Zbliżanie się do Marsa

Aby faza wejścia w atmosferę, opadania i lądowania zakończyła się powodzeniem, inżynierowie rozpoczną intensywne przygotowania już podczas fazy zbliżania, na 45 dni przed wejściem statku w atmosferę Marsa – potrwają one do momentu, kiedy statek się w niej znajdzie (atmosfera znajduję się na wysokości 3544,2 kilometrów od środka Marsa).

Inżynierowie podczas tej fazy skupią się na:

  • manewrach poprawiających końcową trajektorię – skorygują one tor lotu na Marsa
  • niezbędnych uaktualnieniach położenia statku kosmicznego potrzebnych do utrzymywania łączności i produkcji energii
  • częstych pomiarach Delta DOR (delta - Differential One-way Range), które będą monitorowały pozycję statku i zapewnią precyzyjne lądowanie
  • uruchomieniu oprogramowania odpowiedzialnego za fazę wejścia w atmosferę, opadania i lądowania, które będzie odpowiedzialne za wykonywanie poleceń podczas tej fazy;
  • aktualizowaniu parametrów fazy wejścia w atmosferę, opadania i lądowania;
  • czynnościach związanych z końcowym położeniem do wejścia w atmosferę i z odłączeniem się od stopnia rejsowego;
  • wprowadzeniu sekwencji poleceń powierzchniowych i nawiązaniu łączności niezbędnej przez kilka pierwszych dni na powierzchni.

Podczas fazy zbliżania statek będzie znacznie częściej komunikował się z antenami Sieci Dalekiej Łączności Kosmicznej DSN, co pozwoli inżynierom ustalić dokładniejszą trajektorię lotu w końcowych tygodniach przed lądowaniem na Marsie – zapewni to misji Mars Science Laboratory bezpieczne lądowanie na powierzchni planety. Anteny o średnicy 34 i 70 metrów umożliwią w tej fazie nawiązanie łączności ze statkiem.

Miejsce lądowania: krater Gale

Krater Gale jest fascynującym miejscem badań z powodu góry materiałów ułożonych warstwami w jego środku – na Ziemi miałaby ona 5 kilometrów wysokości. W tych warstwach zapisana jest prawdopodobnie historia Czerwonej Planety. Badania z orbity ujawniły, że warstwy zawierają różne minerały w zależności od wysokości. U podnóży tej góry występują minerały ilaste. Nad nimi znajdują się warstwy siarki, a powyżej warstwy z minerałami tlenkowymi. W górze jak i w ścianie krateru znaleźć można rowki, które wyżłobiła płynąca woda. Aby dostać się do tej góry, Mars Science Laboratory wyląduje na płaskiej części krateru i warstwa po warstwie dotrze na sam szczyt. Po drodze łazik zbada w jaki sposób i w jakim środowisku uformowały się te warstwy.

Pierwsza jazda

Podczas fazy pierwszej jazdy inżynierowie najpierw przeprowadzą testy, żeby upewnić się, że łazik jest sprawny, po czym po raz pierwszy pokierują nim poza strefę lądowania.

Przez około pięć dni po wylądowaniu na powierzchni Marsa łazik Mars Science Laboratory nie wyruszy na swoją pierwszą wędrówkę. Jest to czas, którego potrzebują kontrolerzy misji na Ziemi, żeby upewnić się, że podłoże pod łazikiem nie stanowi dla niego zagrożenia. Poza tym, muszą oni uruchomić maszt, antenę wysokiego zysku (High Gain Antenna), system pobierania próbek, przeprowadzić testy łączności oraz sprawdzić inne urządzenia zanim „dadzą gaz do dechy” (w przeciwieństwie do wcześniejszych misji, łazik Mars Science Laboratory nie będzie miał lądownika, z którego musiałby się wydostać. Dlatego też jego układ jezdny – to jest koła i powiązane elementy – będzie uruchomiony przed wylądowaniem).

Jedną z najważniejszych kwestii będzie stabilność łazika. Mimo tego, że może on wytrzymać nachylenie do 50 stopni, a jego prześwit wynosi 60 centymetrów, rzeczą niemożliwą jest przewidzenie miejsca lądowania statku kosmicznego co do centymetra. Jeśli po wylądowaniu łazik znajdzie się jednym kołem na czubku skały a pozostałymi kołami na jej zboczu, inżynierowie chcieliby o tym wiedzieć, żeby upewnić się, że łazik zmieni swoje położenie na bardziej bezpieczne.

Po wylądowaniu łazik wykona serię poleceń komputerowych, aby sprawdzić, czy wszystkie systemy pracują prawidłowo i obejrzy najbliższe otoczenie. W tym celu łazik:

  • dokona pomiaru temperatur, żeby upewnić się, że nie wpłyną one na operacje powierzchniowe;
  • wykona testy łączności z Ziemią korzystając z anteny wysokiego zysku;
  • wykona testy łączności z Ziemią i statkiem kosmicznym znajdującym się na orbicie korzystając z anten częstotliwości UHF;
  • rozłoży maszt, na którym znajdują sie kamery panoramiczne, nawigacyjne i niektóre przyrządy badawcze;
  • zrobi zdjęcia otoczenia;
  • pomoże kontrolerom misji określić swoje położenie na podstawie zdjęć terenu, zdjęć z orbity i czasu, który potrzebują sygnały na dotarcie do statku kosmicznego znajdującego się na orbicie i z powrotem.

Gdy wszystkie zadania zostaną wykonane, łazik przystąpi do swojej pierwszej podróży poza strefę lądowania w nieznane marsjańskie rejony, podczas której przetestuje pokładową aparaturę naukową.