldt" para la investigación geofísica (en particular, para estudiar la estructura interna de Marte) [7] , pero a principios de 2009 este proyecto se canceló debido a una financiación insuficiente. [8] .
La creación de un módulo de aterrizaje en el marco del programa ExoMars proporciona una experiencia útil para la industria de la Unión Europea y permite experimentar con nuevas tecnologías que se utilizarán en futuros programas científicos para la exploración de Marte [5] .
Construcción
El Schiaparelli está equipado con un escudo térmico frontal y una carcasa protectora trasera, un sistema de paracaídas, un radar , un sistema de navegación y control con dispositivos de medición inercial y un sistema de propulsión para finalmente reducir la velocidad de descenso del aparato, propulsado por hidracina . . El vehículo de descenso contiene una serie de sensores que recopilan información sobre el funcionamiento de los sistemas e instrumentos. La parte más importante de los datos recibidos durante el aterrizaje se transmite en tiempo real a TGO y se envía a la Tierra . TGO recibirá la cantidad total de datos después del aterrizaje del Schiaparelli.
Schiaparelli no tenía una fuente de energía a largo plazo: se desarrollaron baterías para alimentar instrumentos científicos, cuya carga sería suficiente para 2-8 días . Sumado al pequeño espacio para la disposición de los instrumentos, las capacidades del dispositivo en términos de investigación eran limitadas [9] .
El centro de control de la estación interplanetaria "ExoMars-2016" en Darmstadt recibió toda la telemetría transmitida por "Schiaparelli" en tiempo real [10] . Sobre la base de estos datos, se confirmará la operatividad de los sistemas existentes o se realizarán cambios en el diseño de los vehículos europeos posteriores para el estudio de Marte [5] .
Schiaparelli se construye utilizando soluciones técnicas desarrolladas y probadas por la ESA en el curso de estudios anteriores en el marco del programa ExoMars.
Equipo científico
El siguiente equipo fue instalado a bordo del vehículo de descenso [5] :
- COMARS + ( Paquete de instrumentos de sensores radiómetros y aerotérmicos combinados ) es un dispositivo con tres sensores combinados y un radiómetro de banda ancha para medir la presión, la temperatura y los flujos de calor en la parte trasera de la carcasa del vehículo de descenso durante el frenado aerodinámico y el descenso en paracaídas en la atmósfera marciana.
- AMELIA ( Investigaciones y análisis atmosféricos de entrada y aterrizaje en Marte ) : sensores de telemetría y sistemas de servicio. Recopilación de datos desde la entrada en la atmósfera de Marte (~ 130 km [11] ) hasta la finalización del aterrizaje del vehículo. Usando los datos obtenidos para estudiar la atmósfera y la superficie de Marte.
- DECA ( De Scent Camera ) : una cámara de televisión para fotografiar la superficie durante el descenso del Schiaparelli durante el aterrizaje, así como para obtener datos sobre la transparencia de la atmósfera. Se planeó tomar 15 imágenes monocromáticas (blanco y negro) para identificar el lugar exacto donde el dispositivo tocó la superficie [11] .
- DREAMS ( Caracterización de polvo, evaluación de riesgos y analizador ambiental en la superficie marciana ) es un conjunto de instrumentos para medir parámetros ambientales en la superficie marciana . Incluye electrodomésticos:
- MetWind - medición de la velocidad y dirección del viento;
- SUEÑOS-H - sensor de humedad;
- SUEÑOS-P - sensor de presión;
- MarsTem: medición de temperatura cerca de la superficie de Marte;
- SIS (Sensor de Irradiación Solar) - medición de la transparencia atmosférica;
- MicroARES (Radiación Atmosférica y Sensor de Electricidad) - medición de campos eléctricos.
- INRRI ( Instrumento para aterrizaje - Investigaciones de reflector láser itinerante ) : un reflector de esquina para localizar a Schiaparelli utilizando un lidar ubicado en un satélite artificial de Marte.
Crónica del programa
Lanzamiento y vuelo a Marte (14 de marzo - 16 de octubre)
El lanzamiento de Schiaparelli y TGO como parte de la nave espacial ExoMars tuvo lugar el 14 de marzo de 2016 a las 09:31:42 UTC desde el cosmódromo de Baikonur. Después del lanzamiento exitoso al espacio del vehículo de lanzamiento Proton -M, los motores de la etapa superior Breeze-M transfirieron la nave espacial a la ruta de vuelo a Marte. El dispositivo alcanzó la órbita del planeta rojo siete meses después, el 16 de octubre.
Separación y descenso (16 de octubre - 19 de octubre)
La separación del módulo de aterrizaje de demostración Schiaparelli del módulo orbital Trace Gus Orbiter de la sonda espacial ExoMars tuvo lugar el 16 de octubre de 2016 [12] , tres días antes del aterrizaje planeado en la superficie de Marte. 12 horas después de la separación, el módulo orbital realizó una corrección de trayectoria de vuelo para evitar caer sobre el planeta tras el descenso del módulo.
Estaba previsto que durante su descenso, "Schiaparelli" tuviera que tomar varias medidas para su posterior estudio [13] .
El 19 de octubre, Schiaparelli entró en la atmósfera de Marte a una velocidad de 21.000 km/h (el límite condicional de la atmósfera a una altitud de unos 122,5 km desde la superficie). En 3-4 minutos , la velocidad del aparato se redujo por el frenado aerodinámico: fricción contra las densas capas de la atmósfera. La parte frontal de la carcasa protectora con escudo térmico evitaba el sobrecalentamiento del aparato, la pantalla se derretía y evaporaba lentamente, llevándose el calor absorbido de la parte principal del vehículo de descenso ubicado dentro de la carcasa.
A una altitud de 11 km sobre la superficie, cuando la velocidad del aparato disminuyó a 1700 km/h , se desplegó un paracaídas sobre el Schiaparelli para reducir aún más la velocidad de descenso. La cúpula del paracaídas de 12 metros de diámetro dio la vuelta en menos de un segundo, y después de 40 segundos , durante los cuales el balanceo del dispositivo disminuyó y se detuvo, la parte frontal de la carcasa protectora con un escudo térmico cayó.
El aterrizaje se planeó en Meridian Plateau , una llanura relativamente suave, dentro de una elipse de aterrizaje que se extiende 100 km de este a oeste y 15 km de norte a sur. Las coordenadas del centro de la elipse son 6° O. , 2° S El área de aterrizaje de Schiaparelli se encuentra a unos 40 km al noroeste del lugar de aterrizaje del rover Opportunity en Meridian Plateau en 2004 [14] .
Durante el aterrizaje del vehículo de descenso, los datos de su tablero fueron recibidos por las estaciones de comunicación de largo alcance de la Agencia Espacial Europea ( sistema ESTRACK ), la NASA ( sistema DSN ) y las estaciones terrestres rusas Bear Lakes y Kalyazinskaya [15] .
Accidente
Se supone que el descenso del paracaídas transcurrió sin problemas, pero 50 segundos antes del aterrizaje esperado, la señal del Schiaparelli desapareció [16] [17] . Se suponía que el aterrizaje de la nave espacial en la superficie de Marte ocurriría a las 14:48 UTC, pero los datos incompletos del módulo durante el aterrizaje en Marte, que se transmitieron a través del satélite Mars Express a la Tierra, no permitieron a los especialistas sacar conclusiones. sobre el estado de la nave espacial [18] .
En la mañana del 20 de octubre, se recibió toda la telemetría de TGO sobre las maniobras de Schiaparelli durante el aterrizaje. Después de un análisis incompleto de los datos, se confirmó que el lanzamiento del paracaídas pudo haber ocurrido un poco antes de lo planeado, y los motores de aterrizaje suave podrían haberse apagado a una altura demasiado alta [10] [19] .
El 21 de octubre, la Agencia Espacial Europea confirmó oficialmente que Schiaparelli se había estrellado en la superficie de Marte [20] [21] . El aterrizaje de emergencia se estableció a partir de fotografías del satélite estadounidense " Mars Reconnaissance Orbiter ". Comparando dos fotogramas tomados antes y después del aterrizaje forzoso del módulo, los especialistas de la misión encontraron una mancha oscura de 15x40 metros (probablemente un cráter de impacto del aparato) y una brillante, que podría ser el paracaídas Schiaparelli. La distancia entre los objetos es de un kilómetro. El lugar del accidente de Schiaparelli está a solo 5,4 kilómetros al oeste del lugar de aterrizaje planificado, es decir, dentro de la elipse de aterrizaje prevista [22] [20] .
El 27 de octubre se publicaron nuevas fotos de alta resolución del lugar del accidente de Schiaparelli realizadas por la sonda MRO [23] . Según datos preliminares, registraron un cráter de impacto y rastros oscuros (posiblemente una explosión de tanques de combustible [24] ) a su alrededor, un paracaídas, escudos térmicos traseros y frontales [25] . También se notan puntos blancos en la superficie; su origen aún se desconoce [23] . Gracias a imágenes detalladas, las dimensiones del cráter se estiman aproximadamente: 2,4 metros de diámetro y 50 cm de profundidad. Los miembros de la misión MRO planean obtener nuevas imágenes del lugar del accidente de Schiaparelli, lo que ayudará a realizar análisis adicionales de los objetos registrados: por ejemplo, los científicos quieren comprender la naturaleza de la línea arqueada negra que emana del lugar del accidente en dirección este. dirección [26] .
Causas del accidenteLos hallazgos preliminares se basan en los resultados de una investigación técnica. El motivo del accidente del módulo de descenso fue una falla en el sistema de medición inercial del aparato. Durante 1 segundo, el sistema dio un valor de altitud negativo, como si el vehículo ya hubiera llegado a la superficie. Esto fue suficiente para que la computadora de aterrizaje disparara el paracaídas a una altitud de 3,7 kilómetros, encendiera los motores de frenado del módulo por un corto tiempo y también encendiera una serie de dispositivos de "tierra" [3] [2] . Según la ESA, el aparato realizó una caída libre desde una altura de dos a cuatro kilómetros y ganó una velocidad importante, que en el momento de la colisión superaba los 300 km/h [20] .
Según datos de mayo de 2017, el motivo de la falla del módulo de descenso Schiaparelli es un error de software en la computadora de a bordo. Esto provocó que algunas operaciones de descenso abortaran prematuramente. A esta conclusión llegaron expertos de la Agencia Espacial Europea, que realizaron una investigación independiente [27] .
A pesar de la pérdida del dispositivo, la ESA señala que Schiaparelli completó su tarea principal: probar el sistema de aterrizaje en la superficie de Marte y logró transferir el 80% de la cantidad de datos planificada [28] .
Especificación
| Diámetro del módulo de descenso | 2,4 m (7,9 pies ) [29] |
| Diámetro automático de la estación de Marte | 1,65 m (5,4 pies ) |
| Altura | 1,8 m (5,9 pies ) |
| Peso | 577 kg (1270 lb) Combustible incluido |
| Material del escudo térmico | Norcoat Lieja |
| Estructura basica | Sándwich de aluminio reforzado con fibra de carbono recubierto de polímero |
| Paracaídas | Tipo: correa de corte de disco, diámetro de cúpula de 12 m (39 pies ) |
| Sistema de propulsión | 3 versiones de 3 motores cada una [5] |
| Fuente de poder | Baterías |
| Conexión | Comunicación VHF con TGO y otros satélites de Marte con equipos de radio compatibles |
Sitios de aterrizaje para estaciones automatizadas en Marte
Véase también
- " Viajero "
- " Espíritu "
- " Oportunidad "
- " Curiosidad "
Notas
- ↑ Módulo de aterrizaje de ExoMars llamado Schiaparelli . ESA (8 de noviembre de 2013). Consultado el 1 de noviembre de 2016. Archivado desde el original el 3 de noviembre de 2016.
- ↑ 1 2 La investigación del aterrizaje de Schiaparelli avanza (inglés) (enlace no disponible) . ESA (23 de noviembre de 2016). Consultado el 24 de noviembre de 2016. Archivado desde el original el 24 de noviembre de 2016.
- ↑ 1 2 El módulo de Marte de Schiaparelli se estrelló debido a un error en la unidad de medida . TASS (23 de noviembre de 2016). Consultado el 2 de diciembre de 2019. Archivado desde el original el 14 de julio de 2018.
- ↑ Eismont N., Batanov O. "ExoMars": de la misión 2016 a la misión 2020 // Ciencia y vida . - 2017. - Nº 4 . - S. 13 .
- ↑ 1 2 3 4 5 Schiaparelli : el módulo de demostración de entrada, descenso y aterrizaje de ExoMars . ESA (14 de marzo de 2016). Consultado el 17 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 6 de octubre de 2014.
- ↑ Primera luz de ExoMars (inglés) (enlace no disponible) . ESA (14 de abril de 2016). Consultado el 2 de noviembre de 2016. Archivado desde el original el 11 de octubre de 2016.
- ↑ Los instrumentos de ExoMars . ESA (1 de febrero de 2008). Consultado el 2 de noviembre de 2016. Archivado desde el original el 26 de octubre de 2012.
- ↑ Jonathan Amós. "Misiones europeas reducidas a Marte" (ing.) . Noticias de la BBC (15 de junio de 2009). Consultado el 2 de noviembre de 2016. Archivado desde el original el 29 de septiembre de 2009.
- ↑ ExoMars Trace Gas Orbiter y Schiaparelli Mission (2016) ( enlace inaccesible) . ESA . Consultado el 2 de noviembre de 2016. Archivado desde el original el 14 de noviembre de 2016.
- ↑ 1 2 Roscosmos y ESA. Expertos descifran la telemetría de Schiaparelli . Roscosmos._ _ _ Consultado el 20 de octubre de 2016. Archivado desde el original el 21 de octubre de 2016.
- ↑ 1 2 ExoMars MediaKit, 2016 , pág. diez.
- ↑ Nueva etapa de la misión ExoMars 2016 . " Roscosmos " (16 de octubre de 2016). Consultado el 2 de diciembre de 2019. Archivado desde el original el 3 de marzo de 2020.
- ↑ Sitio de aterrizaje de ExoMars 2016 (inglés) (enlace inaccesible) . ESA (13 de marzo de 2016). Consultado el 25 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 6 de abril de 2016.
- ↑ Rusia resuelve dos problemas a la vez . Lenta.ru (11 de mayo de 2017). Consultado el 11 de mayo de 2017. Archivado desde el original el 19 de septiembre de 2020.
- ↑ La comunicación con el módulo Schiaparelli en Marte se perdió 50 segundos antes del aterrizaje . " Interfax " (20 de octubre de 2016). Consultado el 2 de noviembre de 2016. Archivado desde el original el 4 de noviembre de 2016.
- ↑ ExoMars TGO alcanza la órbita de Marte mientras se evalúa la situación de EDM (ing.) (enlace no disponible) . ESA (19 de octubre de 2016). Fecha de acceso: 20 de octubre de 2016. Archivado desde el original el 20 de octubre de 2016.
- ↑ Aterrizaje de emergencia de Schiaparelli informado en la ESA . TASS . Fecha de acceso: 20 de octubre de 2016. Archivado desde el original el 20 de octubre de 2016.
- ↑ Datos de descendencia de Schiaparelli: decodificación en curso (inglés) (enlace inaccesible) . ESA (20 de octubre de 2016). - "Se confirmó que los propulsores se activaron brevemente, aunque parece probable que se apagaron antes de lo esperado". Consultado el 21 de octubre de 2016. Archivado desde el original el 21 de octubre de 2016.
- ↑ 1 2 3 Mars Reconnaissance Orbiter ve el sitio de aterrizaje de Schiaparelli (inglés) (enlace no disponible) . ESA . Consultado el 1 de noviembre de 2016. Archivado desde el original el 31 de octubre de 2016.
- ↑ El módulo Schiaparelli se estrelló mientras aterrizaba en Marte . " Interfax " (21 de octubre de 2016). Consultado el 1 de noviembre de 2016. Archivado desde el original el 22 de octubre de 2016.
- ↑ Roscosmos y ESA. Las primeras fotos del supuesto lugar de aterrizaje "Schiaparelli" . Roscosmos._ _ _ Consultado el 1 de noviembre de 2016. Archivado desde el original el 24 de octubre de 2016.
- ↑ 1 2 Imágenes detalladas de Schiaparelli y su hardware de descenso en Marte (ing.) (enlace no disponible) . ESA (27 de octubre de 2016). Consultado el 2 de noviembre de 2016. Archivado desde el original el 2 de noviembre de 2016.
- ↑ El sitio de la muerte de la sonda marciana Schiaparelli fue filmado en alta resolución . " Gazeta.ru " (27 de octubre de 2016). Consultado el 2 de noviembre de 2016. Archivado desde el original el 3 de noviembre de 2016.
- ↑ Puntos misteriosos vistos en imágenes del lugar del accidente de Schiaparelli . Lenta.ru (28 de octubre de 2016). Consultado el 2 de noviembre de 2016. Archivado desde el original el 4 de noviembre de 2016.
- ↑ La sonda MRO transmite fotos detalladas del lugar del accidente de Schiaparelli a la Tierra . " RIA Novosti " (27 de octubre de 2016). Consultado el 2 de noviembre de 2016. Archivado desde el original el 4 de noviembre de 2016.
- ↑ Investigación del aterrizaje de Schiaparelli completada . ESA (24 de mayo de 2017). Consultado el 30 de mayo de 2019. Archivado desde el original el 30 de mayo de 2019.
- ↑ Johann-Dietrich Wörner . Las naves espaciales son complicadas... y la ingeniería es una forma de arte (21 de octubre de 2016). Consultado el 1 de noviembre de 2016. Archivado desde el original el 27 de octubre de 2016.
- ↑ Misión ExoMars-2016 . Red espacial rusa. Consultado el 22 de octubre de 2013. Archivado desde el original el 23 de octubre de 2013.
Literatura
- Emily Baldwin, Stuart Clark, Daniel Scuka y Karen O'Flaherty. ExoMars 2016 MediaKit / Grupo de Comunicación, Divulgación y Educación Dirección de Ciencias. ESA . — 2016.
- MM. Golomázov, V.S. Finchenko. Diseño aerodinámico del vehículo de descenso en la atmósfera marciana según el proyecto Exomars // NPO lleva el nombre de S. A. Lavochkin : revista. - 2013. - Nº 4 (20) . - S. 40-46 . — ISSN 2075-6941 .
Enlaces
- Schiaparelli: el módulo de demostración de entrada, descenso y aterrizaje de ExoMars
- Paquete científico Schiaparelli e investigaciones científicas
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