De twee kleine MarCO CubeSats van NASA vliegen in 2016 langs Mars, net zoals de volgende Mars-lander van NASA, InSight, afdaalt om op het oppervlak te landen. Credits: NASA / JPL-Caltech
Zie hieronder vliegen en cubesat ruimtevaartuig graphics en foto's[/onderschrift]
CubeSats maken de volgende grote sprong voor wetenschap: ze verlaten de aarde en gaan binnenkort op weg naar de vierde rots van de zon.
Voor het eerst zullen twee kleine CubeSat-sondes begin 2016 de diepe ruimte in lanceren tijdens hun eerste interplanetaire expeditie - op weg naar de Rode Planeet als onderdeel van een experimenteel technologie-relay-demonstratieproject dat NASA's volgende missie naar Mars ondersteunt; de InSight-lander.
NASA kondigde het paar CubeSats in kofferformaat, genaamd Mars Cube One of MarCO, aan als een late en nieuwe toevoeging aan de InSight-missie, die de communicatie-opties op toekomstige Mars-missies aanzienlijk zou kunnen verbeteren. Ze zijn ontworpen en gebouwd door NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL), Pasadena, Californië.
InSight, wat staat voor Interior Exploration Using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport, is een stationaire lander. Het zal zich aansluiten bij NASA's vloot voor oppervlaktewetenschappelijke verkenning, die momenteel bestaat uit de Curiosity and Opportunity-missies, die daarentegen mobiele rovers zijn.
InSight is de eerste missie die de binnenstructuur van de Rode Planeet begrijpt. Het doel is om de aard van de Mars-kern op te helderen, de warmtestroom en het gevoel voor "Marsquakes" te meten.
Vanwege hun kleine formaat - ongeveer 10 cm in het vierkant) en eenvoud met gebruiksklare componenten, zijn ze een geliefd platform voor universiteitsstudenten en anderen die op zoek zijn naar goedkope toegang tot de ruimte - zoals de onlangs succesvolle Planetary Society Light Sail Solar Sailing Cubesat-demonstratie gelanceerd in mei. Zes units worden gecombineerd om MarCO te creëren.
De afgelopen jaren zijn er al vele honderden cubesats ingezet in een baan om de aarde - waaronder vele tientallen van het International Space Station (ISS) - maar dit zullen de eerste zijn die veel verder gaan dan onze thuisplaneet.
Gegevens die MarCO in realtime met 8 kbps doorgeeft, kunnen het lot van InSight op het oppervlak van Mars binnen enkele minuten onthullen aan controleurs van de missie terug op aarde, in plaats van te wachten op een mogelijk langdurige periode van pijnlijke nagelbijten van een uur of langer.
De twee sondes, bekend als MarCO-A en MarCO-B, zullen werken tijdens InSight's zeer complexe entry-, afdalings- en landingsoperaties (EDL) terwijl het afdaalt door de dunne atmosfeer van Mars. Hun functie is alleen om snel landingsgegevens door te geven. Maar de cubesats hebben geen invloed op het uiteindelijke succes van de missie. Ze zullen opzettelijk voorbij varen, maar niet op Mars landen.
"MarCO is een experimenteel vermogen dat is toegevoegd aan de InSight-missie, maar niet nodig is voor missiesucces", zegt Jim Green, directeur van NASA's afdeling planetaire wetenschap op het hoofdkantoor van het bureau in Washington, in een verklaring.
De MarCO Cubesats zullen dienen als een testbed voor een revolutionaire communicatiemodus die ernaar streeft om snel gegevens over de status van InSight - in realtime - terug te sturen naar de aarde terwijl het naar de Rode Planeet stort voor de 'Zeven minuten van terreur' die hopelijk een hoogtepunt met een zachte landing.
Het MarCO-duo vliegt langs Mars op een geplande afstand en hoogte van ongeveer 3.500 kilometer terwijl InSight tijdens EDL-operaties naar de oppervlakte afdaalt. Ze zullen in realtime snel signalen van de lander opnieuw verzenden, rechtstreeks terug naar NASA's enorme Deep Space Network (DSN) en schotelantennes terug op aarde ontvangen.
Voor deze vlucht worden zes cubesats samengevoegd om de extra capaciteit te bieden die nodig is voor de reis naar Mars en om hun communicatietaak te vervullen.
De MarCO CubeSat met zes eenheden heeft een opgeborgen formaat van ongeveer 14,4 inch (36,6 centimeter) bij 9,5 inch (24,3 centimeter) bij 4,6 inch (11,8 centimeter) en weegt 14 kilogram.
De op zonne-energie werkende sondes worden uitgerust met UHF- en X-band-communicatieapparatuur, evenals voortstuwing, begeleiding en meer.
De totale kosten voor het ontwerpen, bouwen, lanceren en bedienen van MarCO-A en MarCO-B bedragen ongeveer $ 13 miljoen, vertelde een NASA-woordvoerder aan Space Magazine.
InSight en MarCO staan gepland om samen op 4 maart 2016 te vliegen bovenop een United Launch Alliance Atlas V-raket van de Vandenberg Air Force Base, Californië.
Na de lancering zullen beide MarCO CubeSats zich scheiden van de Atlas V-booster en reizen langs hun eigen trajecten naar de Rode Planeet.
'MarCO vliegt zelfstandig naar Mars', zegt Green.
Ze worden onafhankelijk van InSight genavigeerd. Ze zullen allemaal ongeveer tegelijkertijd Mars bereiken voor de landing van InSight op 28 september 2016.
De twee zonnepanelen en twee radioantennes van MarCO zullen zich ontvouwen nadat ze zijn vrijgegeven uit de Atlas-booster. De X-band antenne met hoge versterking is een flatpanel dat is ontworpen om radiogolven te sturen zoals een parabolische schotelantenne dat doet ”, aldus een NASA-beschrijving.
De softbal-formaat radio "biedt zowel UHF (alleen ontvangen) als X-band (ontvangen en verzenden) functies die informatie die via UHF is ontvangen onmiddellijk kan doorgeven."
Tijdens EDL verzendt InSight landingsgegevens via UHF-radio naar de MarCO cubesats die langs Mars varen en naar NASA's Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) die hoog boven het hoofd zweeft.
MarCO zal InSight assisteren door de landerinformatie te ontvangen die wordt uitgezonden in de UHF-radioband en vervolgens EDL-informatie onmiddellijk door te sturen naar de aarde met behulp van de X-band radio. MRO kan daarentegen niet tegelijkertijd informatie over de ene band ontvangen terwijl het op een andere uitzendt, waardoor de bevestiging van een succesvolle landing mogelijk met een uur of langer wordt vertraagd.
"Uiteindelijk, als de MarCO-demonstratiemissie slaagt, kan deze een" breng je eigen "communicatierelaisoptie mogelijk maken voor gebruik door toekomstige Mars-missies in de kritieke paar minuten tussen Martian atmosferische binnenkomst en touchdown," zeggen NASA-functionarissen.
Het is ook zeer nuttig en cruciaal voor het succes van toekomstige missies als er een stroom gegevens is die de voortgang van eerdere missies volgt, zodat lessen kunnen worden geleerd en toegepast, ongeacht de uitkomst.
"Door te verifiëren dat CubeSats een levensvatbare technologie is voor interplanetaire missies, en haalbaar op een korte ontwikkelingstijdlijn, zou deze technologiedemonstratie kunnen leiden tot vele andere toepassingen om ons zonnestelsel te verkennen en te bestuderen", zegt NASA.
InSight zal in september 2016 met hoge snelheden van ongeveer 13.000 mph in de atmosfeer van Mars inslaan en vervolgens binnen een paar minuten vertragen voor de landing via een hitteschild, een retro-raket en een parachute-assisted touchdown op de vlakten op vlak liggend terrein bij "Elysium Planitia, "Ongeveer vier graden ten noorden van de evenaar van Mars, en iets ten noorden van de Curiosity-rover.
Zoals ik onlangs hier meldde, is InSight nu geassembleerd in zijn vluchtconfiguratie en is het begonnen met een uitgebreide reeks strenge milieustresstests die het pad zullen effenen voor lancering in 2016 op een missie om de raadsels van de Mars-kern te ontsluiten.
De aftelklok tikt onophoudelijk naar de lancering in minder dan negen maanden in maart 2016.
Blijf hier op de hoogte voor Ken's voortdurende nieuws over aarde en planetaire wetenschap en bemande ruimtevaart.
