NASA:s Mars Reconnaissance Orbiter High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) avbildade ExoMars Schiaparelli -modulens landningsplats den 25 oktober 2016, efter modulens ankomst till Mars den 19 oktober. De zoomade infällningarna ger närbilder av vad som tros vara flera olika hårdvarukomponenter associerade med modulens nedstigning till marsytan. Dessa tolkas som den främre värmeskölden, fallskärmen och den bakre värmeskölden som fallskärmen fortfarande är fäst vid, och nedslagsplatsen för själva modulen. På bilden, norr är upp; västerut till vänster. Schiaparelli färdades från väst till öst. Bildskalan är 29,5 cm/pixel. Ljusstyrkan hos de enskilda zoomningarna har justerats för att bäst avslöja funktionerna mot marsytan i varje fall. Skalan på 100 m i huvudbilden är endast vägledande, eftersom HiRISE-bilden togs i en sned vinkel. Avstånden som anges mellan de olika komponenterna i huvudtexten har korrigerats för denna effekt. Kredit:NASA/JPL-Caltech/University of Arizona
En högupplöst bild tagen av en NASA Mars orbiter denna vecka avslöjar ytterligare detaljer om området där ExoMars Schiaparelli-modulen hamnade efter dess nedstigning den 19 oktober.
Den senaste bilden togs den 25 oktober av den högupplösta kameran på NASA:s Mars Reconnaissance Orbiter och ger närbilder av nya markeringar på planetens yta som först hittades av rymdfarkostens "kontextkamera" förra veckan.
Båda kamerorna hade redan planerats att observera mitten av landningsellipsen efter att koordinaterna hade uppdaterats efter separationen av Schiaparelli från ESA:s Trace Gas Orbiter den 16 oktober. Separationsmanövern, hypersoniska atmosfäriska inträde och fallskärmsfaser av Schiaparellis härkomst gick enligt plan, modulen hamnade inom huvudkamerans fotavtryck, trots problem i slutfasen.
De nya bilderna ger en mer detaljerad titt på huvudkomponenterna i Schiaparelli-hårdvaran som används i nedstigningssekvensen.
Huvuddraget i sammanhangsbilderna var en mörk suddig fläck på ungefär 15 x 40 m, associerade med effekterna av Schiaparelli själv. De högupplösta bilderna visar en central mörk fläck, 2,4 m bred, överensstämmer med kratern gjord av ett föremål på 300 kg som träffar några hundra km/h.
Kratern förutspås vara cirka 50 cm djup och fler detaljer kan synas i framtida bilder.
De asymmetriska omgivande mörka markeringarna är svårare att tolka. Om en meteoroid träffar ytan i 40 000–80 000 km/h, asymmetriska skräp som omger en krater skulle normalt peka på en låg inkommande vinkel, med skräp som kastas ut i färdriktningen.
Men Schiaparelli reste betydligt långsammare och, enligt den normala tidslinjen, borde ha sjunkit nästan vertikalt efter att ha saktat ner under dess inträde i atmosfären från väster.
Det är möjligt att hydrazindrivmedelstanken i modulen exploderade företrädesvis i en riktning vid kollisionen, kastar skräp från planetens yta i riktning mot explosionen, men mer analys behövs för att utforska denna idé ytterligare
Landningsplatsen för Schiaparelli -modulen inom den förutsagda landningselipsen i en mosaik av bilder från Context Camera (CTX) på NASA:s Mars Reconnaissance Orbiter och Thermal Emission Imaging System (THEMIS) på NASA:s Mars Odyssey -orbiter 2001. Under huvudbilden finns ett par före- och efterbilder, tagen av CTX-kameran den 29 maj 2016 (vänster) och 20 oktober 2016 (höger), respektive. Bilden den 20 oktober visar två nya funktioner som dyker upp efter ankomsten av Schiaparellis testlandermodul på marsytan den 19 oktober. En av funktionerna är ljus och kan associeras med fallskärmen med en diameter på 12 m som används i det andra steget av Schiaparellis nedstigning, efter det initiala värmesköldinträdet. Fallskärmen och den tillhörande ryggskölden släpptes från Schiaparelli före den sista fasen, under vilken dess nio propeller borde ha bromsat den till stillastående strax ovanför ytan. Den andra nya funktionen är en flummig mörk fläck som är ungefär 15 x 40 meter stor och cirka 1 km norr om fallskärmen. Detta tolkas som att det härrör från påverkan av själva Schiaparelli-modulen efter ett mycket längre fritt fall än planerat, efter att thrustrarna stängdes av i förtid. Landningsellipsen är 100 km x 15 km, och är centrerad på 2 grader sydlig latitud och 353 grader östlig longitud, i Meridiani Planum -regionen på Mars, nära planetens ekvatorn. Bilden mäter cirka 100 km; norr är uppe. Den mörka fläcken på bilden, associerad med Schiaparelli-modulen, ligger cirka 5,4 km väster om mitten av landnings -ellipsen. Upphovsman:Huvudbild:NASA/JPL-Caltech/MSSS, Arizona State University; infogar:NASA/JPL-Caltech/MSSS
En extra lång mörk båge ses uppe till höger på den mörka fläcken men är för närvarande oförklarlig. Det kan också vara kopplat till nedslaget och eventuell explosion.
Till sist, det finns några vita prickar i bilden nära nedslagsplatsen, för liten för att kunna lösas korrekt i den här bilden. Dessa kan vara relaterade till påverkan eller inte - de kan bara vara "buller". Ytterligare avbildning kan hjälpa till att identifiera deras ursprung.
Cirka 1,4 km söder om Schiaparelli, en vit funktion som ses i förra veckans kontextbild avslöjas nu mer i detalj. Det är bekräftat att det är fallskärmen med en diameter på 12 m som användes under den andra etappen av Schiaparellis nedstigning, efter det första värmesköldens inträde i atmosfären. Fortfarande fäst vid det, som förväntat, är den bakre värmeskölden, nu tydligt sett.
Fallskärmen och den bakre värmeskölden kastades ut från Schiaparelli tidigare än väntat. Schiaparelli tros ha avfyrat sina propeller i bara några sekunder innan de föll till marken från en höjd av 2–4 km och nådde ytan i mer än 300 km/h.
Förutom nedslagsplatsen för Schiaparelli och fallskärmen, en tredje funktion har bekräftats som den främre värmeskölden, som kastades ut ungefär fyra minuter in i den sex minuter långa nedstigningen, som planerat.
ExoMars- och MRO-teamen identifierade en mörk fläck förra veckans bild cirka 1,4 km öster om nedslagsplatsen och detta verkade vara en rimlig plats för den främre värmeskölden med tanke på tidpunkten och färdriktningen efter modulens inträde.
Det fläckiga ljusa och mörka utseendet på denna funktion tolkas som reflektioner från den flerskiktiga värmeisoleringen som täcker insidan av den främre värmeskölden. Ytterligare avbildning från olika vinklar bör kunna bekräfta denna tolkning.
De mörka särdragen runt den främre värmeskölden beror sannolikt på ytdamm som störs under kollisionen.
Ytterligare avbildning av MRO är planerad under de kommande veckorna. Baserat på aktuella data och observationer gjorda efter den 19 oktober, Detta kommer att inkludera bilder tagna under olika visnings- och ljusförhållanden, som i sin tur kommer att använda skuggor för att bestämma de lokala höjderna på funktionerna och därför en mer övertygande analys av vad funktionerna är.
Ett par före- och efterbilder tagna av Context Camera (CTX) på NASA:s Mars Reconnaissance Orbiter den 29 maj 2016 och 20 oktober 2016 visar två nya funktioner som dyker upp efter ankomsten av Schiaparelli testlandermodulen den 19 oktober. En av funktionerna är ljus och kan associeras med fallskärmen med en diameter på 12 m som används i andra etappen av Schiaparellis nedstigning, efter den första värmeskölden. Fallskärmen och den tillhörande ryggskölden släpptes från Schiaparelli före den sista fasen, under vilken dess nio propeller borde ha bromsat den till stillastående strax ovanför ytan. Den andra nya funktionen är en flummig mörk fläck som är ungefär 15 x 40 meter stor och cirka 1 km norr om fallskärmen. Detta tolkas som att det härrör från påverkan av själva Schiaparelli-modulen efter ett mycket längre fritt fall än planerat, efter att thrustrarna stängdes av i förtid. Huvudbilden täcker ett område som är cirka 4 kilometer brett, på cirka 2 grader sydlig latitud, 354 grader östlig longitud, i Meridiani Planum-regionen på Mars. Skalstreckarna är i meter. Norr är uppe. Kredit:NASA/JPL-Caltech/MSSS
En fullständig utredning pågår nu som involverar ESA och industrin för att identifiera orsaken till de problem som Schiaparelli stötte på i sin slutfas. Undersökningen startade så snart detaljerad telemetri som sänts av Schiaparelli under dess nedstigning hade vidarebefordrats tillbaka till jorden av Trace Gas Orbiter.
Hela uppsättningen av telemetri måste bearbetas, korrelerade och analyserades i detalj för att ge en slutgiltig bild av Schiaparellis härkomst och orsakerna till anomin.
Tills denna fullständiga analys har slutförts, det finns en fara att dra alltför enkla eller till och med felaktiga slutsatser. Till exempel, teamet blev till en början förvånade över att se ett längre än väntat "gap" på två minuter i telemetrin under maximal uppvärmning av modulen när den kom in i atmosfären:detta förväntades vara upp till bara en minut. Dock, ytterligare bearbetning har sedan dess tillåtit teamet att hämta hälften av de "saknade" uppgifterna, utesluter eventuella problem med denna del av sekvensen.
De senare stadierna av nedstigningssekvensen, från brytning av den bakre skärmen och fallskärmen, till aktivering och tidig avstängning av thrusters, utforskas fortfarande i detalj. En rapport om utredningsgruppens resultat förväntas senast i mitten av november 2016.
Samma telemetri är också en extremt värdefull utgång från Schiaparelli-posten, nedstigning och landningsdemonstration, som var huvudsyftet med detta inslag i ExoMars 2016 -uppdraget. Mätningar gjordes på både främre och bakre sköldar under inträde, första gången som sådan data har inhämtats från den bakre värmeskölden på ett fordon som går in i marsatmosfären.
Teamet kan också peka på framgångar i inriktningen av modulen vid dess separation från orbiter, den hypersoniska atmosfäriska inträdesfasen, och fallskärmsplaceringen i överljudshastigheter, och den efterföljande bromsningen av modulen.
Dessa och andra data kommer att vara ovärderlig inmatning i framtida landningsuppdrag, inklusive den gemensamma europeisk-ryska ExoMars 2020 rover och ytplattform.
Till sist, orbitern fungerar bra och är beredd att göra sina första mätningar den 20 november för att kalibrera sina vetenskapliga instrument.
