ExoMars Trace Gas Orbiter + Lander Schiaparelli auf Proton-M/Briz-M

Ist da beim Mars mit dem vergleichsweise äußerst geringen Bodendruck in den genannten 113 km Höhe überhaupt noch genügend Restatmosphäre vorhanden, um eine signifikante Bremswirkung erreichen zu können?

Deswegen dauert es wohl auch ein Jahr.

Der Grund ist ein anderer, wie dem ersten verlinkten Artikel hier zu entnehmen ist, kann die Struktur (Rückseite der Solarpanels) nur ca. 2800W/m² Wärme durch die Reibung in der Hochatmosphäre sicher verkraften, da aber die Dichte in größerer Höhe wohl ziemlichen Schwankungen unterworfen ist, geht man aus Sicherheit nur bis 1400W/m² heran.
Aber am Anfang tastet man sich an die 1400W/m² erstmal heran.
Hat man die richtige Höhe ermittelt, baut dass das Apogäum bei jeder Umkreisung um ca. 140km ab.

... kann die Struktur (Rückseite der Solarpanels) nur ca. 2800W/m² Wärme durch die Reibung in der Hochatmosphäre sicher verkraften ... geht man aus Sicherheit nur bis 1400W/m² heran.

Interessant. Wie warm oder heiß wird dann wohl das Material im 2800- oder 1400-Fall?

Interessant. Wie warm oder heiß wird dann wohl das Material im 2800- oder 1400-Fall?

https://spaceflightnow.com/2017/03/20/europes-exomars-craft-begins-lowering-its-orbit/

The orbiter will fly in a special orientation as it slices through the rarefied upper layers of the atmosphere, preventing direct communications with Earth at the most critical point of each orbit. As the spacecraft encounters air particles, friction will cause temperatures to rise outside the probe. Models predict the temperatures should be around 158 degrees Fahrenheit (70 degrees Celsius) on the craft’s two power-generating solar arrays during each passage.

If the temperatures reach 293 degrees Fahrenheit (145 degrees Celsius), or if other temperature and pressure redlines are exceeded, the spacecraft will automatically fire its thrusters to raise its orbit in a “pop-up” maneuver to avoid such extreme conditions on the next orbit, according to ESA.

Laut Vorhersage soll die Temperatur der Solarpaneele beim Aerobraking auf 70°C steigen - dies sollte den Fall 1400W/m² darstellen. Wenn 145°C überschritten werden, wird die Bahn für den nächsten Durchgang nach oben angepasst.

Die 1400W/m^2 sind etwa das was die Erde im All von der Sonne abbekommt, ich habe mal dafür rumgerechnet und für einen idealen schwarzen Körper einen Wert von ca. 120°C erhalten, die Temperatur müsste aber drüber sein, da die Rückseite sicher nicht ideal schwarz für das Temperaturspektrum ist. Da die Abstrahlung aber mit T^4 der Absoluten Temperatur beträgt, sollten es nach meiner Schätzung vielleich 130°C sei.
Bei der angegebenen Obergrenze von 2800W/m^2 wären das ca. 200°C.
Die 120°C für die Erdumlaufbahn kommt dem Ein, oder Anderen im ersten Moment vielleicht als zu viel vor, aber man sollte berücksichtigen, dass die Erde ca. 70% direkt reflextiert und die bestrahlte Fläche viel kleiner ist als die Abstrahlfläche. (Kugeloberfläche)
An einer Stelle kann man die 120°C aber doch fast nachvollziehen, wenn man mal versucht im Sommer auf einer Schwarzen Metall Oberfläche versucht Eier zu braten, ich hab mir sagen lassen das man es früher auf Panzern gemacht hat.

Nachtrag: Da fehlt natürlich noch die Zeitkonstante und die Abstrahlung auf der Rückseite.

M. Khan hat ein paar Artikel zum Thema Exo-Mars-Aerobreaking geschrieben...:
http://scilogs.spektrum.de/go-for-launch/exomars-einleitung-des-aerobraking-morgen/

Etwas seltsam (da Spektrum) erscheint es schon, wenn die Einheit des Wärmeflusses mit W/m² angegeben wird. Der Wärmefluss/-strom hat ja eigentlich die Einheit Watt (also Wärme (in Joule) pro Zeit (in Sekunde)). W/m² ist wenn man korrekt ist, ja vielmehr die Einheit der Wärmestromdichte. Trotzdem natürlich ein hochinteressanter Artikel.

ESA hat am 18.5. den Untersuchungsbericht zum Schiaparelli-Absturz veröffentlicht:
http://exploration.esa.int/mars/59176-exomars-2016-schiaparelli-anomaly-inquiry/#
PDF: exploration.esa.int/science-e/www/object/doc.cfm?fobjectid=59175

Demnach traten nach der Fallschirmöffnung größer als erwartete Pendelbewegungen auf. Die führte zur Sättigung der Inertialmesseinheit (IMU), was diese durch ein "flag"-Bit signalisierte. Daraufhin berechnete die Navigationssoftware mit dem fix eingestellten Grenzwert für die Bewegung weiter die Lage der Sonde und kam auf einen Anstellwinkel von 165° - also fast auf dem Kopf. Nachdem der Front-Schild 40s später korrekt abgesprengt wurde, wurden die Daten zwischen Höhenradar und Lagekontrolle abgeglichen. Durch den immer noch falschen Winkel errechnete das Radar dann eine negative Höhe und das Absprengen des Fallschirms und Zündung der Bremstriebwerke wurde initiert - mit den bekannten Folgen...

Es werden auch die dahinterliegenden Fehler beim Test der Komponenten von Zulieferern angesprochen und Abstellmaßnahmen empfohlen.

Zusammenfassung auch bei SpOn:
http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/mars-sonde-schiaparelli-der-esa-computer-war-schuld-an-crash-a-1149187.html

Kalyazin "rettet" TGO Software-Update


Nach Ende der Konjunktion setzt der TGO nun seine Aerobrakings fort. Davor bekam der Orbiter noch ein 3 MB Software-Update übertragen. Dabei kam es zwischen den Stationen in Argentinien und Australien zu einer Unterbrechung der Verbindung von etwa einer Stunde. Obwohl die Situation als "nicht absolut kritisch" beschrieben wird, war man bei der ESA dennoch heilfroh, dass kurzfristig die 64m Antenne in Kalyazin (300 km nördl. von Moskau) einspringen konnte.

During the software upgrades on 21 August, there was a gap in ground station coverage between the ESA deep-space stations in Argentina and Australia lasting about an hour. While not absolutely critical, it was highly desirable to maintain a link with TGO to monitor progress of the software installation and computer reset/reboot taking place on board.
Due to advantageous geography, the Russian 64 m-diameter antenna at Kalyazin, in the Tver region some 300 km north of Moscow, could step in and provide telemetry downlink...

http://blogs.esa.int/rocketscience/2017/08/26/aerobraking-back-to-the-future/

The Russian 64 m-diameter antenna at Kalyazin


Kaljasin - Bärenseen - Verbindungen ins All                              Foto: Radioscanner-Forum

Gruß, HausD

Lage des ZKS - Kasjalin

Bei findet man den Standort der 64m-Antenne...


ZKS Zentrum für Kosmische Funkfernverbindungen « Bären-Seen »              Foto: Roskosmos

Gruß, HausD

Cпасибо, Калязин!   

In einem Artikel über das Mars-Methan wird eher beiläufig erwähnt, dass atmosphärischer Staub wahrscheinlich die ursprünglich angepeilte Empfindlichkeit des TGO bei der Spurengas-Suche reduzieren wird. Man erwartet, dass sich die Sensibilität an die von Curiosity annähert. 

Atmospheric dust will probably prevent the orbiter from reaching its originally advertised sensitivity of several tens of parts per trillion, says Geronimo Villanueva, a science team member at Goddard. But he expects the TGO to approach Curiosity's sensitivity—and its ability to hunt for methane sources in space and time will be unrivaled.

http://www.sciencemag.org/news/2018/01/mars-atmospheric-methane-sign-life-earth-changes-mysteriously-seasons

ExoMars Trace Gas Orbiter kurz vor dem Ziel
Mitte März 2018 soll der Wisenschaftliche betrieb beginnen. Das ist ja bald
Und hat Momentan eine Umlaufzeit von knapp unter 3 Stunden

Bild: TGO aerobraking Visualisierung bis März 2018. Kredit: ESA
Quelle: http://blogs.esa.int/rocketscience/2018/02/01/aerobraking-down-down/

Die blaue Linie ist die aktuelle Umlaufbahn, die nur 2 Stunden und 48 Minuten dauert.
Die Rote Linie zeigt die endgültige Aerobraking-Bahn, die voraussichtlich im März erreicht wird.
Dann werden die Schubdüsen verwendet, um das Raumfahrzeug in die Umlaufbahn von zirka 400 km zu manövrieren (Grüne Linie) - Die endgültige Umlaufbahn für den wissenschaftliche und operationellen  Betrieb der Sonde ;)b

Freue mich schon wenn uns die Esa in den nächsten Wochen den endgültigen Termin für das zünden der Schubdüsen nennt.
ExoMars Trace Gas Orbiter ist eine Exobiologie (Astrobiologie) Mission zur suche nach biologischer Aktivität und der suche nach Wasser auf dem Mars.

Atmosphärenbremsung des Trace Gas Orbiter abgeschlossen
Sie endete am 20. Februar um 18:20 MEZ.
Hier der Informative Artikel der ESA dazu und wie es in den nächsten Wochen weitergeht:
http://www.esa.int/ger/ESA_in_your_country/Germany/Fertig_gesurft 

Hier der "Insider" Artikel von Michael Khan dazu:https://scilogs.spektrum.de/go-for-launch/tgo-hat-endlich-fertig/

MFG S

Hier der "Insider" Artikel von Michael Khan dazu:https://scilogs.spektrum.de/go-for-launch/tgo-hat-endlich-fertig/

MFG S

Der "Insider-Artikel" hat es tatsächlich in sich. Was hat Michael Khan am Missionsanalytiker auszusetzen? Kennt jemand vielleicht den Hintergrund?

Das Perizentrum liegt nunmehr deutlich außerhalb der Atmosphäre, und dort wird es auch bleiben, bis die Sonde irgendwann einmal abstürzt. Dies wird aber erst in mehr als 50 Jahren passieren, zumindest wenn der zuständige Missionsanalytiker seinen Job ordentlich gemacht hat (wovon man bei dem aber nicht ausgehen kann!).

https://scilogs.spektrum.de/go-for-launch/tgo-hat-endlich-fertig/#comments

In einem Kommentar wird gefragt, ob das ein Tippfehler war oder er dem Missionsanalytiker wirklich nichts zutraut. Die Antwort von Michael Khan:

Oh doch. Dem traue ich so manches zu. Der ist wirklich zu allem fähig.

https://scilogs.spektrum.de/go-for-launch/tgo-hat-endlich-fertig/#comments
 

Der "Insider-Artikel" hat es tatsächlich in sich. Was hat Michael Khan am Missionsanalytiker auszusetzen? Kennt jemand vielleicht den Hintergrund?

  Michael Kahn ist der Missionsanalytiker. 

Deswegen ist es ja auch ein Insider-Artikel.

Yep, oh Mann, ein Scherzkeks! 

EXOMARS BEREIT FÜR DEN START DER WISSENSCHAFTSMISSION

Der ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) wird bald mit seiner Suche nach Gasen, die auf geologische oder biologische Aktivitäten auf dem Roten Planeten hinweisen, beginnen.

Der Spurengasorbiter hat seinen endgültigen Orbit erreicht.

Nun braucht der Spurengasorbiter zwei Stunden für eine Marsumrundung. Sobald die Kalibrierung und die Installation neuer Software abgeschlossen ist, beginnt der TGO mit seinen wissenschaftlichen Messungen.

http://www.esa.int/ger/ESA_in_your_country/Germany/ExoMars_bereit_fuer_den_Start_der_Wissenschaftsmission

Michael Khan schreibt in seinem Blog über die Wahl des Orbits und weshalb sich die des TGO von dem üblichen SSO unterscheidet.

Wie üblich bei seinen Artikeln ein sehr interessanter Einblick aus erster Hand. Schade, dass seine Artikel im Schnitt wohl nur von 12 Leuten gelesen werden während ein Post von irgendjemandem auf Reddit, der von jemandem gehört hat, dass einer gehört hat, dass SpaceX den Lieferanten seiner Arbeitsschuhe gewechselt hat, seitenlange Diskussionen nach sich zieht.
https://scilogs.spektrum.de/go-for-launch/exomars-tgo-erreicht-seine-zielbahn/

Erstes Bild von ExoMars aus neuem Orbit

Erstes Bild von ExoMars aus neuem Orbit, auf der Luft- & Raumfahrt Messe (ILA Berlin) 2018 vorgestellt.
Schaut euch dass an, bin hin und weg
http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/ExoMars/ExoMars_returns_first_images_from_new_orbit
Als Sie das Bild gezeigt haben ging ein Staunen durch die Zuschauerreihe
Hoffentlich wir noch eine Übersetzung in Deutsch nach geschoben.

Ich bin schon sehr gespannt was zum Thema Methan kommen wird.
Werden sie Mr. Methan entdecken?

Tolle Aufnahme!
Hier nochmal klein eingebunden...



Wird man in Zukunft mehr davon sehen? Da könnte man ja haufenweise solcher Fotos machen oder eher nicht weil nicht die primäre Mission?

Hallo Zusammen,
aus dem Artikel , den @Christian Dauck gepostet hatte, habe ich einige Daten zusammengefasst.

 Das ExoMars Bild zeigt den Korolev Krater

Der ExoMars Trace Gas Orbiter hat die ersten Bilder des Roten Planeten aus der neuen Umlaufbahn zurückgeschickt. Das Raumfahrzeug erreichte vor einigen Wochen eine nahezu kreisförmige Umlaufbahn von 400 km Höhe, bevor es sein Hauptziel ist, nach Gasen zu suchen, die mit aktiven geologischen oder biologischen Aktivitäten auf dem Mars in Verbindung stehen könnten.
Das Farb- und Stereo-Oberflächenabbildungssystem CaSSIS (Colour and Stereo Surface Imaging System) des Orbiters hat dieses beeindruckende Bild, das einen Teil eines Einschlagkraters zeigt, während der Testphase des Instruments aufgenommen.   
Nach  den Angaben des  Studienleiter der Kamera, Nicolas Thomas von der Universität Bern in der Schweiz, wurde zu Beginn der Testphase neue Software auf das Gerät übertragen und nach kleineren Problemen ist das Gerät jetzt einsatzbereit.
Das Bild zeigt ein 40 km langes Korolev-Kratersegment, das sich hoch auf der Nordhalbkugel befindet.  Das helle Material am Kraterrand ist Eis. Antoine Pommerol, ein Mitglied des CaSSIS-Wissenschaftsteam, das an der Kalibrierung der Daten arbeitet, war sehr erfreut, wie gut dieses Bild den Lichtverhältnissen angepasst wurde. Es zeigt, dass CaSSIS einen wichtigen Beitrag zur Erforschung der Kohlendioxid- und Wasserkreisläufe auf dem Mars leisten kann.
 Nach der Aussage von Nicolas Thomas soll der Bildproduktionsprozess vollständig automatisiert werden. Wenn dies erreicht ist, werden die Daten zur Analyse an die Wissenschaftsgemeinschaft verteilt.

Das ExoMars Farb- und Stereo-Oberflächen-Bildgebungssystem, CaSSIS, (Colour and Stereo Surface Imaging System) hat am 15. April 2018 diese Ansicht des Randes des Korolev-Kraters (73,3ºN / 165,9ºE) aufgenommen. Das Bild besteht aus drei Bildern in verschiedenen Farben, die fast gleichzeitig aufgenommen wurden. Sie wurden dann zusammengesetzt, um diese Farbansicht zu erzeugen. Das ursprüngliche Bild hat eine nominelle Größe von 5,08 m / Pixel und wurde mit einer Auflösung von 4,6 m / Pixel neu projiziert, um die endgültige Version zu erstellen. Die Abmessungen betragen daher ca. 10 x 40 km. Das Bild wurde mit einer Bahngeschwindigkeit von 2,90 km / s aufgenommen. Der Sonneneinfallswinkel betrug 76,6º bei einer lokalen Sonnenzeit von 07:14:11. In dieser Ausrichtung befindet sich der Norden außerhalb der Mitte links oben.


Die Abmessungen dieser Aufnahme ist sehr groß:
9948 × 2412 und 3.1 MB.

https://www.esa.int/spaceinimages/Images/2018/04/ExoMars_images_Korolev_Crater2
http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/ExoMars/ExoMars_returns_first_images_from_new_orbit

(.....)
 Wird man in Zukunft mehr davon sehen? Da könnte man ja haufenweise solcher Fotos machen oder eher nicht weil nicht die primäre Mission?

Ja, das Team plant auch regelmäßige öffentliche Veröffentlichungen. 

Mit begeisterten Grüßen
Gertrud

Nach  den Angaben des  Studienleiter der Kamera, Nicolas Thomas von der Universität Bern in der Schweiz, wurde zu Beginn der Testphase neue Software auf das Gerät übertragen und nach kleineren Problemen ist das Gerät jetzt einsatzbereit.

Die "kleineren" Probleme mit der Software waren doch wohl etwas größer, CaSSIS war nicht betriebsbereit und musste erst wieder zum Laufen gebracht werden, wozu eine völlig neue Software notwendig war.

«Nun ist das Instrument aber wieder betriebsbereit.»  Das Berner Team musste zu Beginn der Testphase eine komplett neue Softwareversion auf das Gerät übertragen. «Es ist schon erstaunlich, dass man in einem Instrument, das in über 100 Millionen Kilometer Entfernung rund um den Mars fliegt, eine völlig neue Software aufsetzen und zum Laufen bringen kann», sagt Thomas.

https://idw-online.de/de/news693323