En helikopter bär ett dropptestfordon till en höjd av 1,2 km innan det släpps för att övervaka utplaceringen av andra etappens huvudskärm, som en del av en serie tester för att förbereda det kommande ExoMars -uppdraget. Kredit:ESA/I.Barel
Den största fallskärmen någonsin att flyga på ett Mars -uppdrag har använts i den första av en serie tester för att förbereda inför det kommande ExoMars -uppdraget som kommer att leverera en rover och en ytvetenskaplig plattform till den röda planeten.
Rymdfarkosten som kommer att bära dem ska sjösättas i juli 2020, med ankomst till Mars i mars 2021. Rovern kommer att vara den första i sitt slag som borrar under ytan och avgör om bevis på liv är begravda under jorden, skyddad från den destruktiva strålning som påverkar ytan idag.
En bärarmodul kommer att transportera rovern och vetenskapsplattformen till Mars inom en enda aeroshell. En nedstigningsmodul kommer att separera från bäraren kort innan den når atmosfären, varpå en värmesköld, fallskärmar, thrusters och dämpningssystem kommer att minska hastigheten, leverera dem säkert till ytan.
Fokus för det senaste testet, utförs i förhållanden under noll i Kiruna, Sverige tidigare denna månad, var den andra huvudskärmen med 35 m diameter. Testet visade utplacering och uppblåsning av fallskärmen med dess 112 linjer anslutna till ett tapptestfordon, via utplacering av en mindre 4,8 m bred pilotränna.
Det kompletta fallskärmssystemet, totalt 195 kg, förvaras i en särskild behållare. Den andra huvudskärmen på 70 kg fälls med sina 5 km sladdar på ett exakt sätt - en process som tar cirka tre arbetsdagar - för att säkerställa att den extraheras ordentligt.
Samlingen höjdes 1,2 km över marken med en helikopter, och sekvensen som initierades efter att fordonet släpptes. Ungefär 12 sekunder efter att pilotrännan blåstes upp, den andra fallskärmsläppet utlöstes.
GoPro -kameror på testbilen på 500 kg tittade upp på fallskärmsuppblåsningen, och utrustning ombord skickade telemetri i realtid när den sjönk på ungefär två och en halv minut till marken.
"Den framgångsrika utplaceringen av vår stora ExoMars -fallskärm med en mindre pilotränna och dess efterföljande stabila nedstigning utan skador, är en viktig milstolpe för projektet, "säger ESA:s Thierry Blancquaert.
"Det var ett mycket spännande ögonblick att se denna gigantiska fallskärm fälla upp och leverera testmodulen till den snöiga ytan i Kiruna, och vi ser fram emot att bedöma hela fallskärmsföljden i de kommande testerna på hög höjd. "
ExoMars fallskärmsinflation. Kredit:ESA/I.Barel
Den testningen kommer att se utrustningen tappad från en stratosfärisk ballong från nästan 30 km, att mer exakt representera det låga atmosfärstrycket på Mars - en viktig aspekt när man överväger fallskärmsinflation.
De efterföljande testerna kommer också att undersöka hela fallskärmsdistributionssekvensen, som består av två huvudskärmar, var och en med en pilotränna.
Den dubbla fallskärmsmetoden rymmer den mycket tyngre nedstigningsmodulen i ExoMars 2020 -uppdraget - cirka 2000 kg jämfört med nästan 600 kg av det tidigare uppdraget.
Den första huvudskärmen är en 15 m bred "disc-gap band" -ränna av samma design som används på ExoMars 2016-uppdraget och ESA:s Huygens-sond som landade på Saturns måne Titan 2005. Den öppnas medan modulen fortfarande reser med supersonisk hastighet, och kommer att jettisoneras före utplaceringen av den andra pilotrännan och den andra huvudfärgskärmen en gång med subsoniska hastigheter.
ExoMars 2020 fallskärmsdistributionssekvens. Upphovsman:European Space Agency
Den andra huvudskärmen har en ring-slot-design, vilket ökar motståndet vid lägre hastigheter.
Under den senare nedstigningen kommer aeroshells främre värmesköld att kasseras, och landningsplattformen kommer att släppas för sin sista nedstigning.
Plattformen kommer sedan att sätta in ramper för rovern att köra ner och vidare till Mars för att påbörja sitt spännande vetenskapliga utforskningsuppdrag.
Rovern kommer att ta emot kommandon och vidarebefordra sina vetenskapliga data till jorden genom ExoMars Trace Gas Orbiter, som anlände till Mars 2016 och slutförde nyligen en årslång aerobraking-kampanj för att nå sin nästan cirkulära vetenskapsbana-det tyngsta rymdfarkoster som någonsin uppnått en bana med denna teknik.
Konstnärens intryck av ExoMars 2020 -rovern (förgrunden), ytvetenskaplig plattform (bakgrund) och Trace Gas Orbiter (överst). Ej skalenlig. Kredit:ESA/ATG medialab
Orbiterns huvudroll är att söka i atmosfären efter spårgaser som kan vara kopplade till aktiva biologiska eller geologiska processer.
ExoMars -programmet är ett gemensamt arbete mellan ESA och Roscosmos.
Låghöjdstestet av den stora fallskärmen som tillverkades av Arescosmo utfördes av Vorticity Ltd vid Swedish Space Corporation Esrange-anläggningen. Testet utfördes under överinseende av Thales Alenia Space France som ansvarig för fallskärmsmonteringssystemet, Thales Alenia Space Italy som ExoMars Prime -entreprenör, och ESA.