A astronave

O foguete

Starsem, uma companhia russa, forneceu o foguete Soyuz/Fregat que lançou a Mars Express no dia 2 de junho de 2003. O foguete Soyuz foi lançado primeiramente em novembro de 1963 e voou mais de 1500 vezes com uma taxa 98% de sucesso. Normalmente tem três fases, mas uma quarta fase é somada para lançamentos exigentes. No caso da Mars Express, esta fase é o Fregat.

estágio 4 ou Fregat: usa tetraóxido de nitrogênio como combustível. Esse estágio foi adicionado para colocar a sonda rumo a Marte após sair da atmosfera terrestre com a ajuda do foguete Soyuz.

  estágio 3: possui um adaptador em forma de anel para transportar a carga (nesse caso a Mars Express) ao espaço. Possui um sistema de controle de vôo para separação de fase Fregat.

  estágio 2: formado por um tanque clindrico.

  estágio 1: composto por quatro propulsores auxiliares agrupados ao redor do tanque de combustivel central.

Propulsão

A maioria da energia necessária para impelir a Mars Express da Terra para Marte foi fornecida por quatro fases do foguete Soyuz/Fregat. A fase superior, ou Fregat, separou-se da astronave depois de colocá-la em uma trajetória para Marte. A astronave usa seu própio meio de propulsão somente para correções de órbita e reduzir a velocidade da astronave durante a inserção na órbita de Marte. O motor principal, no lado inferior da astronave, é capaz de gerar uma força de 400 N para reduzir a velocidade da astronave na taxa de 2880 km/h em 30 minutos. Oito propulsores presos a cada canto da astronave podem gerar 10 N cada.

MEO montada sobre o estágio superior Fregat.

Força elétrica

A nave é provida de painéis solares que foram abretos logo após o lançamento. Quando o Marte está na sua distância máxima do Sol, os painéis solares ainda serão capazes de gerar 650 Watts, os quais são mais que suficiente para satisfazer a exigência máxima de 500 Watts da missão, equivalente só a cinco lâmpadas incandescentes de 100 W! Quando a astronave é obscurecida por Marte durante um eclipse solar, uma bateria de lítio (67.5 Ampères hora), previamente carregada pelos painéis solares, assumirá o fornecimento de energia.

Painéis solares da MEO

Comunicações

O prato circular preso a uma face da astronave possui uma antena de alto ganho com 1.6m de diâmetro para receber e transmitir sinais de rádio enquanto a astronave estiver longe da Terra. Quando estiver perto da Terra, a comunicação será por uma antena de baixo ganho com 40 cm.

Armazenamento de dados

Como não podem ser transmitidos dados científicos de volta para a Terra assim que são coletados, estes serão armazenados no computador da astronave até que transmissão torne-se possível. O computador tem 12 Gbits de memória.

Controle

Os computadores a bordo controlarão todos as funções da astronave, incluindo ativação e desativação dos instrumentos, avaliação da orientação da astronave no espaço e emissão de comandos para mudar sua posição.

Navegação

Três sistemas a bordo ajudam a Mars Express manter um alinhamento muito acurado entre a Terra e a astronave, o qual é essencial para permitir a comunicação da astronave através de sua antena de 34m, numa distância de até 400 milhões de km.

Controle térmico

A astronave  deve fornecer um ambiente benigno para os instrumentos e equipamentos a bordo. Dois instrumentos, PFS e OMEGA, têm detectores infravermelhos que precisam ser mantidos em baixas temperaturas (aproximadamente -180°C). Os sensores na máquina fotográfica (HRSC) também precisam ser mantidos resfriados. Mas o resto dos instrumentos a bordo, funcionam melhor a temperaturas mais altas (10-20°C).

A astronave é encapsulada com mantas térmicas feitas de liga de alumínio banhada em ouro, para manter o interior entre 10-20°C. Os instrumentos que precisam ser mantidos no frio são termicamente isolados do interior quente da astronave e fixados a radiadores que perdem calor para o espaço, o qual é muito frio (aproximadamente -270°C).