במרץ 2016 השיקה סוכנות החלל האירופית (ESA) את ה- ExoMars (אקסוביולוגיה במאדים) המשימה לחלל. פרויקט משותף בין ESA לרוסקוסמוס, המשימה הדו-חלקית הזו כללה את עקוב אחר אורביטר גז (TGO) וה- שיאפרלי הנחתת, ששניהם הגיעו למסלול סביב מאדים באוקטובר 2016. ואילו שיאפרלי התרסק כשניסה לנחות, TGO המשיך להשיג כמה פעולות מרשימות.
לדוגמה, במרץ 2017 החל המסלול בסדרת תמרונים אירוביים, שם החל להוריד את מסלולו כדי להיכנס לאווירה הדקה של מאדים ולהאט את עצמו. לדברי ארמל האולט, מהנדס התפעול בחלל TGO צוות בקרת הטיסה, משימת ExoMars התקדמה אדירה והיא בדרך לביסוס מסלולו הסופי סביב הכוכב האדום.
TGO's המשימה הייתה ללמוד את פני מאדים, לאפיין את התפלגות המים והכימיקלים שמתחת לפני השטח, לחקור את ההתפתחות הגיאולוגית של כדור הארץ, לזהות אתרי נחיתה עתידיים ולחפש אחר חתימות ביולוגיות מחיי מאדים בעבר. לאחר שהקימה את מסלולו הסופי סביב מאדים - 400 ק"מ מהשטח - TGO ימוצבו באופן אידיאלי לביצוע מחקרים אלה.
ESA פרסמה גם גרפיקה (המוצגת לעיל) המדגימה את מסלולם ההמשך TGO ביצעה מאז שהחלה לבצע טיסות אוויר - ותמשיך לבצע עד מרץ 2018. בעוד הנקודה האדומה מציינת את המסלול (ואת הקו הכחול את מסלולו הנוכחי), הקווים האפורים מראים ירידות ברציפות ב TGO's תקופת מסלול. הקווים המודגשים מציינים צמצום של שעה ואילו הקווים הדקים מציינים צמצום של 30 דקות.
בעיקרו של דבר, תמרון אירופאי יחיד מורכב מהסלגל העובר לאטמוספירה העליונה של מאדים וסומך על מערכי השמש שלו כדי ליצור כמויות זעירות של גרר. עם הזמן, תהליך זה מאט את המלאכה ומוריד בהדרגה את מסלולו סביב מאדים. כפי שפרסם ארמלה האולט לאחרונה בבלוג מדעי הטילים של ESA:
"התחלנו במסלול הגדול ביותר עם מרכז שטח (המרוחק ביותר ממאדים במהלך כל מסלול) של 33 200 ק"מ ומסלול של 24 שעות במארס 2017, אבל נאלצנו להשהות בקיץ האחרון בגלל שהמאדים היו בשיתוף. התחלנו לבצע טיסות אווירוניות באוגוסט 2017, ואנחנו בדרך לסיים במסלול המדע הסופי באמצע מרץ 2018. נכון להיום, 30 בינואר 2018, האטנו את ה- ExoMars TGO במהירות של 781.5 מ '/ ש'. לשם השוואה, המהירות הזו היא יותר מפי שניים מהמהירות של מטוס סילון טיפוסי לטווח ארוך. "
מוקדם יותר השבוע עבר מסלול הדרך בנקודה בה התקרב לגישה הקרובה ביותר אל פני השטח במסלולו (מעבר המחזור המרכזי, המיוצג על ידי הקו האדום). במהלך גישה זו הטבלה המלאכה היטב באטמוספירה העליונה של מאדים, שגררה את המטוס והאטה אותו עוד יותר. במסלולו האליפטי הנוכחי הוא מגיע למרחק מקסימאלי של 2700 ק"מ (1677 מיילים) ממאדים (זהו המתחם המרכזי).
למרות היותו נוהג בן עשרות שנים, נשיאת אוויר-אוויר נותרה אתגר טכני משמעותי עבור צוותי המשימה. בכל פעם שחללית עוברת באטמוספירה של כוכב לכת, מבקרי הטיסה שלה צריכים לוודא כי אוריינטציה שלה צודקת בדיוק כדי להאט ולהבטיח שהכלי השיט יישאר יציב. אם החישובים שלהם מושבתים אפילו מעט, החללית יכולה להתחיל לצאת מכלל שליטה ולהתרחק מהדרך. כפי שהסביר הובולט:
"עלינו להתאים את גובה אזור המרכז באופן קבוע, מכיוון שמצד אחד האווירה המרטית משתנה בצפיפות (כך שלפעמים אנו בולמים יותר ולפעמים אנו בולמים פחות) ומצד שני, כוח המשיכה של מרטי אינו זהה בכל מקום (כך לפעמים הכוכב מושך אותנו מטה ולפעמים אנחנו נסחפים קצת החוצה). אנו משתדלים להישאר בגובה של כ 110 ק"מ לקבלת אפקט בלימה אופטימלי. כדי לשמור על החללית על המסלול, אנו מעלים מערך פקודות חדש מדי יום - לכן עבורנו, לדינמיקת טיסה ולצוותי תחנת הקרקע, זו תקופה מאוד תובענית! "
השלב הבא עבור צוות בקרת הטיסה הוא להשתמש בגרסות החלליות לתמרון החללית למסלולו הסופי (המיוצג על ידי הקו הירוק בתרשים). בשלב זה החללית תהיה במסלול ממסר נתוני המדע והתפעול הסופי שלה, שם היא תהיה במסלול מעגלי בערך 400 ק"מ משטח מאדים. כפי שכתב Hault, תהליך הכנסת ה- TGO למסלולו הסופי נותר מאתגר.
"האתגר העיקרי כרגע הוא שמכיוון שאף פעם איננו יודעים מראש עד כמה תאט האטה של החללית במהלך כל מעבר מרכזי, אנו אף פעם לא יודעים בדיוק מתי היא הולכת ליצור קשר מחדש עם תחנות הקרקע שלנו לאחר שנצבוע חזרה אדמה, "אמרה. "אנו עובדים עם חלון של 20 דקות לרכישת האות (AOS), כאשר תחנת הקרקע תופסת לראשונה את האות של TGO במהלך כל נראות בתחנה נתונה, ואילו בדרך כלל למשימות בין-כוכביות יש לנו זמן AOS מתוכנן מראש."
עם תום תקופת מסלול החללית לפחות משלוש שעות, צוות בקרת הטיסה צריך לעבור תרגיל זה 8 פעמים ביום. לאחר שה- TGO הגיע למסלולו הסופי (עד מרץ 2018), המסלול יישאר שם עד שנת 2022, וישמש לוויין ממסר טלקומוניקציה למשימות עתידיות. אחת ממשימותיה תהיה העברת נתונים ממטוסי ה- ESA ExoMars 2020 המשימה שתורכב משוטט אירופי ופלטפורמת שטח רוסית שפרוסה את פני מאדים באביב 2021.
יחד עם נאס"א מאדים 2020 rover, זוג רובר / נחת זה יהיה האחרון בשורה ארוכה של משימות רובוטיות המחפשות לפתוח את סודות עבר מאדים. בנוסף, משימות אלה יבצעו חקירות מכריעות שיסללו את הדרך למשימות החזרה מדגמיות בסופו של דבר לכדור הארץ, שלא לדבר על הצוותים לפני השטח!
