En dus kan er – bijna anderhalf jaar na aankomst bij Mars – dan bijna begonnen worden met wetenschappelijk onderzoek.

De ExoMars Trace Gas Orbiter (kortweg TGO) arriveerde in oktober 2016 bij Mars en nestelde zich – zoals gepland – in een ovaalvormige baan rond de rode planeet. Maar daarmee was de sonde er nog niet. Want om uitgebreid onderzoek te kunnen doen naar Mars, moest deze eigenlijk in een cirkelvormige baan op ongeveer 400 kilometer afstand van Mars worden gemanoeuvreerd. Om de sonde zonder al te veel brandstofverbruik in zijn definitieve baan te krijgen, werd gebruik gemaakt van aerobraking. Hierbij wordt de atmosfeer van Mars gebruikt om de sonde af te remmen.

Klaar!
Met dat afremmen werd in maart 2017 gestart. En nu – bijna een jaar later – laat ESA weten klaar te zijn. Het is ook voor de ruimtevaartorganisatie zelf waarschijnlijk een grote uitdaging. Want dit was toch een beetje een primeur. “We hebben al enige ervaring opgedaan met aerobraking aan het eind van de Venus Express-missie, die overigens niet gemaakt was om te aerobraken, in 2014,” vertelt Peter Schmitz. “Maar het is voor het eerst dat ESA de techniek gebruikt heeft om in een specifieke baan rond een andere planeet te komen en ExoMars was daar ook echt voor gemaakt.”

De onfortuinlijke lander

De Trace Gas Orbiter reisde samen met een Marslander naar de rode planeet. Die lander crashte echter op het oppervlak van Mars. De landing ging goed tot de lander nog zo’n 3,7 kilometer van het oppervlak van Mars verwijderd was. Tegenstrijdige informatie in de boordcomputer zorgde er op dat moment voor dat de lander in vrije val raakte. En dat kon ‘ie niet navertellen. Een flinke domper voor de Europese en Russische ruimtevaartorganisaties, maar zij lieten al snel weten dat het niets afdoet van hun ambities om aan het begin van het volgende decennium een rover op het oppervlak van Mars neer te zetten.

3600 kilometer per uur
Dat het aerobraken zo lang geduurd heeft, is goed te verklaren. Want de sonde bewoog tijdens elke omwenteling door het bovenste deel van de zeer dunne Marsatmosfeer en werd daarbij elke keer slechts met 17 millimeter per seconde afgeremd. Ter vergelijking: als je in je auto met 50 kilometer per uur rondrijdt, wilt stoppen voor een kruispunt en met 17 millimeter per seconde afremt, moet je zes kilometer voor het kruispunt al beginnen met remmen, wil je tijdig stil kunnen staan. “Aerobraking werkt alleen, omdat we tijdens elke omwenteling significante tijd doorgebracht hebben in de atmosfeer en dat 950 keer hebben herhaald,” aldus Michel Denis, eveneens verbonden aan ESA. “Gedurende een jaar hebben we de snelheid van het ruimtevaartuig met een gigantische 3600 kilometer per uur teruggebracht.”

Nu mogen de stuwraketten aan
Maar opnieuw geldt: de Trace Gas Orbiter is er nog niet. De komende maand zal deze – dit keer geholpen door de stuwraketten – nog tien manoeuvres uit moeten voeren om in zijn uiteindelijke baan te belanden. Naar verwachting zijn die manoeuvres half april afgerond. En dan kan de sonde ein-de-lijk beginnen met de taak waar hij eigenlijk voor gebouwd is: wetenschap bedrijven.

De Trace Gas Orbiter zal vanaf 21 april onderzoek gaan doen naar spoorgassen (gassen die minder dan 1% van de atmosfeer van Mars uitmaken). Daarbij zal de nadruk liggen op het onderzoek naar methaan en andere gassen die kunnen wijzen op geologische of biologische activiteit op Mars. TGO is bovendien uitgerust met een camera waarmee deze de bronnen van bepaalde spoorgassen – denk aan vulkanen – kan fotograferen. Daarnaast kan de sonde actief zoeken naar waterijs dat net onder het oppervlak van Mars verborgen ligt. Die plekken kunnen – net als bepaalde bronnen van spoorgassen – interessante bestemmingen zijn voor toekomstige Marslanders en -rovers. Rond 2021 hoopt ESA – in samenwerking met de Russische ruimtevaartorganisatie – een Marsrover naar de rode planeet te sturen en de Trace Gas Orbiter zal dan tevens dienst gaan doen als doorgeefluik van data die deze rover naar de aarde wil sturen en vice versa.