ในเดือนมีนาคม 2559 องค์การอวกาศยุโรป (ESA) ได้เปิดตัว ExoMars (Exobiology on Mars) ภารกิจสู่อวกาศ โครงการความร่วมมือระหว่าง ESA และ Roscosmos ภารกิจสองส่วนนี้ประกอบด้วย ติดตามยานอวกาศก๊าซ (TGO) และ Schiaparelli คนงานซึ่งทั้งคู่เดินทางมาถึงวงโคจรรอบดาวอังคารในเดือนตุลาคม 2559 ในขณะที่ Schiaparelli ชนขณะที่พยายามลงจอด, องค์การ ได้บรรลุผลสำเร็จที่น่าประทับใจ
ตัวอย่างเช่นในเดือนมีนาคมปี 2017 ยานอวกาศเริ่มต้นการซ้อมรบแบบแอโรบิกกิ้งหลายครั้งซึ่งมันเริ่มลดวงโคจรเพื่อเข้าสู่บรรยากาศที่บางของดาวอังคารและชะลอตัวลง ตามที่ Armelle Hubault วิศวกรปฏิบัติการยานอวกาศระบุ องค์การ ทีมควบคุมการบินภารกิจ ExoMars นั้นมีความก้าวหน้าอย่างมากและกำลังจะมาถึงเพื่อสร้างวงโคจรรอบสุดท้ายรอบดาวเคราะห์แดง
องค์การของ ภารกิจคือการศึกษาพื้นผิวของดาวอังคารระบุลักษณะการกระจายของน้ำและสารเคมีใต้พื้นผิวศึกษาวิวัฒนาการทางธรณีวิทยาของดาวเคราะห์ระบุแหล่งลงจอดในอนาคตและเพื่อค้นหาชีวประวัติที่เป็นไปได้ของชีวิตอังคารที่ผ่านมา เมื่อมันได้สร้างวงโคจรรอบสุดท้ายรอบดาวอังคาร - 400 กม. (248.5 ไมล์) จากพื้นผิว - องค์การ จะอยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมในการดำเนินการศึกษาเหล่านี้
อีเอสเอยังปล่อยกราฟิก (ดังที่แสดงด้านบน) แสดงให้เห็นถึงวงโคจรที่ต่อเนื่อง องค์การ ได้ทำขึ้นตั้งแต่เริ่มทำการ aerobraking - และจะดำเนินต่อไปจนถึงเดือนมีนาคมของปี 2561 ในขณะที่จุดสีแดงหมายถึงยานอวกาศ (และเส้นสีฟ้าของวงโคจรปัจจุบัน) เส้นสีเทาแสดงการลดลงอย่างต่อเนื่องใน องค์การของ ระยะเวลาการโคจร เส้นหนาแสดงถึงการลดลง 1 ชั่วโมงในขณะที่เส้นบาง ๆ แสดงถึงการลดลง 30 นาที
โดยพื้นฐานแล้วการประลองยุทธ์ aerobraking เดียวประกอบด้วยยานอวกาศผ่านเข้าสู่ชั้นบรรยากาศบนของดาวอังคารและอาศัยแผงโซลาร์เซลล์เพื่อสร้างแรงลากจำนวนเล็กน้อย เมื่อเวลาผ่านไปกระบวนการนี้จะทำให้ยานช้าลงและค่อย ๆ ลดวงโคจรรอบดาวอังคาร เมื่อ Armelle Hubault เพิ่งโพสต์ลงในบล็อกวิทยาศาสตร์จรวดของ ESA:
“ เราเริ่มต้นด้วยวงโคจรที่ใหญ่ที่สุดด้วยระยะทางไกลที่สุดจากดาวอังคารในแต่ละวงโคจร 33 กิโลเมตรและวงโคจร 24 ชั่วโมงในเดือนมีนาคม 2560 แต่ต้องหยุดช่วงฤดูร้อนปีที่แล้วเนื่องจากดาวอังคารอยู่ใกล้กัน เราแนะนำ aerobraking ในเดือนสิงหาคม 2017 และกำลังจะเสร็จสิ้นในการโคจรรอบวิทยาศาสตร์ขั้นสุดท้ายในกลางเดือนมีนาคม 2018 ณ วันนี้ 30 มกราคม 2018 เราได้ชะลอ ExoMars TGO 781.5 m / s สำหรับการเปรียบเทียบความเร็วนี้เร็วกว่าสองเท่าของความเร็วของเครื่องบินไอพ่นระยะไกลทั่วไป”
เมื่อต้นสัปดาห์ยานอวกาศผ่านจุดที่มันเข้าใกล้พื้นผิวมากที่สุดในวงโคจรของมัน (ทางผ่านของปริภูมิซึ่งแสดงด้วยเส้นสีแดง) ในระหว่างวิธีการนี้ยานได้จุ่มลงในบรรยากาศชั้นบนสุดของดาวอังคารซึ่งลากเครื่องบินและชะลอความเร็วลงอีก ในวงโคจรวงรีปัจจุบันมันถึงระยะทางสูงสุด 2700 กม. (1677 ไมล์) จากดาวอังคาร (เป็นจุดศูนย์กลาง)
แม้จะเป็นการฝึกฝนมานานหลายสิบปี แต่การ aerobraking ยังคงเป็นความท้าทายทางเทคนิคที่สำคัญสำหรับทีมภารกิจ ทุกครั้งที่ยานอวกาศผ่านชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ผู้ควบคุมการบินจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าทิศทางของยานอวกาศนั้นถูกต้องเพื่อชะลอความเร็วและทำให้แน่ใจว่ายานนั้นยังคงมีเสถียรภาพ หากการคำนวณของพวกเขาถูกปิดลงแม้แต่นิดเดียวยานอวกาศก็อาจเริ่มหมุนออกจากการควบคุมและออกนอกเส้นทาง ดังที่ Hubault อธิบาย:
“ เราต้องปรับความสูงเพริเซนเตรของเราอย่างสม่ำเสมอเพราะในมือข้างหนึ่งบรรยากาศของดาวอังคารมีความหนาแน่นแตกต่างกัน (ดังนั้นบางครั้งเราเบรกมากขึ้นและบางครั้งเราเบรกน้อยลง) และในทางกลับกันแรงโน้มถ่วงของดาวอังคารไม่เหมือนกันทุกที่ ดาวเคราะห์ดึงเราลงและบางครั้งเราก็ลอยออกไปเล็กน้อย) เราพยายามอยู่ที่ระดับความสูงประมาณ 110 กม. เพื่อให้ได้ผลการเบรกที่เหมาะสมที่สุด เพื่อให้ยานอวกาศติดตามเราอัปโหลดชุดคำสั่งใหม่ทุกวันดังนั้นสำหรับเราสำหรับพลวัตการบินและสำหรับทีมสถานีภาคพื้นดินมันเป็นเวลาที่ต้องการอย่างมาก!”
ขั้นตอนต่อไปสำหรับทีมควบคุมการบินคือการใช้เครื่องขับดันของยานอวกาศเพื่อจัดทำยานอวกาศเข้าสู่วงโคจรรอบสุดท้าย (แสดงโดยเส้นสีเขียวบนแผนภาพ) เมื่อถึงจุดนี้ยานอวกาศจะอยู่ในวิทยาศาสตร์ขั้นสุดท้ายและโคจรรอบการถ่ายทอดข้อมูลซึ่งจะอยู่ในวงโคจรรอบวงกลมประมาณ 400 กิโลเมตร (248.5 ไมล์) จากพื้นผิวดาวอังคาร ดังที่ Hubault เขียนกระบวนการในการนำ TGO เข้าสู่วงโคจรสุดท้ายนั้นยังคงเป็นสิ่งที่ท้าทาย
“ ความท้าทายที่สำคัญในขณะนี้ก็คือเนื่องจากเราไม่เคยรู้ล่วงหน้าว่ายานอวกาศนั้นจะชะลอตัวลงมากแค่ไหนในแต่ละเส้นทางของ pericentre เรายังไม่เคยรู้แน่ชัดว่าเมื่อใดที่จะมีการติดต่อกับสถานีภาคพื้นดินของเราอีกครั้ง โลก” เธอกล่าว “ เรากำลังทำงานกับหน้าต่าง 20 นาทีเพื่อรับสัญญาณ (AOS) เมื่อสถานีภาคพื้นดินจับสัญญาณของ TGO ในระหว่างการมองเห็นสถานีใดก็ตามในขณะที่ตามปกติสำหรับภารกิจอวกาศเรามีโปรแกรม AOS ล่วงหน้าไว้ล่วงหน้า”
ด้วยระยะเวลาการโคจรของยานอวกาศในขณะนี้ลดลงเหลือน้อยกว่า 3 ชั่วโมงทีมควบคุมการบินจะต้องผ่านแบบฝึกหัดนี้ 8 ครั้งต่อวัน เมื่อ TGO มาถึงวงโคจรสุดท้ายแล้ว (ภายในเดือนมีนาคม 2561) ยานอวกาศจะยังคงอยู่ที่นั่นจนถึงปี 2565 ซึ่งทำหน้าที่เป็นดาวเทียมถ่ายทอดโทรคมนาคมสำหรับภารกิจในอนาคต หนึ่งในภารกิจของมันคือการส่งต่อข้อมูลจาก ESA ExoMars 2020 ภารกิจซึ่งจะประกอบไปด้วยรถแลนด์โรเวอร์ยุโรปและแพลตฟอร์มพื้นผิวรัสเซียที่ถูกติดตั้งบนพื้นผิวดาวอังคารในฤดูใบไม้ผลิปี 2021
พร้อมกับนาซา ดาวอังคาร 2020 rover, rover / lander คู่นี้จะเป็นคนล่าสุดในภารกิจหุ่นยนต์แนวยาวที่ต้องการปลดล็อกความลับของดาวอังคารในอดีต นอกจากนี้ภารกิจเหล่านี้จะดำเนินการตรวจสอบที่สำคัญซึ่งจะปูทางไปสู่ภารกิจในการส่งตัวอย่างภารกิจคืนสู่พื้นดินในที่สุดไม่ต้องพูดถึงลูกเรือบนพื้นผิว!
