Euroopan avaruusjärjestön ESA:n ExoMars Schiaparelli -luotain laskeutui keskiviikkona 19. lokakuuta Marsin pinnalle. Sen mukana lensi suomalaisia tutkimuslaitteita, joiden tavoitteena on mitata Marsin kaasukehän paine- ja kosteusolosuhteita. Signaalia onnistuneesta laskusta ei ole kuitenkaan saatu.

600-kiloisen Schiaparellin lähettämä radiosignaali havaittiin ennen kuin se syöksyi Marsin kaasukehään ja yhteys odotetusti katkesi. Onnistuneesta laskeutumista kertovaa signaalia Marsin pinnalta ei kuitenkaan ole vielä saatu. Tämä voi kuitenkin johtua muustakin kuin laskun epäonnistumisesta.

Luotain käyttää radioaan rajoitetusti säästääkseen akkujaan. ESA:lla on takanaan yksi epäonnistunut yritys lähettää laskeutuja Marsiin. Yhteys Beagle 2 -laskeutujaan kadotettiin vuonna 2003.

Ensimmäisenä Marsiin lähetti aluksen Neuvostoliitto vuonna 1971. Yhteys siihen katkesi parikymmentä sekuntia laskeutumisen jälkeen. Ensimmäisen onnistuneen Marsin pinnalla toimineen luotaimen lähetti Yhdysvallat. Viking-sarjan kaksi alusta laskeutuivat punaiselle planeetalle 1976.

Nyt noin 600-kiloisen Schiaparellin olisi pitänyt laskeutua Marsin pinnalle lokakuun 19. päivänä noin kello 17.50 Suomen aikaa matkattuaan avaruudessa seitsemän kuukauden ajan. Laskeutumispaikka on Meridiani Planum -tasanko lähellä planeetan päiväntasaajaa.

Lennon tärkein tehtävä oli nimenomaan verifioida Euroopan avaruusjärjestön (ESA) kehittämää teknologiaa, jonka avulla se kykenee laskeutumaan tarkasti ja hallitusti haluttuun paikkaan. Laskeutumisellipsin mitat ovat noin 100 km x 15 km.

Schiaparelli-laskeutuja irrotettiin emoaluksestaan ja ohjattiin kohti laskeutumispaikkaansa sunnuntaina 16.10. eli kolme päivää ennen Marsiin saapumista. Se iskeytyi Marsin ohuen ilmakehän yläosiin noin 21000 km/h nopeudella.

Laskeutumissykli jatkui lämpökilven aerodynaamisen jarrutuksen, halkaisijaltaan 12-metrisen laskuvarjon, jarrurakettien ja lopuksi viimeiset metrit iskua vaimentavien rakenteiden avulla aina Marsin pinnalle asti.

Emoalus Trace Gas Orbiter (TGO) ohjattiin Marsia kiertävälle kiertoradalle, jossa sen on suunniteltu tutkivan Marsia viisi vuotta. Laskeutumisen jälkeen Schiaparelli oli tarkoitus tehdä tutkimushavaintoja Marsin kaasukehästä muutaman päivän ajan, kunnes virta sen akusta loppuu.

Kaasukehän painetta ja kosteutta mitataan suomalaisilla laitteilla

Schiaparellissa on Marsin kaasukehää havainnoiva DREAMS-tutkimuslaitteisto, jonka osana ovat Suomen Ilmatieteen laitoksen kehittämät kaasukehän painetta ja kosteutta mittaavat laitteet DREAMS-P ja DREAMS-H.

DREAMS on lyhenne sanoista Dust Characterization, Risk Assessment, and Environment Analyser on the Martian Surface. Ilmatieteen laitos on aikaisemmin operoinut samantyyppisiä laitteita mm. NASAn Curiosity-marsmönkijän (2012 -) ja Mars Phoenix -laskeutujan kyydissä (2008).

Laitteita on lähetetty myös Saturnuksen Titan-kuuhun, jonne ESAn ja NASAn yhteinen Huygens-luotain laskeutui tammikuussa 2005.

Paine- ja kosteusintrumenttien sisällä Marsiin lensi myös suomalaisen Vaisala Oyj:n anturiteknologiaa. Kosteusanturit ja osa paineantureista ovat samantyyppisiä kuin NASA:n Curiosity-mönkijän mukana olevissa Ilmatieteen laitoksen laitteissa.

Näiden koeteltujen antureiden lisäksi kokeillaan myös Vaisalan uusia tarkempia paineantureita, joiden käytöstä avaruudessa ei ole vielä kokemusta.

Tällä kertaa Ilmatieteen laitoksen instrumenteissa testataan myös uutta mittaustietokonetta. Se on integroitu DREAMS-P -paineinstrumenttiin ja kykenee mittaamaan itsenäisesti sekä paineinstrumenttia että DREAMS-H -kosteusinstrumenttia.

Tietokone on rakennettu autoihin kehitetyn vähävirtaisen ja kyvykkään mikrokontrollerin ympärille.

"Komponentin soveltuvuus Marsin vaativiin olosuhteisiin on varmistettu Ilmatieteen laitoksen toimesta kattavalla testiohjelmalla", kertoo Ilmatieteen laitoksen tutkija Timo Nikkanen.

Vaisala Oyj:n lisäksi instrumenttien kehitykseen ovat osallistuneet myös Peura Oy, Skytron Oy ja Ideal Engineering Oy.

ExoMars on kaksiosainen hanke

ExoMars on ESA:n ja Venäjän Roskosmosin yhteinen kaksiosainen Marsin tutkimusohjelma. Maaliskuussa 2016 laukaistu avaruusalus koostuu Marsia kiertämään asettuvasta emoaluksesta (TGO – Trace Gas Orbiter), sekä Marsin pinnalle laskeutuvasta Schiaparelli-laskeutumismoduulista.

ExoMars 2016 -luotainyhdistelmän päätavoite on tutkia kiertoradalta käsin metaanin ja muiden vähäisen pitoisuuden omaavien hivenkaasujen esiintymistä Marsissa. Metaanin kiistaton löytyminen olisi signaali joko alkeellisesta orgaanisesta toiminnasta tai geologisesta aktiivisuudesta.

ExoMars 2016 -alus laukaistiin viime keväänä 14. maaliskuuta Kazakstanista Baikonurin avaruuskeskuksesta Venäjän avaruusjärjestön (Roskosmos) Proton-M-kantoraketilla (kuva yllä). 

Lennolle seuraa jatkoa vuonna 2020, jolloin laukaistaan toinen ExoMars 2020-laskeutuja. Sen mukana on myös eurooppalainen Mars-mönkijä. Ilmatieteen laitos toimittaa myös tähän laskeutujaan paine- ja kosteusinstrumentit, joiden kehitystyö on jo käynnissä. T.T.

Lue myös: