Redaktörens anteckning: Dr. David Warmflash, forskningsledare för det amerikanska teamet från LIFE-experimentet ombord på rymdfarkosten Phobos-Grunt, ger en uppdatering för Universe Today om sannolikheten att rädda uppdraget.
Även om uppskjutningsfönstret för en rundresa till Mars stängdes i går (21 november 2011) med Rysslands Phobos-Grunt-sond fortfarande cirkulerande i låg omloppsbana om jorden, kommer en enkelresa till den röda planeten att vara möjlig under ytterligare några veckor. När ryska ingenjörer frenetiskt försöker kontakta den tysta sonden, håller forskare från Yinghuo-1 och LIFE-experimenten ett hopp om att de fortfarande skulle kunna slutföra sina uppdrag, eller kanske till och med en modifierad version av sina experiment.
Lanserades den 9 november för att samla ett ytprov från den större av Mars två månar, Phobos, den 13 ton tunga rymdfarkosten skulle förstärkas från sin första parkeringsbana lågt på jordens himmel inom några timmar efter att ha nått rymden, när motorn till dess Fregat övre scenen kunde inte tändas. Phobos-Grunt, som tros ha återgått till felsäkert läge, har flugit rakt och med jämna mellanrum justerat sin omloppsbana med hjälp av små propellermotorer. Även om denna manövrering har förlängt den tid som sonden kan vara kvar i rymden innan den går in i jordens atmosfär igen, har markkontrollanter kämpat för att upprätta en kommunikationslänk.
Uppdragsprofilen Phobos-Grunt. Kredit: Roscosmos
Hade felet inträffat bara ett steg längre in i flygningen – efter att en första bränning av Fregat skulle höja apogeum (den högsta punkten) av rymdfarkostens bana till en höjd av cirka 4 170 kilometer – tajmingen och geometrin mellan jordbundna sändare och rymdfarkostens antenner skulle ha gjort att signalera farkosten till en enkel uppgift. Men med Grunt som kretsar mycket lägre (därigenom rör sig mycket snabbare i förhållande till marken), och med en antenn som kunde ta emot signalen som delvis blockerades av en bränsletank som skulle kastas ut efter den första Fregat-bränningen, har kontrollerna bara ett par minuter åt gången för att försöka kommunicera. Eftersom rymdfarkosten inte var designad för detta scenario, kan få hennes uppmärksamhet bero på möjligheten att få signalerna mot henne i någon osannolik vinkel. Med andra ord kan det vara en fråga om tur att återställa kontrollen över Phobos-Grunt.
Men om tur är en faktor för att återhämta rymdfarkosten, kan förlängningen av hennes förväntade tid i omloppsbana på grund av propelleravfyrningar vara till hjälp. Ju mer tid kontrollerna har för att försöka kontakta, desto större är chansen att de kommer att ha tur någon gång innan farkosten kommer in i atmosfären igen.
Om detta skulle hända, vart ska sonden dock resa? Från och med igår kommer den inte längre att kunna åka till Mars, landa på ytan av Phobos, ösa in ett 200 grams prov i den specialdesignade returkapseln och fortfarande ha ett fönster för kapseln att skjutas upp på en bana tillbaka till Jorden. Förra veckan, ett månuppdrag diskuterades som en möjlighet.
Men som en berättelse som släpptes i går av den ryska nyhetstjänsten Ria Novosti noterar att uppskjutningsfönstret till Mars för en farkost som inte behöver återvända till jorden förblir öppet. I fallet med NASA:s Mars Science Laboratory med sin rover 'Curiosity', till exempel, är uppskjutningsfönstret till Mars öppet till den 18 december.
Detta innebär att – om kommunikation med Grunt etableras – kan Phobos-Grunt skjutas upp på en bana till Mars. Detta skulle inte stödja målet att returnera ett prov från den fobosiska ytan. Men eftersom Kinas Yinghuo-1-sond är rullad på rymdfarkosten för leverans i omloppsbana runt Mars, skulle dess uppdrag åtminstone inte påverkas av avsaknaden av en returflygning.
Planetary Society's Living Interplanetary Flight Experiment (LIFE) kapsel, ombord på rymdfarkosten Phobos-Grunt. Kredit: The Planetary Society
Sedan finns det Planetary Societys Phobos-LIFE. Målet med detta projekt är att studera effekterna av den interplanetära miljön på olika organismer under en långvarig flygning i rymden bortom Van Allens strålningsbälten, som skyddar organismer i låg omloppsbana om jorden från några av de mest kraftfulla komponenterna av rymdstrålning. Om biomodulen som innehåller LIFE-organismerna reser en väg till Mars, kommer det inte att hjälpa experimentet. Men det kan vara möjligt att kasta returkapseln när rymdfarkosten är i en hög bana runt jorden, innan den sista bränningen som skickar den mot Mars har slutförts. Om detta händer kan returkapseln – som ändå inte skulle behövas för ett enkelriktat Mars-uppdrag – ställas in på en bana som tar den bortom Van Allens bälten i många månader, eller längre, men som så småningom tar den tillbaka till Jorden. Om så är fallet – och som vanligt, betonar jag 'OM' – kapseln kunde göra det återinträde och landning som den var designad för att göra, vi kunde återvinna vår biomodul och studera organismerna som planerat.