Despite being designed for a life-span of six months as a technology demonstrator, the Mars Orbiter Mission has lived for about eight years in the Martian orbit with a gamut of significant scientific results on Mars as well as on the Solar corona, before losing communication with the ground station, as a result of a long eclipse in April 2022. During the national meet, ISRO deliberated that the propellant must have been exhausted, and therefore, the desired attitude pointing could not be achieved for sustained power generation. It was declared that the spacecraft is non-recoverable, and attained its end-of-life. The mission will be ever-regarded as a remarkable technological and scientific feat in the history of planetary exploration.
Astfel a sunat comunicatul Agentiei Spatiale Indiene, ISRO, pe 3 octombrie 2022. Intr-un eveniment extins care marca aniversarea a 8 ani de la lansarea misiunii sale martiene, ISRO anunta public ca Mangalyaan a ajuns la capat de drum.
https://www.isro.gov.in/MOM_NationalMeet_2022SEP.html
Sa intelegem mai bine ce s-a intamplat
Cand discutam despre o misiune interplanetara ca Mangalyaan, trebuie sa distingem clar intre mai multe faze: lansarea propriu zisa si faza de zbor din jurul Pamantului, transferul spre destinatie (traiectoria heliocentrica), faza de injectie orbitala la destinatie si respectiv faza stiintifica, atunci cand se opereaza dintr-o traiectorie stabila si se fac observatiile stiintifice. Importanta in aceasta discutie, si la care vom face strict referire, este aceasta din urma.
In cei 8 ani, sonda a fost confruntata cu mai multe eclipse solare, insa, inca din faza de proiectare, traiectoria in jurul lui Marte a fost aleasa de asa natura incat sa le minimizeze.
Mangalyaan venea echipat cu un panou solar compus din 3 segmente, fiecare cu dimensiunile 1400 x 1800 mm, in jonctiune tripla GaAs si o eficienta de 28.5%, care reusea sa furnizeze in medie 840W la distanta Marte-Soare. Evident in conditii ideale de iluminare si temperatura; satelitul avea un mecanism automat de orientare a panoului solar catre Soare, insa, asa cum aminteam mai devreme, distanta variabila Marte-Soare (de la 1.38 AU la 1.5 AU) facea ca fluxul luminos sa oscileze intre 715W/m2 si 470W/m2, in timp ce temperatura varia si ea substantial.
Daca era nevoie, surplusul de energie (care nu era consumat pe moment de satelit) era stocat intr-o baterie Li-Ion cu capacitatea de 36 Ah. 240 de celule de tip 18650, grupate in serie si paralel (10s24p), similare celor folosite la misiunea lunara Chandrayaan, compuneau bateria.
In faza stiintifica a misiunii (zborul in jurul planetei Marte) existau 2 scenarii de functionare, in functie de conditiile de iluminare.
In timpul perioadelor fara iluminare solara, satelitul isi reducea consumul, insa ramanea perfect functional, autonom fata de centrul de control de pe Pamant; alimentarea electrica se facea strict pe baterie, aceasta fiind capabila sa acopere (la inceputul misiunii) pana la o ora si 40 de minute; evident acest timp a scazut in decursul anilor, pe masura ce caractersticile electrice ale ei s-au degradat.
La fel cum s-a intamplat si cu orbita in jurul lui Marte.
Fara posibilitatea de corectie substantiala de care dispun celelalte misiuni martiene - limita impusa de dimensiunile reduse ale satelitului (1.3 tone cu doar 852 kg de combustibil la bord, din care cea mai mare parte a fost consumat pentru a calatori catre Marte si pentru a se inscrie apoi in jurul planetei rosii), orbita, initial 377 km x 80000 km x 150 de grade inclinatie si cu o perioada orbitala de 76.7 ore, s-a degredat progresiv, pana la punctul, 8 ani mai tarziu, de a iesi din specificatii.
Sezonul 2022 s-a dovedit astfel letal pentru Mangalyaan: in aprilie, datorita alinierii naturale, o eclipsa prelungita a lasat satelitul, timp de 7 ore si jumatate, fara iluminare.
Intr-un astfel de scenariu, satelitul retrogradeaza progresiv intr-un mod de functionare minimal, incercand natural sa se orienteze pe o directie preferata (de obicei catre Soare, pentru a capta suficienta energie); daca alimentarea cu energie persista, lucrurile continua pana la punctul, nedorit de nimeni, de a se opri complet si de a lasa electronica expusa conditiilor vitrege din spatiu, fara nici un fel de protectie. Apoi, la revenirea in lumina, in cazul fericit in care nu s-a intamplat nimic fizic, platforma reporneste automat si revine din nou la cautarea si fixarea orientarii solare.
Din pacate, acest lucru se face cu ajutorul sistemului de propulsie si in general presupune consum ridicat si evident nedorit de combustibil; de aceea toti operatorii il evita. Pentru Mangalyaan, care, asa dupa cum spuneam, venea dupa 8 ani de operare in care a tot trebuit sa foloseasca sistemul de propulsie (in completarea periodica a rotilor de reactie), a insemnat ca si putinul combustibil ramas, a fost consumat in timpul acestei eclipse prelungite.
Fara a avea datele exacte, speculand putin, poate cu un pic mai multa inspiratie din partea inginerilor indieni care ar fi putut sa reprogrameze platforma pregatind-o de acest caz special, satelitul ar fi putut supravietui eclipsei; insa este adevarat, nu pentru mult timp, deznodamantul ar fi fost, inevitabil, acelasi.
Vom continua
Articole mai vechi:
Mangalyaan, satelitul care trebuie sa duca India pe Marte –partea 1
http://www.spacealliance.ro/articles/view.aspx?id=20130410124913
Mangalyaan, satelitul care trebuie sa duca India pe Marte – partea 2
http://www.spacealliance.ro/articles/view.aspx?id=20130414042935
Mangalyaan, satelitul care trebuie sa duca India pe Marte – partea 3
http://www.spacealliance.ro/articles/view.aspx?id=20131106065240
Mangalyaan, satelitul care trebuie sa duca India pe Marte - partea 4
http://www.spacealliance.ro/articles/view.aspx?id=20140505093927
Mangalyaan, satelitul care trebuie sa duca India pe Marte - partea 5
http://www.spacealliance.ro/articles/view.aspx?id=20140902020721
Mangalyaan (partea 6). India la momentul adevarului
http://www.spacealliance.ro/articles/view.aspx?id=20140923144201
Mangalyaan (partea 7). Marte prin ochii indienilor
http://www.spacealliance.ro/articles/view.aspx?id=20141003103858
Credit ISRO