Mars Global Surveyor
Setembre, 1997:
-
Dissabte, dia 27, després de 324 dies de vol, 16 d'ells al
voltant de Mart, la nau es trobava a 265,99 milions de quilòmetres de la Terra i a la
seva desena òrbita. Després del sisé frenat aerodinàmic, l'apoapsis ja ha disminuit 450
km (1 m/s cada òrbita).
La resistència atmosfèrica trobada encara és més gran del previst, i això ha obligat a remodelar
els plans, encara que això no suposa cap problema addicional.
Una petita oscil.lació dels plafons solars va fer que l'antena d'alt guany
apuntés més de dos graus fora de la línia correcta (cap a la Terra). Per solucionar el problema
primer van aturar el plafons i després van tornar a localitzar els estels de referència.
-
Dimarts, dia 23, després de 320 dies de vol, 12 d'ells al
voltant de Mart, la nau es trobava a 263,19 milions de quilòmetres de la Terra i a la
seva setena òrbita. El quart frenat aerodinàmic va tenir lloc a 120,9 km d'altitud.
Al punt de més altitud, que va passar de 53.595 a 53.340 km, es va engegar el motor per
què el proper frenat aerodinàmico es produeixi a 116 km d'altitud.
-
Diumentge, dia 21, després de 318 dies de vol, la
nau es trobava a 261,77 milions de quilòmetres de la Terra i a la
seva sisena òrbita al voltant de Mart.
A les 3:07 PDT va tenir lloc la tercera maniobra de frenat aerodinàmico, en començar
la sisena òrbita a 121,4 km d'altitud. Durant uns cinc minuts, la nau va volar a través
de l'atmosfera superior marciana, la seva velocitat va disminuir 0,26 m/s, i el
periode orbital es va escurçar 17,5 minuts.
Com la resistència atmosfèrica continuava essent més gran que el que hom esperava segons
els models teòrics, es va decidir ajornar la maniobra de frenat prevista. La propera
òrbita, doncs, es farà aproximadament a la mateixa alçada. Més endavant es farà
descendre la nau el que calgui perquè disminueixi la seva velocitat
5 m/s a cada òrbita.
-
Divendres, dia 19, després de 316 días de vol, la
nau es trobava a 260,33 milions de quilòmetres de la Terra i donant
la seva cinquena òrbita al voltant de Mart, que va començar a les 6:28 PDT, a 128 km d'altitud.
El fregament atmosfèrico va elevar 10 graus la temperatura dels plafons solars.
La resistència trobada era el doble del previst, però
encara és molt petita per produir un frenat important. L'equip de control
de vol ha decidit programar el proper periapsis a 121 km, en lloc dels 117 km previstos
inicialment.
-
Dijous, dia 18, després de 315 días de vol, la
nau es trobava a 259,60 milions de quilòmetres de la Terra i donant
la seva quarta òrbita al voltant de Mart.
A les 8:03 a.m. PDT es van engegar els motors durant 20 segons quan la
nau passava pel punt més alt de la quarta órbita, per frenar-la 0,799 m/s.
Així, el punt més baix de l'òrbita va quedar 21,7 km més a prop Mart,
on trobarà una mica més de resistència aerodinàmica.
-
Dimecres, dia 17, la Surveyor va començar la primera maniobra de frenat
aerodinàmic a les 9:37 a.m., en iniciar la seva quarta òrbita al voltant de Mart, quan
volaba per sobre de la muntanya més alta del Sistema Solar: el volcà Olympus Mons (27 km d'alçada).
Cal dir que el frenat va ser quasi nul, doncs l'atmosfera és molt tènue a 150 km d'alçada.
La reducció de velocitat a les primeres òrbites és precís fer-la mitjançant el
motor principal. La propera òrbita començarà a una alçada de 130 km, però no es produirà cap frenat
apreciable fins que aquesta xifra disminueixi fins 110 km, o menys.
El magnetómetre va confirmar la presència de camp magnètic a Mart.
-
Dimarts, dia 16, després de 313 días de vol, la
nau es trobava a 258,16 milions de quilòmetres de la Terra i donant
la seva tercera òrbita al voltant de Mart. En arribar al punt de més alçada a les 10:58 a.m. PDT
(54.002 km d'altitud) va engegar durant 5 segons el motor principal, per disminuir la velocitat
4,4 m/s i fer girar la inclinació de l'òrbita respecte als meridians 0,05 graus.
Aquesta maniobra acostarà el punt més baix de l'òrbita a 150 km, perquè el fregament amb
l'atmosfera superior freni una mica la nau a cada òrbita, fins que el punt més elevat estigui per
sota de 450 km.
-
Dilluns, dia 15, després de 312 días de vol, la
nau es trobava a 257,41 milions de quilòmetres de la Terra i donant
la seva tercera òrbita al voltant de Mart. En iniciar-la (12:28 p.m. PDT) es trobava a
només 263 km a sobre d'Elysium Planitia, una zona molt plana de l'hemisferi nord de Mart a la que
s'hi troba el volcà Elysium Mons, de 14 km d'alçada.
A aquesta regió s'han detectat intensos camps magnètics residuals.
Sis hores abans es va activar l'altímetre làsser. Després es va orientar la nau per apuntar durant
20 minuts la càmera i l'altímetre (Mars Orbiter Laser Altimeter)
aprofitant el pas pel punt de màxima proximitat a Mart.
-
Diumentge, dia 14, després de 311 días de vol, la
nau es trobava a 256,67 milions de quilòmetres de la Terra i va començar
la seva segona òrbita al voltant de Mart.
A les 1:58 p.m. PDT va arribar al punto més alt de la segona òrbita (54.024 km).
Al matí, l'ordinador va començar a emprar
Mart com sistema de referència intern per la navegació. Fins aquest
moment, el seu sistema de coordenades estava referit a la Terra.
A la tarda es van carregar paràmetres pel control durant la fase de
frenat aerodinàmic que començarà dimecres al matí.
-
El dia 13, després de 310 dies de vol, la
nau es trobava a 255,31 milions de quilòmetres de la Terra.
La velocitat orbital varía d'uns 500 m/s a l'apoapsis fins a 4.700 m/s al punt més baix (periapsis).
Al matí, l'equip de vol va transmetre la seqüència de control T2
a la Surveyor, que va governar la nau durant els dos dies següents.
A les 3:28 p.m. PDT va tornar a passar pel punt més baix, a la vertical
de Syrtis Major, i va començar la segona òrbita. Dues hores abans va tenir lloc
una de les primeres activitats controlades per T2: l'activació
del magnetòmetre, de la MOC (Mars Orbiter Camera), i del TES (Thermal Emission Spectrometer),
que van enviar dades de prova durant quatre hores. El magnetòmetre i l'espectròmetre
van recollir informació de manera contínua.
Les dades magatzemades es transmetran a la Terra dues vegades per òrbita: poc abans
de l'inici i unes tres hores després del pas pel punt més alt.
-
El dia 12, després de 309 dies de vol, la
nau es trobava a 254,56 milions de quilòmetres de la Terra.
Continua funcionant perfectament 24 hores després d'entrar en òrbita al voltant del planeta vermell.
Va arribar a l'apoapsis a les 11:59 p.m. PDT, a una altitud de 54,026 km.
La maniobra d'inserció orbital es va dur a terme amb total precisió: es volia
disminuir la velocitat en 2.176,58 m.p.h. i es va obtenir un frenat de
2.176,61 m.p.h. (973.03 m/s); es volia obtenir una durada de 45 hores per la
primera òrbita i es va assolir 44h 59 minuts. S'han consumit durant el frenat
281,75 kg de combustible. Els deposits d'hidrazina estan plens al 31% i
els d'oxidant al 9%.
-
El dia 11, després de 308 dies de vol, la
nau es trobava a 254,38 milions de quilòmetres de la Terra
i en òrbita al voltant de Mart. A les 18:00 PDT (01:00 UT) es van engegar durant
20 segons els petits motors de control d'orientació, de 2,3 kg de força, abans de
engegar el motor principal, per orientar el motor principal cap a la direcció de
la marxa i per assegurar un fluxe estable de combustible.
El motor de frenat, de 660 newtons, es va engegar uns 17 minuts més tard, a les 18:17 PDT.
El senyal d'engegada es va detectar a les 6:31. Les senyals de ràdio
triguen 14 minuts i 6 segons en arribar a la Terra, a la velocitat de la llum.
Al moment d'iniciar el frenat, la Surveyor viatjava a 5.090 m/s i a
1490 km de Mart.
Uns 12 minuts després de l'inici de la maniobra, la nau es va amagar darrera de Mart durant 12 minuts,
i es va interrompre el contacte por ràdio fins les 18:57 PDT. El motor principal havía estat en acció 22
minuts i 39 segons.
Durant aquest temps va emprar 280 kg de combustible (tetròxido de nitrògen i hidrazina) per reduir la
velocitat de la nau 973 m/s (més de 3200 km/h).
Mars Global Surveyor
Agenda de la inserció orbital
Les hores es refereixen al moment de recepció a la Terra, Pacific Daylight Time (PDT)
UT = PDT + 7 hores
12:40 p.m. Comença el seguiment a la Deep Space Station 14 de Goldstone, CA
12:40 p.m. Comença el seguiment a la Deep Space Station 15 de Goldstone, CA
4:31 p.m. Activació del giròscop #2
4:35 p.m. Comença el seguiment a la Deep Space Station 43 d'Austràlia
4:35 p.m. Comença el seguiment a la Deep Space Station 45 d'Austràlia
5:01 p.m. Comença la càrrega dels paràmetres de control per la maniobra
5:17 p.m. Tancament del transmissor de la Deep Space Station 15
5:31 p.m. Comença l'execució de la maniobra
5:55 p.m. El transmissor de la nau passa a emprar l'antena de baix guany #1
5:55 p.m. Sistema de telemetría de la nau tancat: només transmet el senyal portador
~5:59 p.m. La xarxa d'estacions de seguiment (Deep Space Stations) recupera el senyal
6:01 p.m. Activació dels motors de control d'impuls i orientació
6:14 p.m. Comença el gir de la nau per apuntar els motors cap a davant
6:15 p.m. Comença el gir dels plafons solars per colocar-los a la posició de frenat
6:29 p.m. Connexió del sistema de medició inercial que proporciona dades dels acceleròmetres
6:30 p.m. Vàlvulas de combustible i comburent (oxidant) connectades i armades
6:31 p.m. Motors principals engegats
6:40 p.m. Activació del transmissor de la Deep Space Station 45
6:43 p.m. La nau desapareix darrera de Mart. Es perd el senyal de ràdio
6:44 p.m. Màxima proximitat a Mart (periapsis #1)
6:53 p.m. Aturada dels motors principals
6:55 p.m. Els volants de reacció recuperen el control d'orientació
6:55 p.m. La nau torna a apuntar cap a Terra i recupera la rotació normal
6:56 p.m. Reorientació dels plafons solars
6:57 p.m. La nau surt del darrera de Mart
6:57 - 7:03 p.m. Les estacions de seguiment recuperen el senyal portador de la nau
7:10 p.m. El transmissor de la nau passa a emprar l'antena d'alt guany
7:10 p.m. La nau complerta la transmissió de dades telemètriques
La primera òrbita es farà en 45 hores, amb el punt més proper a Mart (periapsis) a 250 km d'alçada,
prop de la posició on es trobava a meitat de la maniobra de frenat, i amb el punt més alt
(apoapsis) al costat oposat i a uns 54.026 km d'alçada.
L'arribada a Mart ha coincidit amb l'inici de l'estació de tempestes de pols (tardor a l'hemisferi N).
En cas de necessitat, es podria augmentar l'alçada del periapsis, per evitar-les.
Dissabte al matí, just abans de començar la segona òrbita a Mart, es trametrà la seqüència de control
T2, per configurar els instruments científics i preparar la nau per les maniobres de frenat aerodinàmic.
El 17 de setembre, una vegada complertades les tres primeres òrbites, començarà la primera maniobra de
frenat aerodinàmic. Addicionalment, es faran quatre maniobres de frenat a l'apoapsis per reduir
la durada de cada òrbita a unes tres hores. Al gener de 1998 tindran lloc els retocs orbitals finals.
Els instruments científics entraran en servei cap al 10 de març, i la missió cartogràfica propiament
dita començarà al 15 de març de 1998.
A les noves pàgines de la Surveyor
hi trobareu infomació de darrera hora.
El dia 10, després de 307 dies de vol, la
nau es trobava a 253,45 milions de quilòmetres de la Terra
i 300.000 km de Mart, una distància més petita que la que seper la Terra i la Lluna.
S'acostava a Mart a una velocitat de 2.930 m/s.
El dia 9, a les 8:15 PDT, es va engegar el dispossitiu pirotècnic d'obertura
de la vàlvula 11, amb la qual cosa va quedar connectat el depòsit d'oxidant (tetròxid
de nitrògen) a la resta del sistema de propulsió. Una hora després es va obrir una vàlvula
per injectar heli als depòsits de combustible, fins asolir la pressió de
276 lliures/polçada quadrada que cal per la maniobra del dia 12.
Després de 306 dies de vol, la
nau es trobava a 252,52 milions de quilòmetres de la Terra
i uns 600.000 km de Mart, acostant-se a aquest planeta a un
ritme de 251.000 km diaris. La seva velocitat orbital respecte al Sol era de
22,10 quilòmetres per segon.
El dia 5, després de 302 dies de vol, la
nau es trobava a 248,70 milions de quilòmetres de la Terra
i 1,56 milions de km de Mart, acostant-se a aquest planeta a un
ritme de 249.350 km diaris. La seva velocitat orbital respecte al Sol era de
22,04 quilòmetres per segon.
El dia 1 es va desactivar
la possibilitat d'entrada automàtica en modus de seguretat, fins que no s'hagi
complertat la maniobra d'entrada en òrbita el proper dijous, dia 11. L'equip de
control de vol romandrà en contacte permanent amb la Surveyor durant aquesta
etapa crítica.
From the status reports prepaxarxa by the
Office of the Flight Operations Manager
Mars Surveyor Operations Project
NASA Jet Propulsion Laboratory
California Institute of Technology
Pasadena, CA 91109