マーズ・エクスプレスについて詳しく解説

導入

マーズ エクスプレスは、火星の研究を目的として 2003 年 6 月 2 日に打ち上げられた欧州宇宙機関 (ESA) の宇宙ミッションの名前です。

これは、地球以外の惑星で宇宙探査機を周回させる最初の ESA ミッションです。このプロジェクトは、探査機ロゼッタに続くものであり、その主要な要素はマーズ エクスプレスによって取り上げられています。彼女自身も、2005 年 11 月 9 日に打ち上げられた探査機ビーナス エクスプレスの出発点にいます。

プローブ

オービター

マーズエクスプレスオービターは火星探査機です。寸法は1.5m×1.8m×1.4mの中央の箱型の本体の形状をしています。 1 つの面には高利得アンテナが配置され、他の 2 つの面には通信衛星から継承した 2 つのソーラー パネルが配置されており、総表面積は11.42 m ²です。

離陸重量は1,120kgでした。打ち上げ時の質量の半分は燃料として確保されています。

推進力に関しては、地球と火星の旅はソユーズ発射機の 4 段目であるフレガットによって保証されました。探査機のメインエンジンは400 ニュートンの推力を発揮でき、マーズ エクスプレスを減速させ、火星の周りを周回して通常の軌道に戻るために使用されました。巡航段階中の軌道修正は、10 ニュートンの推力を提供できる 8 つのブースター ロケットによって実行されます。メインエンジンが故障した場合、ロケットはマーズエクスプレスを運用軌道に到達させずに周回させることもできる。ブースター エンジンの開発はクラスター ミッションの一環として実施されました。

公称ミッションの期間は 1 火星年、または 687 地球日で、2005 年 11 月 30 日に終了するはずでした。しかし、燃料が余剰になるため、ミッションはさらに火星年 (2007 年 10 月 31 日まで) 延長される可能性があります。連れ去られた。

Mars Express の主契約者は、トゥールーズにあるEADS Astrium という会社です。打ち上げはソユーズ発射機を販売するロシアとヨーロッパの企業、スターセムによって行われた。

科学機器

オービターのペイロードは 7 つの機器で構成され、総質量は116 kgです。

1. ASPERA (宇宙プラズマおよびエネルギー原子分析装置)、太陽風による火星の大気成分の宇宙への放出を研究する荷電および中性粒子センサー。キルナのスウェーデン宇宙物理学研究所が製造。
2. HRSC (高解像度ステレオカメラ) は、高解像度 3D 画像 (特定の領域についてはピクセルあたり 10 メートルからピクセルあたり 2 メートルまで) を生成するカメラです。ベルリン自由大学と DLR によって製造され、火星の表面をマッピングします。このカメラはステレオグラフィーによって地形データを提供することもできるため、MGS に搭載された米国のレーザー高度計である Mola よりも高い精度でデジタル地形モデル (DTM) を作成できます。
3. オメガ (鉱物学、水、氷、活動の天文台)、近赤外線およびマイクロ波 (波長範囲350 μm ～ 5.2 mm ) で動作する分光計。この装置は、表面の鉱物組成と特定の大気化合物の分布を研究するもので、オルセー宇宙天体物理学研究所によって設計されました。
4. PFS (惑星フーリエ分光計) は、二酸化炭素(95%)、水、一酸化炭素、メタン、ホルムアルデヒドなどの火星の大気のさまざまな成分の研究に最適化されたイタリアの赤外分光計です。
5. MaRS (火星無線科学)、ケルン無線科学大学の実験。周回機の無線システムを使用して、火星の電離層、大気、表面および地下を研究します。
6. MARSIS ( Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding ) は、ローマ大学「ラ・サピエンツァ」によって製造された、火星の地表から深さ数キロメートルまでの液体または固体の水の存在を検出することを目的としたレーダーです。
7. SPICAM (火星の大気特性の調査のための分光器)、紫外線と赤外線で動作し、大気中のオゾンと水蒸気のレベルを測定する分光計。ヴェリエール ル ルのCNRSの SPICAM サービス航空学によって設計されました。フランスのビュイッソン。

着陸船

ビーグル 2 は着陸モジュールです。 2003年12月25日に火星に降下して以来、連絡が取れなくなった。その後、永久に失われたと宣言されました。

科学機器

地上管制

ESOC のコントロール ルーム。

ミッション管制は欧州宇宙運用センター (ESOC) によって保証されています。 「惑星ミッション管制室」と呼ばれる管制室は、ロゼッタミッションとビーナスエクスプレスミッションと共有されています。管制チームは、運用マネージャー (宇宙船運用マネージャー)、8 人の運用エンジニア (宇宙船運用エンジニア)、3 人のプランナー (ミッション プランナー)、アナリスト (宇宙船アナリスト)、および 5 人の管制官 (宇宙船コントローラー) で構成されています。発売の 4 年前に訓練を受けており、 SCOS-2000ソフトウェアを使用しています。これは、 ITサポートや軌道計算などを担当する他のいくつかのチームによってサポートされています。

着陸船は英国宇宙機関のレスターにある LOCC (着陸船運用管理センター) によって管理されています。

この探査機は、Venus Express のように、各軌道の一部を火星に、一部を地球に向けて、収集した情報を230 kb/s (1 日あたり 0.5 ～ 5 GB ) で送信します。約 6か月後、科学データは欧州天文学センター (ESAC) に送信され、 Mars Express 科学データ アーカイブに保存されます。探査機との通信に使用されるアンテナは、オーストラリアのニュー・ノルシアとスペインのセブレロスのアンテナです。どちらも高さは 35 メートルで、最も遠く離れた探査機と通信できるように設計されています。