Klo 17:25: Lennonjohto vahvistaa, että TGO nauhoittaa nyt myös Schiaparellin signaalia. Se tosin lähetetään Maahan vasta huomenna; Mars Express -luotain lähettää omansa heti laskeutumisen jälkeen. Lisäksi Nasan Mars Reconnaisance Orbiter on siis nyt kuuntelemassa Schiaparellia. 

Nasa on muutenkin mukana menossa, sillä Meridiani-tasangolla oleva Opportunity-kulkija tarkkailee taivasta Schiaparellin laskeutumissuunnassa ja toivottavasti se pystyy kuvaamaan laskeutumisen pinnalta. Tästä kerrotaan tarkemmin aiemmin tänään julkaistussa jutussamme.

Klo 17:45: Schiaparelli osuu nyt Marsin kaasukehän yläosiin. Signaali tästä saadaan 9 minuutin ja 47 sekunnin päästä.

Klo 17:50: TGO:n moottori jatkaa toimintaansa normaalisti. Sen polton pituus on laskettu tarkoituksella 1,6 % "liian" pitkäksi, mikä tuo luotaimen vähän lähemmäksi, mutta turvallisesti Marsia kuin olisi aikomus. Luotain tosin mittaa hidastuvuutta koko ajan ja sammuttaa moottorin juuri oikeaan aikaan – jos siis kaikki sujuu hyvin.

Klo 17:53: Schiaparelli on nyt noin 11 kilometrin korkeudessa – jos kaikki on mennyt hyvin – ja se avaa näihin aikoihin jarruvarjonsa. Nopeus on n. 1650 km/h. Seuraavaksi  Lämpökilpi irtoaa n. 7 kilometrin korkeudessa, jolloin nopeus on n. 320 km/h.

Klo 17:55: GMRT on saanut signaalin, joka kertoo laskeutumisen alkaneen hyvin!

Klo 17:57: Signaali katosi vähäksi aikaa, kun laskeutuja oli kuuman plasman ympäröimänä, mutta GMRT sai sen kuuluviin heti sen jälkeen. Sen jälkeen signaalissa havaittiin muutos, joka kertoi laskuvarjon avautuneen.

Klo 17:59: Signaali on nyt vakaa, kun Schiaparelli laskeutuu alaspäin laskuvarjonsa varassa.

Seuraavaksi jarruvarjo irtoaa n. 1,3 kilometrin korkeudessa, nopeus 240 km/h. Sitten Schiaparelli käynnistää yhdeksän pientä jarrumoottoriaan, korkeus n. 1,1 km ja nopeus n. 250 km/h.

Kaikki tämä on siis tapahtunut jo noin 10 minuuttia sitten, koska signaali Marsista saapuu vasta nyt.

Klo 18:02: Odotamme laskeutumisesta kertovaa signaalia koska tahansa...

Klo 18:03: Schiaparellin jarrurakettien olisi pitänyt hidastaa sen nopeuden noin 2 metrin korkeudella pinnasta nollaan ja laskeutujan olisi pitänyt jäädä hetkeksi leijumaan paikallaan. Sen jälkeen sen olisi pitänyt pudota pinnalle.

Klo 18:04: Signaalia odotetaan yhä...

Klo 18:08: Tämä alkaa olla jo huolestuttavaa. Myös lennonjohdossa ollaan hermostuneita.

Klo 18:09: Signaali on siis intialaisesta radioteleskoopista saatu Schiaparellin radiomajakan lähetys, jossa olevia pieniä muutoksia on tarkkailtu ja niistä on voitu päätellä tapahtumia. Se, että laskeutumista ei ole havaittu signaalissa, ei merkitse suinkaan sitä, että laskeutuminen olisi epäonnistunut. 

Klo 18:11: Intialaiset ovat nähtävästi menettäneet signaalin kokonaan. Tilanne on huolestuttava, mutta ei välttämättä merkitse vielä mitään.

Klo 18:13: Mars Express on myös kuunnellut signaalia lähempää, Marsin kiertoradalta, ja sen lähetys Maahan on parhaillaan käynnissä. Se kertoo, mitä on tapahtunut.

Klo 18:15: Joka tapauksessa Schiaparelli on nyt asettunut horrostilaan akkujen säästämiseksi, joten sen signaali on katkennut, vaikka kaikki olisi sujunut hyvin. Samalla TGO:n jarrutuspoltto jatkuu hyvin ja sen on tarkoitus päättyä klo 18.41.

Klo 18:19: Korjaus: Mars Express oli vasta kääntämässä antenniaan kohti Maata ja alkaa lähetyksensä hetken päästä. Sen nauhoitus on otettu vastaan ja käsitelty noin 1,5 tunnin kuluttua.

Klo 18:22: Signaali kiertoradalle asettuvasta, moottoriaan edelleen käyttävästä TGO:sta on katkennut. Tämä on normaali asia, koska se kulkee radallaan Marsin reunan taakse, planeetan "toiselle puolelle".

Klo 18:26: Lennonjohtaja Paolo Ferri toteaa, että  intialaisteleskoopista tulleen signaalin katkeamisesta ei kannata tehdä vielä mitään johtopäätöksiä. Ennemminkin oli ihmeellistä, että ennen laskeutumista saatiin paljon tietoja.

Klo 17:28: TGO:n moottori on sammunut, mutta varmistusta tälle ei saada ennen kuin hieman alle tunnin kuluttua, kun luotain tulee jälleen esiin Marsin takaa.

Klo 17:32: Mars Express on nyt alkanut lähettää laskeutumisen aikana tallentamaansa signaalia Schiaparellista. Se otetaan vastaan ESAn Cerberoksessa olevalla antennilla ja vastaanoton pitäisi alkaa klo 18:40 Suomen aikaa. 

Klo 18:36: Jos kaikki on sujunut hyvin, on TGO nyt päättänyt rakettimoottorin polttonsa ja sulkenut polttoainejärjestelmänsä varoventtiilit. Moottoria ei enää tämän jälkeen voi käyttää. Se on myös avannut aurinkopaneeleitaan Marsiin saapumisen aikana paikallaan pitäneet lukot ja on kääntämässä 2,2 metriä halkaisijaltaan olevaa antenniaan kohti Maata. Näin se on valmiina ottamaan yhteyttä heti kun se tulee radallaan jälleen näkyviin Maasta Marsin toiselta puolelta.

Klo 18:44: Tänään tapahtuu myös Jupiterissa: Juno tekee lähiohituksen ja monet Nasan Deep Space Networkin antennit on suunnattu kohti Jupiteria. Madridin antenni avustaa ESAa kuuntelemalla myös TGO:ta hetken päästä. 

Klo 18:48: ESAn Cebrerosin maa-asema vahvistaa, että Mars Expressin lähetys on alkanut. Tieto siitä, mitä laskeutumisen aikana oikein tapahtui, saadaan pian!

Klo 18:55: Mars Expressin nauhoittama tiedosto laskeutumisesta on sen kokoinen kuin pitäisi olla, joten tämä on hyvä uutinen. Sen käsittely lennonjohdossa on alkanut.

Klo 18:59: Mieleen tulee Mars Expressin mukana Marsiin lentänyt laskeutuja Beagle 2, joka laskeutui vuonna 2003. Kaikki sujui hyvin aina siihen saakka, kun laskeutuja oli pinnalla: silloin se sammui ennen kuin ennätti ottaa yhteyttä Maahan. Nyt tilanne on hieman erilainen, mutta voi olla, että historia on toistanut itseään...

Klo 19:08: Mitä Schiaparellille on voinut tapahtua? Voi olla, että kaikki on sujunut hyvin, mutta vain intialaisteleskooppi kadotti signaalin. Tai voi olla niin, että laskeutuja on mennyt liian nopeasti horrokseen, joka oli suunniteltu alkamaan vasta hetkeä myöhemmin. Tai sitten laskeutuja on törmännyt Marsin pintaan: joko laskuvarjo ei ole toiminut tai jarrumoottorit eivät ole toimineet. Viimeisin GMST:n saama signaali kertoi laskeutujan olleet mukavasti laskuvarjon alla laskeutumassa alaspäin, mutta sen jälkeen tietoa ei ole.

Mars Expressin nauhoittama lähetys kertoo mitä tapahtui. Siinä ei ole mukana lainkaan telemetriatietoja, mutta signaali sinällään on paljonpuhuva.

Klo 19:19: Tietoja laskeutumistesta saadaan ihan pian...

Klo 19:21: TGO ilmaantuu myös pian jälleen näkyviin. Silloin saadaan vahvistus sille, että ratapoltto on onnistunut (tai ei). Heti yhteyden saamisen jälkeen lennonjohdon lentodynamiikkaryhmä laskee tarkan radan, jolle luotain on päätynyt.

Klo 19:28: Mars Express havaitsi myös Curiosity-laskeutujan matkaa planeetan pinnalle samaan tapaan kuin nyt Schiaparellin laskeutumista. Tuo nauhoite näytti visualisoituna tältä:

Klo 19:31: Yhteyden muodostumista luotaimeen odotetaan aivan päästä, kun TGO on tullut jälleen näkyviin.

Klo 19:35: TGO:n signaali saapui. Kaikki on OK! ... ainakin siis kiertoradalla.

Klo 19:36: ESAlla on nyt kaksi luotainta Marsia kiertävillä radoilla. Ainakin tämä osa lennosta on siis onnistunut tähän saakka erinomaisesti. TGOn signaali on hyvä ja voimakas. Tietoa Schiaparellista odotetaan vielä...

Klo 19:39: Se, että tietoa Schiaparellista ei ole vielä saatu analysoitua kokonaan, ei ole hyvä merkki. Jos kaikki olisi ollut hyvin, tieto olisi jo saatu. Mutta on liian aikaista vielä sanoa, että laskeutuja olisi tuhoutunut.

Klo 19:44: Tunnelma on nyt kuten vuonna 2003, kun Mars Express asettui Marsia kiertämään ja Beagle 2:n kohtalosta odotettiin varmuutta. TGO kiertää Marsia turvallisesti ja se on paljon tärkeämpää kuin laskeutujan onnistuminen. 

Klo 19:53: Telemetriatiedot kertovat, että TGO on erittäin hyvässä kunnossa.

Klo 19:57: Jos Schiaparelli on toiminnassa, sen pitäisi ottaa yhteys Nasan Mars Reconnaissance Orbiteriin noin puolen tunnin päästä. Silloin viimeistään tiedetään onko laskeutuja selvinnyt – tai ainakin toimintakunnossa.

Klo 20:05: Marsin pinnalla oleva Opportunity-kulkija otti kuvan Schiaparellin laskeutumisena aikaan siihen suuntaan. Tuo kuva saadaan Maahan tänään illalla klo 23:07 alkavassa yhteydessä.

Klo 20:07: Uutta kerrottavaa ei todennäköisesti tule kuin vasta noin klo 21:30. Nyt taas siis odotellaan...

Klo 20:16: Lennonjohdosta kerrotaan, että Mars Expressin lähettämä nauhoitus laskeutumisesta ei kerro mitä aivan lopuksi tapahtui. Kaikki ei ole siis mennyt kuten suunniteltiin, ja laskeutuja on joko törmännyt pintaan tai sen lähetys on katkennut jostain muusta syystä. Tieto siitä, onko Schiaparelli ollut yhteydessä MRO-luotaimen kanssa, saadaan tunnin tai parin kuluessa.

Klo 21:32: Lennonjohto vahvistaa, että TGO on hyvällä radalla ja toimii normaalisti. Se vaihdetaan nyt toiseen toimintamoodiin, missä se toimii normaalisti Marsia kiertäessä. Saapumisen aikaan luotain oli tilassa, missä se sieti varsin suuriakin epätavallisia olosuhteita, jotta se radalle asettuminen olisi tapahtunut suunnitellulla tavalla. Nyt se voi "säikähtää" pienemmästäkin, asettua varotilaan ja odottaa ohjeita Maasta, koska se kiertää Marsia turvallisella radalla.

Klo 21:37: Lennojohto: Schiaparellin signaali katkesi jo ennen laskeutumista, joten syy signaalin katkeamiseen ei voi olla iskeytyminen Marsin pintaan. Kaikkia saatuja signaaleita tutkitaan ja todennäköisesti lisätietoja asiasta saadaan vasta huomenna aamulla.

Klo 07:12 (torstaina aamulla): Schiaparellista saadut tiedot viittaavat siihen, että signaali katkesi noin minuuttia ennen laskeutumista. Syy toistaiseksi tuntematon.

Lennonjohdon pöydällä oli hyvää onnea tuottavia maapähkinöitä.

Mitä Schiaparelli sitten tekee?

Schiaparellin tärkein tehtävä on todistaa, että Euroopassakin osataan suunnitella laskeutuminen Marsiin. Laitteella testataan tekniikkaa, jonka avulla turvataan paljon isomman ja pitkäikäisemmän laskeutujan, ExoMars 2020 -kulkijan, pääsy planeetalle.

Edellinen ja toistaiseksi ainoa ESAn laskeutumisyritys Marsiin oli huono-onninen Beagle 2, joka kulki Mars Expressin mukana. Sen laskeutuminen onnistui täydellisesti, mutta yhteyttä laitteeseen ei silti saatu. Myöhemmin otetuista kuvista pääteltiin, että syynä oli epäkuntoon mennyt aurinkopaneelien aukaisusysteemi. Terälehtimäisesti avautuvat kennot jäivät varjostamaan radioantennia ja estivät radioyhteyden saannin. Schiaparellilla ei vastaavia liikkuvia osia ole, joten ennuste on ainakin alustavasti paljon Beagle 2:a parempi.

Vaikka laskeutuja onkin pääasiallisesti testialusta, siinä on myös pieni laitepaketti pinnan olosuhteiden mittaamiseen. Schiaparelli keskittyy kuitenkin vain kaasukehän ominaisuuksien selvittämiseen. Laite raportoi Maahan satelliitin kautta seudulla vallitsevasta tuuliolosuhteista, kosteudesta*, paineesta*, lämpötilasta, sekä kaasun seassa leijuvasta pölystä. Marsin pinnalla vallitsevia sähkökenttiäkin pyritään selvittämään, ensimmäistä kertaa historiassa. (* Laskeutujan kosteus- ja paineanturit ovat suomalaista tekoa.)

Schiaparellin laskeutumisalueella on kuitenkin eräs erikoinen kohde – eikä se ole peräisin Marsista. Tästä lisää ⇒ toisessa jutussamme.

Kirjoittaja on koulutukseltaan kuva-analyysiin erikoistunut planeettageologi.

Otsikkokuvana kraatterin reunaa Meridiani Planumilla (MER / Cornell / JPL / NASA).
Karttakuva: NASA / MOLA / Jarmo Korteniemi

Ylin: Schiaparellin laskeutumisellipsi (punaiset - kumpikin ESAlta, mutta eri lähteistä) peittää
Opportunity-kulkijan laskeutumisalueen (tähti) sekä pitkän pätkän sen jättämiä jälkiä (sin. viiva).
Alin: Schiaparelli tulee olemaan varsin lähellä kolmea muutakin luotainta sekä Marsin suuria
kanjoneita. Niiden luo on kuitenkin matkaa muutama tuhat kilometriä.

Historiallista mutta turhaa

Vain kerran aiemmin on avaruusalus onnistunut laskeutumaan toisen lähelle. Silloin kyse kuitenkin oli suunnitelmasta: Miehitetty Apollo 12 -lento ohjattiin tarkoituksella runsaan sadan metrin päähän Surveyor 3 -laskeutujasta. Astronautit noutivat siitä osia, joista selvitettiin kuinka Kuun pinnan olosuhteille altistuminen vaikuttaa laitteisiin.

Schiaparellia taas ei ole voitu merkittävästi ohjata pitkiin aikoihin. Sen laskeutumispaikka on ollut aina Maasta laukaisusta lähtien yhtä selvillä kuin nytkin. (Lisäys klo 12.30: Ratakorjauksilla sen liikkeitä on hienosäädetty, mutta ellipsiä ei niillä tarkemmaksi saada.) Tarkka paikka määräytyy vasta kun mitään ei ole tehtävissä: Kaasukehän tiheyseroista ja tuulesta eri korkeuksilla, luotaimen tarkasta tulokulmasta, sekä monista muista yksityiskohdsta, joita ei etukäteen voi tarkasti ennustaa.

Vaikka Schiaparelli tömähtäisi nyt lähelle Opportunityn seutuja, ei siitä olisi kenellekään mitään hyötyä. Laite nimittäin ottaa kuvia ainoastaan laskeutumisen aikana. Pinnalle päästyään se ei enää näe ympäristöään, sillä kameraa ei voida suunnata sivulle. Mitään kohdetta ei voida katsella tai tutkia, oli se sitten miten mielenkiintoinen tai kuinka lähellä tahansa.

Eikä Opportunityäkään varmasti ohjasteta moikkaamaan uutta naapuria. Viivasuoraan ja maksiminopeudella (n. 5 cm/s) yötä päivää ajaen Opportunity saattaisi ehkä ehtiä Schiaparellin luo viidessä päivässä, eli juuri ennen kuin tämän paristot tyhjenevät. Matkaan ei kuitenkaan ole mitään syytä, ja niinpä mönkijä voi jatkaa mielenkiintoisia tieteellisiä tutkimuksiaan rauhassa.

Mitä Schiaparelli sitten Marsissa tekee, ja millaiselle alueelle se päätyy? Lue lisää ⇒ toisesta artikkelista!

Alla: Kaikki ihmiskunnan Marsin pinnalle lähettämät laitteet kartalla. Schiaparelli on merkitty mustalla rastilla.

Otsikkokuva: Opportunity-kulkijan lämpökilpi Marsin pinnalla (MER / Cornell / JPL / NASA). Muut kuvat: Jarmo Korteniemi

Kuvassa laskeutumisen aikaan enää n. 300 kg massaltaan oleva Schiaparelli hidastaa vauhtiaan yhdeksän pienen rakettimoottorin avulla.

Kun Schiaparelli laskeutuu, asettuu TGO samalla kiertoradalle

Tänään tapahtuvan laskeutujan irrottamisen aikaan TGO lentää törmäyskurssilla kohti Marsia. Ellei sen rataa muutettaisi, se seuraisi Schiaparellia ja tuhoutuisi.

Niinpä rataa muutetaan heti kun Schiaparelli on turvallisen matkan päässä. Tämä on ensi yönä klo 5.42 Suomen aikaa. Silloin luotaimen päämoottoria käytetään hieman alle kahden minuutin ajan, ja sen jälkeen luotaimen pitäisi olla juuri oikealla kurssilla kohti paikkaa, missä se käynnistää moottorinsa uudelleen keskiviikkona varsinaiseen Marsin kiertoradalle sen jättävään polttoon. 

Varsinainen radalleasettumismanöveeri alkaa klo 16.04 Suomen aikaa keskiviikkona ja tapahtuu samaan aikaan Schiaparellin laskeutumisen aikaan. Moottorin tulee käydä 139 minuuttia, eli yli kahden tunnin ajan; jos poltto on liian lyhyt, sinkoutuu TGO takaisin planeettainväliseen avaruuteen, kun taas liian pitkä poltto hidastaa menoa liikaa ja saa luotaimen murskaantumaan Marsin pintaan.

Jos kaikki menee hyvin, sammuu moottori klo 18.31 ja heti sen jälkeen luotain kääntää suuren antenninsa kohti Maata. Radalle asettumisen aikaan luotain ei ole ollut yhteydessä Maahan, vaan tieto sen onnistumisesta saadaan vasta noin klo 19.32, kun yhteys luotaimeen muodostuu uudelleen.

Tämä tapahtuu siis ensi keskiviikkona, mutta toiminta siis alkaa jo tänään Schiaparellin irtaantumisella. Jos laskeutuja ei jostain syystä irtaannu TGO:sta, ei luotain pysty asettumaan Marsia kiertämään, joten nyt sopii vain toivoa, että kaikki menee hyvin. 

Palaamme luonnollisesti alkavan viikon kuluessa useastikin asiaan – edessä on taas yksi todella jännittävä ja toimintarikas avaruusviikko!

Tärkein asia hoitui kuitenkin niin kuin piti: luotain pääsi matkaan. Jännittämistä riittää kuitenkin jatkossakin, sillä tieto luotaimen tilasta ja varmistus sen pääsystä kohti Marsia vievälle radalle saadaan vasta illalla noin kello 22.30 Suomen aikaa.

Ja kaikkein jännimmät hetket ovat edessä lokakuussa, kun luotain saapuu Marsiin. Eikä siinäkään vielä kaikki: ExoMars 2 seuraa perästä. Laukaisuajankohdaksi on kaavailtu jo vuotta 2018, mutta eilen ESAn pääjohtaja Jan Wörner toppuutteli hiukan ja piti todennäköisempänä vuotta 2020, koska ei halua ”herättää turhia toiveita”. 

Tausta- ja lisätietoa luotaimesta ja erityisesti laukaisusta löytyy aamulla julkaistusta Tiedetuubin jutusta.