WASHINGTON – De första interplanetära cubesaterna någonsin blev mörka precis innan deras stora ögonblick i höstas, vilket ledde till en räddningsinsats i sista minuten.
De två satelliterna, som ingick i NASA:s MarCO-uppdrag (Mars Cube One) på 18 miljoner dollar, hade i första hand till uppgift att visa att små rymdfarkoster kan utforska djupa rymden. Men gruppmedlemmarna ville också att rymdfarkosterna skulle hjälpa till att förmedla kommunikation från NASA:s Marslandare InSight under det senare landningsförsöket den 26 november 2018.
En dag före landningen dök MarCO-B dock ”plötsligt inte upp” under fjärrkontrollen med ingenjörer vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory (JPL), sade uppdragets chefsingenjör Andrew Klesh under en presentation vid den internationella astronautiska kongressen här på fredagen (25 oktober).
Relaterat: Framgång för små Mars-sonder förebådar en ny era för Cubesats i djupa rymden
Teamet tillbringade hela dagen med att titta på felträdet för att åtgärda problemet, påminde Klesh. ”Klockan 6.05 nästa morgon dyker MarCO-B upp precis i tid” och återhämtar sig tydligen automatiskt från ett problem med attitydkontrollen, sade Klesh. Han berättade stolt för uppdragsledarna klockan 6.30 på morgonen att båda cubesaterna var redo att starta.
Men sedan, ”45 minuter senare”, sade han, ”försvann MarCO-A.”
Då var det för sent att göra några ändringar. JPL hade redan skickat sina sista kommandon till InSight och MarCO via NASA:s Deep Space Network (DSN) av teleskop som kommunicerar med rymdfarkoster långt ute i solsystemet. Så ingenjörerna kunde bara se på och vänta. ”Vi visste inte vad som skulle hända om några timmar”, sade Klesh.
Troligt nog för teamet kom MarCO-A (och dess tvilling) båda in i kommunikationen kl. 12.14 och lyckades vidarebefordra data från InSights landning, och skickade tillbaka värdefull information om den farliga inträdes-, nedstignings- och landningsfasen till NASA:s ingenjörer för att de ska kunna planera för framtida uppdrag. MarCO-B tog till och med ett dramatiskt avskedsfoto av Mars med hjälp av en kamera för 200 dollar, vilket är en stor bedrift för en sond i storlek av en portfölj på ett teknikdemonstrationsuppdrag. (MarCO-A och MarCO-B försökte inte landa på den röda planeten; båda rymdfarkosterna flög förbi Mars och fortsatte att åka.)
Bäst av allt, InSight landade säkert och teamet kom fram till varför MarCO-A kortvarigt hade försvunnit. Satellitens stjärnspårare, som används för navigering, ”bländades av Mars sken”, sade Klesh.
”Detta är ytterligare en läxa som vi lärt oss på vägen: Det är inte bara vad som händer i början av uppdraget, utan också vad som händer när man kommer till en annan planet”, tillade Klesh.
MarCO, det första cubesat-uppdraget som någonsin lämnat jordens omloppsbana, är den första uppsättningen rymdfarkoster som måste hantera en planetarisk ankomst. ”Detta är inte något som vi vanligtvis behöver oroa oss för med små rymdfarkoster”, erkände Klesh.
Relaterat: NASA:s Marslandare InSight:
Bildande fara
Idén om MarCO uppstod först eftersom NASA:s Mars Reconnaissance Orbiter inte skulle befinna sig i rätt omloppsbana för att stråla hem data från InSight under landningen, sade Klesh. InSight-teamet ville absolut ha landningsdata, eftersom ”mänskligheten har misslyckats oftare än vad vi har lyckats med” när det gäller att landa rymdfarkoster på ett säkert sätt på den röda planeten.
Så lösningen blev två cubesats som åkte i ”ekonomiklass” bredvid munstycket på en av United Launch Alliance Atlas V-rakettrapporterna som lyfte InSight från jordens yta i mars 2018. (InSight satt i ”första klass” i rakethöljet och hade en mycket smidigare resa, skämtade Klesh.)
Klesh visade en video med människor vid JPL som uttryckte (lekfull) skepsis mot förslaget, och en av dem gav till och med en dramatisk axelryckning inför kameran. ”Det är alltid bra att ha stöd från sina kollegor”, sade Klesh till publikens skratt.
Men konceptet slutade med att vara värdefullt när NASA försöker få ut så mycket som möjligt av sina interplanetära uppdrag. Myndigheten håller redan på att utveckla ytterligare cubesats som ska gå utanför jordens omloppsbana, t.ex. Lunar Flashlight för att kika in i månkratrar och NEA (Near-Earth Asteroid) Scout, som ska samla in data om små världar som susar förbi vår planet. Dessa två små sonder, och ett antal andra, ska enligt planerna flyga på den första uppskjutningen av NASA:s nya raket Space Launch System 2020 eller 2021.
MarCO hade med sig innovativ teknik för att kommunicera med DSN, och de första dagarna i rymden gick precis som planerat. De två små farkosterna separerades från Atlas V, utförde en simulering under flygning av sina uppgifter på Mars och klarade rutinkontrollerna.
Men under resans gång fick MarCO-B en läcka i en av sina bränsleledningar. Teamet lånade en pjäs från det långa uppdraget för NASA:s planetjagande rymdteleskop Kepler och använde den konstanta strömmen av partiklar från solen, eller solstrålningstrycket, för att hålla den cubesaten i rätt attityd.
Klesh sade att han är stolt över MarCO:s resultat: bilder som skickats tillbaka från Mars, förmågan att vidarebefordra 97 procent av de data som uppdraget samlade in och så mycket världsomspännande medieuppståndelse att uppdraget fick 5 miljarder medieintryck. ”Vi tog ett stort steg framåt när vi reste … ut till Mars”, sade Klesh. ”Vi ändrade uppfattningen om vad som är möjligt.”
- Detta avskedsfoto av Mars från en interplanetär Cubesat är helt fantastiskt
- CubeSats: Tiny, Versatile Spacecraft Explained (Infographic)
- ”Dinks and Donks” and Marsquakes: Hör konstiga ljud från den röda planeten från en NASA-landare
Följ Elizabeth Howell på Twitter @howellspace. Följ oss på Twitter @Spacedotcom och på Facebook.
Renoverade nyheter