p O Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) da NASA começou a observar estrelas extras para ajudar a agência espacial a realizar avanços na exploração de Marte na próxima década. p A espaçonave já trabalhou mais do que o dobro de sua vida planejada para a missão desde o lançamento em 2005. A NASA planeja continuar a usá-la após meados da década de 2020. Maior dependência de um rastreador de estrelas, e menos em giroscópios envelhecidos, é uma maneira pela qual a missão está se adaptando para estender sua longevidade. Outra etapa é tirar mais vida útil das baterias. O serviço estendido da missão fornece retransmissão de dados de ativos na superfície de Marte e observações com seus instrumentos científicos, apesar de alguma degradação nas capacidades.

p "Sabemos que somos um elemento crítico para o Programa Mars para apoiar outras missões de longo prazo, então estamos encontrando maneiras de estender a vida da nave, "disse o gerente de projeto de MRO Dan Johnston, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, Pasadena, Califórnia. "Nas operações de voo, nossa ênfase está em minimizar o risco para a espaçonave enquanto executa um ambicioso plano científico e programático. "O JPL faz parceria com a Lockheed Martin Space, Denver, na operação da nave espacial.

p No início de fevereiro, O MRO completou seu teste final de troca total usando apenas navegação estelar para sentir e manter a orientação da espaçonave, sem giroscópios ou acelerômetros. O projeto está avaliando o teste recente e planejando mudar indefinidamente para este modo "totalmente estelar" em março.

p Desde o lançamento do MRO em 2005 até que a capacidade "estelar" foi carregada como um patch de software no ano passado, a espaçonave sempre usou uma unidade de medida inercial - contendo giroscópios e acelerômetros - para controle de atitude. Em Marte, a atitude do orbitador muda quase continuamente, em relação ao Sol e outras estrelas, enquanto gira uma vez por órbita para manter seus instrumentos científicos apontados para baixo em Marte.

p A espaçonave carrega uma unidade de medida inercial sobressalente. A missão mudou da unidade primária para a sobressalente após cerca de 58, 000 horas de uso, quando o primário começou a mostrar sinais de vida limitada há vários anos. O sobressalente mostra a progressão normal da vida após 52, 000 horas, mas agora precisa ser conservado para quando será mais necessário, enquanto o rastreador de estrelas lida com a determinação de atitude para operações de rotina.

p O rastreador de estrelas, que também tem um backup a bordo, usa uma câmera para obter a imagem do céu e um software de reconhecimento de padrões para discernir quais estrelas brilhantes estão no campo de visão. Isso permite que o sistema identifique a orientação da espaçonave naquele momento. Repetir as observações várias vezes por segundo com muita precisão fornece a taxa e a direção da mudança de atitude.

p "No modo totalmente estelar, podemos fazer ciência normal e retransmissão normal, "Johnston disse." A unidade de medição inercial liga novamente apenas quando é necessário, como durante o modo de segurança, manobras de compensação orbital, ou cobertura de comunicações durante eventos críticos em torno de um pouso em Marte. "O modo de segurança é um estado de precaução em que a espaçonave entra quando detecta condições inesperadas. O controle preciso da atitude é então essencial para manter as comunicações com a Terra e manter o painel solar voltado para o Sol para obter energia.

p Para prolongar a vida da bateria, o projeto está condicionando as duas baterias para manter mais carga, reduzindo a demanda das baterias, e está planejando reduzir o tempo que o orbitador passa na sombra de Marte, quando a luz do sol não pode alcançar os painéis solares. A espaçonave usa suas baterias apenas quando está na sombra, atualmente por cerca de 40 minutos a cada órbita de duas horas.

p As baterias são recarregadas pelos dois grandes painéis solares do orbitador. A missão agora carrega as baterias mais do que antes, para aumentar sua capacidade e vida útil. Isso reduziu o empate deles, em parte ajustando as temperaturas do aquecedor antes que a espaçonave entre na sombra. O ajuste pré-aquece peças vitais enquanto a energia solar está disponível para que os aquecedores esgotem as baterias, enquanto na sombra, pode ser reduzido.

p O círculo próximo da órbita do MRO permanece quase no mesmo ângulo em relação ao Sol, enquanto Marte orbita o Sol e gira sob a espaçonave. Por design, conforme o orbitador passa sobre o lado do planeta iluminado pelo sol durante cada órbita, o solo abaixo dele fica na metade do caminho entre o meio-dia e o pôr-do-sol. Ao mudar a órbita para o final da tarde, os gerentes de missão poderiam reduzir a quantidade de tempo que a espaçonave passa na sombra de Marte a cada órbita. A nave espacial Mars Odyssey da NASA, mais velho do que MRO, fez isso com sucesso há alguns anos. Esta opção para estender a vida da bateria não seria usada até que o MRO tenha apoiado novos pousos de missão a Marte em 2018 e 2021, recebendo transmissões durante os eventos críticos de chegada dos pousadores.

p "Contamos com a permanência da Mars Reconnaissance Orbiter em serviço por muitos mais anos, "disse Michael Meyer, cientista-chefe do Programa de Exploração de Marte da NASA na sede da agência em Washington. "Não é apenas o relé de comunicação que o MRO oferece, tão importante quanto isso. São também as observações do instrumento científico. Isso nos ajuda a entender os possíveis locais de pouso antes de serem visitados, e interpretar como as descobertas na superfície se relacionam com o planeta como um todo. "

p O MRO continua a investigar Marte com todos os seis instrumentos científicos do orbitador, uma década depois do que foi inicialmente planejado como uma missão científica de dois anos a ser seguida por uma missão de revezamento de dois anos. Mais de 1, 200 publicações científicas foram baseadas em observações de MRO. As equipes que operam os dois instrumentos citados com mais frequência em trabalhos de pesquisa - a câmera High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) e o Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer para Marte (CRISM) mapeador de minerais - estão lidando com desafios, mas estão prontas para continuar fornecendo observações valiosas.

p Por exemplo, algumas imagens HiRISE tiradas em 2017 e no início de 2018 mostram um leve desfoque não visto no início da missão. A causa está sob investigação. A porcentagem de imagens de resolução total com desfoque atingiu um pico de 70 por cento em outubro passado, mais ou menos na época em que Marte estava no ponto de sua órbita mais distante do sol. Desde então, a porcentagem caiu para menos de 20%. Mesmo antes de as primeiras imagens borradas serem vistas, as observações com HiRISE normalmente usam uma técnica que cobre mais área do solo com metade da resolução. Isso ainda oferece resolução mais alta do que qualquer outra câmera orbitando Marte - cerca de 60 centímetros por pixel - e pouco desfoque apareceu nas imagens resultantes.

p Usando dois espectrômetros, O CRISM pode detectar uma ampla gama de minerais em Marte. O espectrômetro de comprimento de onda mais longo requer resfriamento para detectar assinaturas de muitos minerais, incluindo alguns associados à água, como carbonatos. Para fazer isso durante a missão científica principal de dois anos, O CRISM usou três resfriadores criogênicos, um por vez, para manter os detectores a menos 235 Fahrenheit (menos 148 Celsius) ou menos. Uma década depois, dois dos resfriadores criogênicos não funcionam mais. O último se tornou não confiável, mas ainda está em avaliação após 34, 000 horas de operação. Sem um resfriador criogênico, O CRISM ainda pode observar alguma luz infravermelha próxima em comprimentos de onda valiosos para detectar óxido de ferro e minerais de sulfato que indicam ambientes úmidos passados ​​em Marte.

p A Câmera de Contexto (CTX) continua como tem feito ao longo da missão, adicionando cobertura quase global e procurando por mudanças na superfície. O Shallow Radar (SHARAD) continua a sondar a subsuperfície de Marte, procurando camadas e gelo. Dois instrumentos para estudar a atmosfera - Mars Color Imager (MARCI) e Mars Climate Sounder (MCS) - continuam a construir em quase seis anos de Marte (cerca de 12 anos terrestres) de registro de tempo e clima.