A missão

O lançamento

A Mars Express foi lançada no dia 2 de junho de 2003. Nesta época do ano as posições dos dois planetas permitem uma rota mais curta; condição esta que acontece a cada 26 meses. A astronave começou sua viagem de seis meses na plataforma de lançamento de Baikonur no Cazaquistão, a bordo do foguete russo Soyuz/Fregat. O foguete Soyuz é usualmente composto por três estágios, mas como no caso da Mars Express havia necessidade de maior energia para colocá-la rumo a Marte, um quarto estágio foi adicionado: o estágio Fregat.

Os quatro propulsores auxiliares e o tanque central iniciarão sua ignição ao mesmo tempo, mas os propulsores serão separados primeiro. Após o primeiro estágio usar todo seu combustível, este será separado e o segundo estágio queimará seu combustível e assim sucessivamente, até o último estágio. O estágio Fregat entrará em ignição duas vezes. A primeira colocará o Fregat em uma órbita circular após a separação do Soyuz. A segunda, algumas horas depois, colocará a Mars Express rumo a sua jornada interplanetária.

Lançamento de Meo em 02/06/03.

A jornada inteplanetária

Após escapar da força da gravidade da Terra, a Mars Express estrá a caminho do planeta vermelho, numa viagem de seis meses a uma velocidade de 10800 km/h em relação à Terra. Após dois dias do lançamento, será feita a primeira correção na trajetória da sonda. Durante o primeiro mês serão feitas várias checagens de cada instrumento da sonda. Após esse período, será feita uma cecagem diária e rápida sobre o funcinamento dos principais sistemas. Na metade do percurso, será realizada uma nova correção da trajetória.

Viagem de 6 meses rumo a Marte.

O lançamento da Beagle 2

Cinco dias antes da chegada em Marte, em dezembro de 2003, a Mars Express lançará a Beagle 2 em direção a Marte para fazer seu próprio percurso em direção ao correto local de aterrissagem na superfície.

Lançamento da Beagle 2.

A inserção na órbita e preparação para observações

O orbiter manobrará em uma órbita de captura altamente elíptica, a partir da qual pode passar para sua órbita operacional. Após a liberação da Beagle 2, a Mars Express usará seus motores para desacelerar a nave evitando uma colisão com Marte e inserindo-a em órbita equatorial ao redor do planeta vermelho. Algumas manobras serão realizadas para colocar a sonda em uma órbita quase polar, com 87° de inclinação. Essa é a órbita definitiva da Mars Express, ou órbita operacional, de onde serão realizadas as investigações científicas.

Passagem da órbita equatorial para polar.

"A missão é um desafio excitante", diz Rudi Schmidt, gerente do projeto Mars Express. "Mars Express tem um tempo de viagem longo no espaço seguido por uma inserção em uma órbita muito crítica. Se nós errarmos na cronometragem, a astronave poderá queimar-se na atmosfera ou perder-se completamente em Marte; então temos que fazer isto direito".

Na sua órbita operacional, a Mars Express dará uma volta completa ao redor de Marte em 7 horas e meia. Ficará mais próxima de Marte por um período de meia a uma hora, sendo então realizadas as observações com os instrumentos científicos. Por ser uma órbita elíptica, os instrumentos de observação verão a superfície de diferentes distâncias permitindo a produção de imagens de diferentes resoluções e tamanhos.

A Mars Express permanecerá em órbita ao redor do planeta vermelho durante pelo menos um ano marciano ou 687 dias terrestres, que é a vida útil da missão. Durante este tempo, o ponto da órbita mais próximo de Marte (pericentro) mudará ao redor de Marte para dar aos instrumentos científicos uma cobertura inteira da superfície de Marte em todos os tipos de ângulos.

Beagle 2: entrada, descida e aterrissagem 

A Beagle 2 descerá à superfície, entrando na atmosfera a mais de 20000 km/h. Uma proteção dianteira resistente ao calor protegerá a astronave da fricção com a atmosfera superior reduzindo sua velocidade. Quando sua velocidade cair para aproximadamente 1600 km/h, um pára-quedas abrirá para reduzir mais ainda a velocidade. Finalmente, grandes bolsas cheias de gás insuflarão-se para proteger a sonda do impacto com o solo durante a parada no local de aterrissagem escolhido.

Assim que o lander parar, as bolsas de gás serão lançadas, a sonda será exposta, seus painéis solares se abrirão, o braço robótico desdobrará e suas máquinas fotográficas começarão fotografar a paisagem.

"Beagle 2 tem que realizar sua missão em apenas 180 sóis (dias marcianos que são quase iguais a um dia terrestre). Os primeiros dias serão usados para realizar seqüências pré-programadas, fotografar o local e ativar os sensores ambientais, preparando a lander para fazer uma análise muito detalha das rochas e solo", diz Mark Sims, gerente da missão Beagle 2, da Universidade de Leicester, no Reino Unido.

O local de aterrissagem

A Beagle 2 pousará na Isidis Planitia, uma grande planície sedimentar que divide as planícies relativamente jovens do norte e os planaltos antigos do sul, onde traços de vida poderiam ter sido preservados. O local de aterrissagem (10.6°N, 270°W) está localizado a baixa latitude minimizar a quantia de isolamento térmico necessária para proteger o lander da noite fria de Marte.

O local não é muito rochoso para permitir uma aterrissagem segura (mas rochoso o bastante para as experiências serem realizadas), tem poucos declives íngremes, e não é muito saturada de poeira. Isidis Planitia é profunda o bastante para para permitir a freada dos pára-quedas durante a descida do lander pela atmosfera de Marte.

Comunicações

Durante cada órbita, a Mars Express ficará algum tempo virada para o planeta para observações através dos instrumentos (fase de observação ou ciência) e algum tempo virada para Terra para comunicações com a Central de Comandos (fase de comunicação). A antena UHF especial receberá dados do Beagle 2 na superfície cada vez que a orbiter passar por cima do lander.

Comunicação entre a MEO e a Terra.

Os dados coletados pela Beagle 2 e pelo orbiter serão transmitidos para a Agência Espacial Européias (ESA), em New Norcia, perto de Perth, Austrália, a uma taxa de até 230 kbps. A cada dia serão transmitidos entre 0.5 e 5 Gbits de dados científicos entre a astronave e a Terra. De Perth os dados serão enviados para o Centro de Controle de Operações Espaciais Europeu (ESOC) em Darmstadt, Alemanha, que acrescentará dados orbitais e a altitude da astronave, retransmitindo-os aos investigadores principais de cada instrumento  para análise desses dados. Depois de aproximadamente seis meses, os dados processados serão enviados ao Centro de Tecnologia Espacial Europeu (ETEC) em Noordwijk, Países Baixos, para serem colocados dentro um arquivo publicamente disponível da Mars Express.

Serão incluídas informações sobre o status e posição da astronave em um fluxo de dados separado. A equipe de operações da Mars Express na ESOC, usará estas informações, junto com as futuras necessidades operacionais dos instrumentos,  para criar novos comandos a fim de instruir como a astronave deve se comportar durante os próximos dias. Os novos comandos serão enviados para a astronave pela estação em Perth.