Mars Express

Sonda organizace ESA vybavená vědeckou aparaturou z Itálie, Německa, Francie a Švédska a vypuštěná ruskou nosnou raketou má za cíl provádět výzkum Marsu z oběžné dráhy, na kterou byl naveden 2003-12-25. Hlavním úkolem stanice je hledání stop vody na Rudé planetě. Do 2003-12-19 putoval společně s hlavní sondou připojený sestupový modul Beagle 2 vyrobený ve Velké Británii.

Planeta Mars se má stát koncem roku 2003 a začátkem následujícího roku svědkem doslova invaze automatických kosmických aparátů. Kromě družic Mars Global Surveyor a 2001 Mars Odyssey, již několik roků fungujících na oběžné dráze, měla ke svému cíli po mnoha peripetiích dorazit japonská Nozomi - jejíž let ale skončil nezdarem, očekává se přílet dvojice pohyblivých geologických laboratoří organizace NASA nazvaných Spirit a Opportunity ale také první samostatné meziplanetární sondy organizace ESA - Mars Express.

Záměr vyslat sondu k Marsu v roce 2003 byl oznámen organizací ESA [=European Space Agency] v roce 1997. Mars Express je první tzv. "flexibilní" misí Evropské kosmické agentury z dlouhodobého plánu vědeckých programů. Mise je podmíněna množstvím jednotlivých navazujících komponent, jako např. nosná raketa, služební díl družicové části, vědecká aparatura, přistávací modul, pozemní sledovací segment, zařízení pro zpracování a vyhodnocování získaných dat atp. Na realizaci těchto dílčích úkolů se podílejí mezinárodní týmy inženýrů a vědců uvnitř i mimo organizaci ESA, buď jako dodavatelé stávajících systémů (např. nosná raketa) nebo jako řešitelé nových požadavků (vlastní aparatura stanice). Ve značné míře byly použity již dříve vyvinuté komponenty například pro kometární sondu Rosetta, která odstartovala 2004-03-02. Tato koncepce umožnila připravit sondu, ve srovnání s podobnými projekty, ve velmi krátkém čase (odtud název Express) a při nízkých nákladech.

Hlavním cílem mise je hledání podpovrchové vody na Marsu a vysazení přistávacího modulu na povrch. Sedm vědeckých experimentů na palubě družicové části bude provádět dálkovou sondáž s cílem získat nový pohled na atmosféru Marsu, stavbu planety a geologii. Kromě vědeckých výzkumů má Mars Express poskytovat retranslační služby mezi Zemí a různými přistávacími aparáty na povrchu - vlastním i pro jiné organizace - a tím položit základ pro zjednodušení rádiového spojení s Marsem v rámci mezinárodního úsilí při výzkumu planety Mars pro roky 2003 až 2007.

Vědci doufají, že přístroje na palubě zaznamenají přítomnost vody pod povrchem. Může existovat ve formě podzemních řek a jezer, vlhkých vrstev zeminy nebo permafrostu (věčně zmrzlé půdy). Hlavními vědeckými cíli mise Mars Express jsou:

• 3D snímkování planety mající za úkol získat více znalostí o povrchu a geologii;
• pomocí radaru nahlédnout pod povrch;
• upřesnit zákonitosti cirkulace atmosféry stanovit její složení a tím získat podrobný obraz o marsovské meteorologii a klimatu;
• studovat vzájemné působení atmosféry a okolního kosmického prostředí.

Pro start byla vybrána ruská raketa Sojuz/Fregat, kterou nabízí rusko-evropské konsorcium Starsem. Jelikož se jedná o relativně levný nosič jsou vytvořeny předpoklady, aby byly udrženy plánované celkové náklady na misi v hranicích 150 milionů €.

Konstrukce

Sondu postavilo konsorcium firem vedených společností Astrium (Francie). Provozovatelem je organizace ESA [=European Space Agency].

Planetární sonda tvaru kvádru o rozměrech 1.5x1.8x1.4 m. Celková startovní hmotnost kompletní stanice obnáší 1042 kg a je tvořena:

• konstrukce sondy 439 kg;
• přistávací modul 60 kg;
• užitečné zatížení 116 kg;
• pohonné látky 427 kg.

Telekomunikační systém používá vysokoziskovou parabolickou anténu o průměru 1.6 m připojenou k tělesu sondy. Pro účely spojení v blízkosti Země slouží nízkovýkonná tyčová anténa o délce 0.4 m. Parabolická anténa bude směřovat k Zemi až 6 hodin na jednom oběhu kolem Marsu, který má trvat 7.5 h. Zbývajících 1.5 h bude sonda orientována k Marsu a budou probíhat vědecká měření. Pokaždé, když bude přelétat nad modulem Beagle 2, přistávací aparát má automaticky předat data shromážděná na povrchu Marsu na speciální anténu v pásmu UHF.

Data z přistávacího modulu spolu s těmi, která naměřily palubní přístroje se odvysílají na Zemi v komunikačních relacích rychlostí 230 kbit/s. Ze Země budou předávány povely pro činnost sondy v dávkách na několik dní. Komunikace ve směru k Zemi probíhá v pásmu X (7.1 GHz) a v opačném směru v pásmu S (2.1 GHz). Vědecká data nelze vysílat k Zemi v reálném čase, proto se dočasně uchovávají v paměti SSMM [=Solid State Mass Memory] o kapacitě 12 Gbit. Veškeré funkce jako např. zapínání přístrojů, změny orientace atp. jsou řízeny palubním počítačem. Řídící software a software pro zpracování dat byl vyvinut pro misi Rosetta.

Orientační systém slouží k zabezpečení správné polohy sondy v prostoru, která je nezbytná pro nasměrování parabolické antény na pozemské sledovací stanice a také pro přesné zaměření vědeckých přístrojů na požadovaný cíl. Mars Express musí zajistit přesnost orientace na 0.15°. K tomu slouží tři subsystémy:

• dvojice hvězdných čidel umístěných na opačných stranách tělesa sondy umožňuje stanovení směru, do kterého je sonda orientována, pomocí automatické identifikace referenčních hvězd pozorovaných malým teleskopem;
• tři laserové setrvačníky orientované do tří základních směrů slouží k měření úhlu natočení tělesa sondy. Setrvačníky byly vyvinuty pro sondu Rosetta;
• dva hrubé senzory Slunce, rovněž vyvinuté pro Rosettu, umožňují autonomní orientaci sondy ke Slunci. To se využívá při prvním stanovení polohy po oddělení od urychlovací rakety. Tento systém by byl také využit vždy, když by kosmická stanice ztratila stabilizaci v prostoru v důsledku nějaké nehody.

Malé změny orientace lze provádět změnou rotace setrvačníků pod tělesem sondy. Takové změny jsou nutné např. při eliminaci chvění při činnosti korekčních motorků. Reakční setrvačníky se používají rovněž k pomalému natáčení stanice během letu na oběžné dráze tak, aby anténa stále směřovala k Zemi a nebo přístroje na Mars.

Motorový systém používá společného dvojsložkového kapalného paliva (monomethylhydrazin a oxid dusičitý) skladovaného ve dvou kulových nádržích, z nichž každá má kapacitu 267 l. Palivo je dopravováno k motorové jednotce stlačeným héliem z další nádrže o objemu 35 l. Hlavní motor o tahu 400 N, který slouží především ke snížení rychlosti při navádění na oběžnou dráhu kolem Marsu, je upevněn na spodní straně tělesa sondy. Při tomto manévru je spotřebována největší část zásoby pohonných látek. Dále může být použit pro větší korekce dráhy.

Korekce dráhy při letu k Marsu se mají provádět zapálením dvou až osmi menších motorků o tahu 8x10 N, které jsou instalovány v každém rohu tělesa sondy. Tyto motorky byly vyvinuty pro program 4 družic Cluster realizovaný v roce 2000 na vysoké oběžné dráze kolem Země. V případě selhání hlavního motoru mohou zajistit navedení stanice na dráhu, i když ne stejnou jaká se předpokládá, kolem Marsu.

Zásobování elektrickou energií je založeno na dvou obdélníkových panelech fotovoltaických baterií, které jsou instalovány na protilehlých stranách tělesa sondy. Panely jsou upevněny na otočném mechanismu, který je natáčí neustále do polohy směrem ke Slunci. Rovněž tento systém včetně panelů byl již dříve vyvinut pro misi Rosetta. Celková plocha baterií obnáší 11.42 m². Sluneční články dobíjejí 3 akumulátorové lithiové baterie s celkovou kapacitou 67.5 Ah, které jsou využívány především pro část letu po dráze, která leží ve stínu. Během normální doby trvání mise se předpokládá, že sonda absolvuje asi 1400 takovýchto zatmění trvajících až 90 minut. V největší vzdálenosti od Slunce jsou sluneční články schopné dodávat 650 W, což je více než maximální spotřeba, která činí asi 500 W.

Normální spotřeba elektrické energie:

	Pozorování	Manévrování	Spojení
Služební část	270 W	310 W	445 W
Užitečné zatížení	140 W	50 W	55 W
Celkem	410 W	360 W	500 W

Termoregulační systém zajišťuje vhodné tepelné podmínky pro všechny systémy a vědecké přístroje během letu a u Marsu. Dva přístroje - PFS a OMEGA - používají infračervené detektory, které bezpodmínečně potřebují udržovat velmi nízkou pracovní teplotu kolem -180°C. Rovněž senzory kamery HRSC je potřeba chladit. Zbytek přístrojů a palubního zařízení pracuje při pokojové teplotě 10 až 20°C.

Uvnitř tělesa sondy je udržována teplota 10 až 20°C. K tomu slouží kompletní zaizolování a následné odvádění odpadního tepla vznikajícího při práci elektronických přístrojů. Izolační plášť je zhotoven ze slitiny hliníku a cínu venkovně pozlacené.

Materiál, který není zakryt izolací může být ochlazen na -100°C pokud se nachází ve stínu a ohřát až na 150°C je-li vystaven slunečnímu záření. Takové změny teploty mohou způsobovat roztahování a smršťování materiálu v nepřípustné míře. Rozměrné konstrukční prvky, které leží mimo těleso sondy, jako např. parabolická anténa a solární panely, jsou proto zhotoveny z kompozitních materiálů schopných snášet velké změny teploty bez znatelných deformací.

Přístroje, které mají být udržovány při nízkých teplotách, jsou tepelně izolovány od zbytku sondy a jsou chlazeny radiátory, které vyzařují teplo do kosmického prostoru (-270°C).

Let je řízen ze střediska European Space Operations Control Centre (ESOC) v Darmstadtu (Německo). Komunikace je vedena přes pozemní stanici ESA New Norcia v Perthu (Austrálie).

Po dobu přeletu k Marsu nesla rovněž výsadkový modul Beagle 2, který měl přistát v oblasti Isidis Planitia 2003-12-25 a jenž byl především určen k pátrání po stopách současného i minulého života.

Vědecké vybavení

Na palubě sondy se nacházejí následující vědecké přístroje:

• nízkofrekvenční sondážní radiolokátor a výškoměr MARSIS [=Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding] pro zkoumání podpovrchových struktur až do hloubky několika kilometrů a sondáž ionosféry (Itálie);
• vysokorozlišující stereoskopická kamera HRSC [=High/Super Resolution Stereo Camera] s detekčními prvky CCD (Německo);
• dvoukanálový mapující spektrometr OMEGA [=Observatoire pour la Minéralogie, l´Eau, les Glaces et l´Activité] pro studium složení povrchových vrstev planety (Francie);
• ultrafialový a infračervený spektrometr SPICAM [=Spectroscopic Investigation of the Charakteristics of the Atmosphere of Mars] pro studium složení atmosféry (Francie);
• fourierovský spektrometr PFS [=Planetary Fourier Spectrometer] pro studium složení atmosféry a teplotního a tlakového profilu atmosféry (Itálie);
• analyzátor energeticky nabitých a neutrálních částic ASPERA-3 [=Analyser of Space Plasmas and Energetic Atoms] (Švédsko);
• experiment využívající nosné frekvence palubních vysílačů MaRS [=Mars Radio Science] (Německo) pro:
• upřesnění gravitačního pole;
• stanovení teplotního a tlakového profilu atmosféry;
• měření charakteristik ionosféry;
• zjišťování nerovností terénu pomocí simultánního pozorování přímých a odražených signálů;
• zkoumání vlastností sluneční koróny při konjunkci se Sluncem.

Vědecká data jsou na palubě před odvysíláním na Zemi uchovávána v paměti SSMM [=Solid State Mass Memory] o kapacitě 12 Gbit.

Průběh letu

Start sondy se uskutečnil 2003-06-02 v 17:45:26.236 UT z kosmodromu Bajkonur pomocí nosné rakety Sojuz-FG s urychlovacím stupněm Fregat. Po umístění na vyčkávací dráhu byl v 19:03:19 UT restartován urychlovací stupeň a v 19:16:46 UT byla sestava navedena na únikovou dráhu. Krátce poté v 19:17:20 UT se sonda oddělila od již nepotřebného posledního stupně nosné rakety. V 19:46 UT bylo se sondou navázáno rádiové spojení. Sonda vyklopila panely slunečních baterií. Nosná raketa udělila sondě relativní rychlost vzhledem k Zemi 10800 km/h (3 km/s), čemuž odpovídá absolutní rychlost (při započítání rychlosti oběhu Země kolem Slunce) 116800 km/h (32.4 km/s).

Po 35 hodinách letu 2003-06-04 v 08:10 UT překročil Mars Express dráhu Měsíce.

2003-06-05 v době od 08:10 až 08:40 UT proběhla operace uvolňování svorníků, které poutaly výsadkový modul Beagle 2 k tělesu sondy během startu.

V následujících dnech probíhaly zkoušky systémů sondy a vysílače v pásmu X. Bylo konstatováno, že veškeré systémy pracují nominálně a velmi uspokojivě. Komunikace probíhá standardním způsobem přes parabolickou anténu na pozemní stanice ESA a americké sítě DSN [=Deep Space Network].

2003-06-23 bylo oznámeno, že zkoušky vědeckých přístrojů na palubě je nutno odložit na začátek července kvůli nutnosti prozkoumat příčinu přechodné závady na vysokokapacitní polovodičové palubní paměti SSMM během zkoušky přístroje OMEGA. Zároveň byla ESA nucena dementovat spekulace, že bylo se sondou ztraceno spojení.

2003-07-02 bylo rozhodnuto vědeckou pracovní skupinou Mars Express modifikovat základní oběžnou dráhu kolem Marsu tím způsobem, že pericentrum se bude nacházet nad rovníkem. Toto rozhodnutí vyplynulo ze skutečného průběhu startu a umožňuje optimalizovat vědecký přínos mise.

V noci ze 2003-07-03 na 2003-07-04 byla sonda zamířena přístrojovou základnou k Zemi a v rámci zkoušek vědecké aparatury byl pořízen kamerou HRSC "rodinný portrét" soustavy Země a Měsíc. Mars Express se v té chvíli nacházel ve vzdálenosti skoro 8 mil. km a signál putoval k Zemi asi 27 s. Na snímku jsou zachyceny vlevo srpek modré Země s osvětlenou částí západního Tichého oceánu a velkým oblačným vírem a napravo šedý srpek Měsíce. Kamera pořídila celkem 10 černobílých snímků Země s rozlišením 75 km/pixel a dalších deset snímků Měsíce nacházejícího se 0.9  vedle kanálem SRC [=Super Resolution Channel]. Vzájemný úhel sondy, Země a Slunce činil 70°. Nakonec byly nasnímány tři záběry v modrém, zeleném a červeném pásmu s pětinovým rozlišením. Data o velikosti asi 4 Gbit byla uložena v paměti sondy a potom několik hodin vysílána na stanici ESA v Západní Austrálii, ze které byla předána do střediska řízení letu ESOC v Darmstadtu (Německo). V berlínském Institutu pro výzkum planet DLR byly následně snímky počítačově zpracovány (kombinace snímků s vysokým rozlišením s barevnými záběry, geometrická korekce, úprava kontrastu, sjednocení záběrů atp.). Výsledkem byly snímky v přirozených barvách o vysoké kvalitě. Obraz Země má rozměr pouze 180 pixelů v severojižním směru, ale je třeba vzít v úvahu, že byl pořízen ze vzdálenosti 8 mil. km, zatímco snímkování povrchu Marsu má probíhat z výšky několika stovek kilometrů.

Ve dnech 2003-07-04 a 2003-07-05 proběhly první prověrky připojeného modulu Beagle 2, který se Zemí komunikoval prostřednictvím mateřské části. Při prověřování systémů základní sondy bylo zjištěno, že systém zásobování elektrickou energií dodává pouze 70% předpokládaného výkonu. Pro let k Marsu nižší výkon zatím nemá podstatný význam ale může omezit možnosti výzkumů na oběžné dráze. Stanice se nacházela ve vzdálenosti 10 mil. km od Země.

2003-07-18 bylo oznámeno, že se na Marsu objevily známky vznikající rozsáhlé prachové bouře, která by mohla, pokud by trvala i po příletu k Marsu, omezit plnění vědeckého programu na oběžné dráze a ohrozit přistání sestupového pouzdra Beagle 2.

2003-08-25 oznámila ESA, že stanice se nachází ve vzdálenosti 20 mil. km od Země a všechny subsystémy (tepelná regulace, napájení, orientace a zpracování dat na palubě) pracují nominálně. Zkoušky aparatury po startu byly úspěšně zakončeny.
Proti této informaci stojí zpráva, podle které následkem přerušení kontaktu došlo ke ztrátě výkonu asi 30% plochy slunečních baterií z celkové výměry 11.42 m². Úkoly mise tím však nemají být ohroženy.

2003-09-30 byly provedeny některé operace s palubními přístroji. Byly mj. zapojeny aparatury SPICAM a OMEGA. 2003-10-06 proběhly zkoušky spektrometru PFS a kamery HRSC. Zkoušky zbývajících vědeckých přístrojů jsou plánovány na období do konce října. Podle sdělení ESA je sonda v dobrém stavu a pracuje podle plánu. Řídící středisko se připravovalo a simulovalo oddělení modulu Beagle 2 před příletem k Marsu a navedení sondy na oběžnou dráhu.

V průběhu listopadu probíhalo testování funkce přístrojů a nebyly objeveny žádné problémy. Mars Express přestál první horké chvilky, když byl bombardován nabitými částicemi z mimořádně mohutné sluneční aktivity na přelomu října a listopadu. 2003-11-17 byl na palubu přenesen poslední softwarový update a od té doby pokračuje let bez anomálií.
Kritické chvíle začnou pro sondu a pozemní segment 2003-12-19, kdy má dojít k oddělení modulu Beagle 2 a motorickému manévru sondy, která musí změnit dráhu, směřující do této chvíle, kvůli přesnému navedení přistávacího modulu, přímo proti Marsu, do bodu, odkud může být navedena na oběžnou dráhu kolem planety. V tomto a následujícím období neexistují prakticky žádné časové rezervy na odstranění případných chyb. Proto pozemní středisko už od září pilně nacvičuje řešení možných poruch od závady na některém z přístrojů sondy až po požár v řídícím centru. Jedna z těchto simulací má proběhnout dokonce během tiskové konference 2003-12-03.

2003-11-28 vydala ESA celkovou zprávu o stavu sondy. Kromě informací z předchozích dílčích zpráv v ní bylo dodatečně sděleno, že Mars Express vykonal 2003-11-10 korekci dráhy na doladění trajektorie před oddělením přistávacího aparátu. Skončila fáze ověřování funkce přístrojů a systémů na přeletovém úseku dráhy. Některé přístroje (např.ASPERA, rádiový experiment) přijdou na řadu až po operaci MOI [=Mars Orbit Insertion] - navedení sondy na oběžnou dráhu.
Na 2003-12-01 se plánuje zahájení pozorovací sekvence planety Mars. Mají být získány snímky Marsu (kamera HRSC) a data ze spektrometrů (OMEGA, SPICAM). Vylaďuje se program činnosti sondy v prvním období po MOI.

2003-12-01 se nacházela sonda ve vzdálenosti 5.5 mil. km od Marsu a pořídila zdařilý zkušební snímek svého cíle kamerou HRSC [=High Resolution Stereo Camera]. Snímek byl zpracován v DLR [Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt] a ve Freie Universität Berlin. Ačkoliv nejsou vidět žádné větší detaily, je zřejmé, že kamera pracuje dobře a z větší blízkosti je schopna získat hodnotné obrázky.

2003-12-16 byla vykonána další korekce dráhy, která měla zajistit maximální přesnost navedení pouzdra Beagle 2 před přistávacím manévrem. Jednalo se o kritickou operaci, protože bylo nutno vyladit koridor (úhel) vstupu do atmosféry. V případě příliš strmého klesání by hrozilo přistávacímu modulu shoření, pokud by úhel vstupu byl naopak malý, brzdící účinek atmosféry by byl příliš nízký a Beagle 2 by se odrazil jako oblázek od vodní hladiny a znovu zamířil do kosmu.

2003-12-19 byla vyslána na sondu sekvence 115 povelů, po jejichž přijetí se spustila operace oddělování přistávacího pouzdra Beagle 2. K oddělení došlo v 08:31 UT. Po pyrotechnickém přerušení spojů s mateřskou sondou mechanismus SUEM [=Spin Up and Ejection Mechanism] udělil pouzdru rotaci 12 obr/min a pružiny lehce odstrčily modul relativní rychlostí 0.2 m/s. Oddělování snímala palubní kamera VMC [=Visual Monitoring Camera]. Během separačního manévru bylo nutno změnit orientaci sondy v prostoru a po jeho vykonání znovu polohu upravit. Zpráva o úspěšně vykonané operaci mohla být tedy na Zemi odvysílána až po přibližně dvou hodinách.

2003-12-20 v 10:50 UT potvrdilo řídící středisko, že byla úspěšně změněna dráha sondy, která doposud kvůli přesnému navedení modulu Beagle 2 směřovala ke kolizi s Marsem. Nyní míří Mars Express do bodu ležícího přibližně 400 km od povrchu planety, ze kterého bude možné provést zbrzdění přeletové rychlosti a navedení na oběžnou dráhu kolem Marsu.

2003-12-24 v 11:00 UT se Mars Express nacházel již pouhých 169000 km od Marsu (a 156.167 mil. km od Země). Sonda zaujala konečnou konfiguraci pro provedení manévru MOI [=Mars Orbit Insertion] - navedení na oběžnou dráhu. Další povely až do zaparkování u Marsu již nejsou plánovány. Mars Express i Beagle 2 se přibližují k planetě rychlostí 2.8 km/s a tato rychlost působením gravitace Marsu stále narůstá. Obě části sondy se nacházejí od sebe už 2300 km a každou sekundou se vzdálenost zvětšuje o 6.5 m.

2003-12-25 v 02:47 UT zahájil Mars Express po 205 dnech letu 37-minutové brzdění hlavním motorem, které mělo sondu navést na výchozí oběžnou dráhu kolem planety. Ve vzdálenosti 2700 km Beagle 2 současně vstoupil do atmosféry Marsu.
Podle zprávy z 04:35 UT se zdá, že navedení na oběžnou dráhu bylo úspěšné. Tato informace byla potvrzena na tiskové konferenci v 08:30 UT, na které vystoupil vedoucí vědeckého týmu projektu Beagle 2 prof. Colin Pillinger. Podle něj Mars Express bezpečně krouží kolem Marsu.
Později během dne vyšlo oficiální sdělení ESA, ve kterém se praví, že navedení na oběžnou dráhu je jednoznačně úspěšné. Sonda krouží kolem planety po značně protáhlé rovníkové dráze s nejvzdálenějším bodem 188000 km nad povrchem Marsu.

2003-12-30 kolem 08:00 UT provedl Mars Express úspěšně další korekci dráhy. Při motorickém manévru ve vzdálenosti 188000 km nad Marsem byl na 4 min. spuštěn hlavní motor, který změnil rovinu oběžné dráhy z rovníkové na polární. Povely na sondu byly předány a komunikace se odehrávala prostřednictvím nové stanice určené pro spojení se vzdálenými objekty v New Norcia v Austrálii.

2004-01-04 ve 13:13 UT provedl Mars Express úspěšně další úpravu oběžné dráhy. Po manévru hlavním motorem sondy, který trval asi 5 min se snížilo apocentrum (nejvzdálenější bod dráhy) z výšky asi 190000 km na 40000 km, přičemž nejnižší bod dráhy leží ve výšce asi 250 km.

2004-01-07 ve 12:15 UT Mars Express přelétal ve velice výhodné pozici nad místem dopadu modulu Beagle 2. Pohyboval se takřka v nadhlavníku (výška nad obzorem až 86°) a ve výšce pouhých 315 km, což byla ideální pozice a možná i poslední naděje pro vypátrání signálů přistávacího pouzdra. Pokus skončil neúspěšně.
Od tohoto data byla dráha družice taková, že se pravidelně přibližovala k místu předpokládaného přistání modulu. Této okolnosti bylo využito k dalším pokusům o navázání spojení s mlčícím aparátem. Bohužel žádný z nich nepřinesl úspěch. Od 2004-01-12 byla snaha o vypátrání Beaglu prozatím ukončena.

Z počáteční dráhy byla sonda korekčními manévry v noci z 2004-01-06 na 2004-01-07 a z 2004-01-10 na 2004-01-11 převedena na téměř konečnou dráhu s oběžnou dobou 10 h. Po tomto posledním zážehu byl hlavní motor definitivně odstaven. Další úpravy dráhy jejichž cílem je operační orbita o parametrech: sklon 86.3°, výška 258-11560 km, oběžná doba 7.5 h se uskuteční sérií sedmi zážehů malých korekčních motorků.
2004-01-15 již byly oživeny všechny vědecké přístroje a začal přenos naměřených dat na Zemi. Zůstal pouze nevyklopený nosník radaru. Toto je v plánu provést až během dubna.

2004-01-16 se měl uskutečnit společný pokus s roverem Spirit. Mars Express v tu dobu prolétal nad místem přistání Spiritu. Z oběžné dráhy byly přístroje sondy zaměřeny směrem dolů a vzhůru vzhlížela panoramatická kamera a infračervený spektrometr roveru. Oba aparáty se samozřejmě neviděly, ale simultánní měření "z obou stran" umožňuje získat podrobnější profil atmosféry.

2004-01-19 zveřejnila ESA první úchvatný snímek povrchu Marsu pořízený kamerou HRSC. Byl pořízen 2004-01-14 z výšky 275 km. Jedná se o část pruhu o délce 1700 km a šířce 65 km, který protíná nejdivočejší oblast na planetě - kaňonovité údolí Valles Marineris. Rozlišení barevného snímku je 12 m na obrazový element (pixel). Současně bylo předvedeno počítačové zpracování stereoskopické série těchto snímků do prostorového modelu krajiny, jak by byla vidět z kabiny nízko letícího letadla. I když vědecká aparatura sondy je stále ještě ve fázi oživování, i takovéto předběžné obrázky dávají tušit, jak fantastické výsledky můžeme brzy očekávat.

2004-01-23 se v řídícím středisku ESOC v Darmstadtu (Německo) uskutečnila tisková konference, na které se ESA pochlubila prvními výsledky vědeckých měření. První přístroje byly sice zapojeny teprve 2004-01-05 ale již nyní bylo možno prezentovat první hodnotné objevy.
Přístroj OMEGA, což je kombinovaný infračervený spektrometr a kamera dne 2004-01-18 pozoroval jižní polární čepičku a prokázal přítomnost vodního ledu a zmrzlého oxidu uhličitého. Přístroj PFS (Fourierovský spektrometr) sledoval rozložení oxidu uhelnatého v atmosféře a překvapivě ukázal na rozdílné poměry mezi jižní a severní polokoulí. 2004-01-21 se rovněž poprvé uskutečnil rádiový experiment MaRS. Spoluhráčem rádiového vysílače na sondě byla 70 m rádiová anténa v Austrálii. Při tomto experimentu se měří deformace signálu odraženého od povrchu Marsu a z ní se usuzuje na chemické složení povrchových vrstev, atmosféry a ionosféry.
Pomocí přístroje ASPERA se zjišťují účinky slunečního větru na vývoj atmosféry (především vodní složky). Ultrafialový a infračervený spektrometr SPICAM pracoval během zákrytu hvězdy za obzorem Marsu a měřil obsah vodních par a ozónu v atmosféře.
Zlatým hřebem prezentace ale byly atraktivní snímky pořízené vysokorozlišující kamerou HRSC. Fotografie prozatím pokryly 1.87 mil. km² a představují asi 100 GB dat. Na závěr prezentace předvedla skupina desetiletých dětí obrazový pás dlouhý 24 m a vysoký 1.3 m.

2004-02-13 bylo oznámeno, že se uskutečnilo spojení s roverem NASA Spirit spočívajícím na Marsu v kráteru Gusev prostřednictvím prolétající družice Mars Express. Jedná se o první rádiovou komunikaci mezi kosmickými sondami různých států. Experiment se uskutečnil 2004-02-06. Na Spirit byly přeneseny povely z americké JPL přes řídící středisko ESOC v Darmstadtu (Německo), které je překódovalo a odvysílalo na svoji družici. Spirit odpověděl stejnou cestou v obráceném směru.

2004-03-31 vydala ESA zprávu o stavu stanice. V průběhu března 2004 pokračovalo postupné oživování a zkoušky vědeckých přístrojů na palubě sondy. Mezitím probíhaly kontinuálně experimenty s již otestovanými aparaturami. ESA víceméně pravidelně publikovala snímky z kamery HRSC, mj. podrobné záběry sopky Olympus Mons a obřích vulkánů v oblasti Elysium. Do konce března byly prakticky všechny zkoušky přístrojů úspěšně zakončeny. Jedinou výjimkou je radar MARSIS [=Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding], který má být rozložen podle plánu až 2004-04-20. Poté již sonda bude kompletně funkční. Přechodné problémy se vyskytly s pamětí SSMM [=Solid State Mass Memory] palubního počítače. Příčiny závady se zkoumají.
Zásobování elektřinou je částečně omezeno, protože Mars Express na části oběhu prochází stínem. Trvání zatmění se nicméně postupně zkracuje. Ve vědecké zprávě publikované 2004-03-17 byla potvrzena přítomnost vodního ledu na jižním pólu zjištěná mineralogickým spektrometerm OMEGA. V další zprávě 2004-03-31 byl oznámen senzační nález metanu v atmosféře Marsu. Detekován byl spektrometrem PFS [=Planetary Fourier Spectrometer].

Na konec dubna 2004 bylo plánováno vyklopení antén radaru MARSIS. Tím mělo být ukončeno oživení všech vědeckých přístrojů. Tato operace však byla na poslední chvíli zrušena a odložena. Vylepšené počítačové simulace totiž naznačily, že během rozklápění by se tyče radaru mohly rozkmitat s větší amplitudou, než bylo předpokládáno. Pokud by k tomu došlo, mohly by se nebezpečně přiblížit k určitým choulostivým částem na těle sondy. Je plánováno další simulování a zkoušky, aby se ověřily předběžné výsledky. Tyče radaru tvoří dvě trubky o délce 20 m a průměru 25 mm. Prozatím jsou stlačeny jako měch v pouzdře. Po otevření pouzdra se tyče samočinně napřímí, podobně, jako by vyskočil proslavený čertík z krabice. Očekává se, že během zhruba 10 min po zahájení operace by měly tyče získat stejný tvar, jaký měly před složením.

Situační zpráva vydaná 2004-05-11 konstatuje, že činnost všech subsystémů sondy je uspokojivá. Potíže, které se vyskytly v období březen-duben s pamětí SSMM [=Solid State Mass Memory] byly překonány instalací nové verze obslužného softwaru v polovině dubna. Během této operace byly přerušeny veškeré vědecké výzkumy. Vzhledem k tomu, že na každém oběhu prolétá Mars Express už jen asi 40 min stínem, zlepšuje se postupně zásobování elektrickou energií. Je nyní možné provádět delší vědecká pozorování a zaměření až na dva různé cíle během jednoho oběhu.
2004-05-06 byla provedena drobná korekce dráhy, která měla optimalizovat sledování změn na povrchu závislých na areografické šířce a ročnímu období. Z vědeckých přístrojů není stále dosud aktivován experiment MARSIS. Ostatní přístroje pokračují ve zkušebním provozu, který by měl trvat až do června. Probíhá především kalibrace a příjem vědeckých dat je pouze doplňkovou činností.
Kamera HRSC pokračuje v předávání nádherných obrázků především z oblasti kaňonu Valles Marineris a sopečné krajiny kolem Olympus Mons a Hecates Tholus. Přístroj OMEGA se zaměřil na mapování rozložení vodního ledu a zmrzlého oxidu uhličitého na jižním pólu planety. Spektrometr PFS potvrdil přítomnost metanu v atmosféře a studuje rozložení CO na obou polokoulích. Spektrometr SPICAM sleduje vertikální profil oxidu uhličitého a rozložení vodní páry a ozónu v atmosféře. Analyzátor neutrálních atomů ASPERA měří účinky interakce slunečního větru s horní atmosférou. Rádiový experiment MaRS, využívající vysokoziskovou anténu, zkoumá nerovnosti terénu na základě odrazu rádiových vln a z přesného sledování gravitačních anomálií jsou vyvozovány údaje o variacích hmoty v plášti Marsu.

V prohlášení ESA z 2004-06-24 bylo uvedeno, že nové počítačové modely rozklápění antén experimentu MARSIS bohužel udávají ještě nepříznivější výsledky než ty, které vedly koncem dubna k odvolání plánovaného zprovoznění tohoto posledního nefunkčního přístroje. Zařízení na principu detekce radarových vln mělo být hlavním prostředkem sondáže podpovrchových vrstev až do hloubek 5 km. Počítačové simulace se provádějí u výrobce anténního systému, jímž je firma Astro Aerospace (USA). Výsledky jsou podrobovány vlastní oponentuře u vědeckého týmu MARSIS. Po jeho skončení bude teprve rozhodnuto jestli vůbec budou antény rozloženy.

2004-06-03 proběhlo vyhodnocení fáze oživování systémů sondy u Marsu a tato etapa byla prohlášena za ukončenou. Mars Express zahájil rutinní vědecké výzkumy. Denní provoz a řízení operací užitečného zatížení na sondě převzala skupina Payload Operations Service, Rutherford Appleton Laboratory (Velká Británie). Družice se nachází v předpokládaném stabilizovaném stavu.
Koncem června 2004 pokračoval let zcela spolehlivě a užitečné zatížení na palubě podávalo dobré výkony. Kvůli tomu, že se pericentrum momentálně nacházelo nad neosvětlenou polokoulí Marsu, byla činnost zobrazovacích experimentů HRSC (vysokorozlišující kamera) a OMEGA (mineralogický mapovací spektrometr) silně omezena. Na další přístroje - PFS (fourierovský spektrometr), SPICAM (atmosférický spektrometr) a ASPERA (analyzátor neutrálních částic) - tedy zbývalo více prostoru, PFS byl v činnosti takřka na každém oběhu. Velice často byl rovněž využíván rádiový experiment MaRS. Probíhalo plánování vědecké činnosti během a po nadcházející sluneční konjunkci. Experiment MARSIS stále ještě nebyl uveden do provozu, plánování probíhá zatím bez něho.

2004-08-04 v 16:24 UT se přes družici Mars Express uskutečnil zkušební přenos snímků, které na povrchu Marsu pořídil americký rover Opportunity. Data byla zachycena střediskem ESOC [=European Space Operations Centre] v Darmstadtu (Německo) a bezprostředně potom odvysílána pozemskými linkami do střediska řízení operací roverů v JPL [=Jet Propulsion Laboratory] v Pasadeně, Kalifornie (USA). Při rádiové seanci bylo předáno během 6 minut 42.6 Mb informací včetně 16 snímků vnitřku kráteru "Endurance". Družice v době spojení letěla ve výšce 1400 km.
Podobný pokus se uskutečnil také 2004-08-03 a 2004-08-06 s roverem Spirit. Tehdy se Mars Express nacházel ve větší výšce (6000 km) a přijímán byl pouze maják roveru. Experiment měl demonstrovat možnost lokalizovat budoucí sondy na Marsu po hypotetické kritické události během přistávání nebo může být metoda využívána při setkávacích manévrech.
Ke spojení mohlo dojít zásluhou toho, že Mars Express i rovery na Marsu používají stejný komunikační protokol Proximity-1, který byl vyvinut Konzultativním výborem pro systém vesmírných dat.
Další spojení z malé výšky (v podstatě opakování programu 2004-08-04) se mělo uskutečnit 2004-08-10 a série testů měla být zakončena 2004-08-13 společně s roverem Opportunity. Má se zjišťovat Dopplerův posun frekvencí, což může být použito k navigačním účelům.

Ve zprávě o stavu sondy vydané 2004-09-02 se uvádí, že vědecký výzkum probíhá velmi dobře a stal se rutinní záležitostí. Plánovací tým Payload Operatins Service sídlící ve Velké Británii připravuje program asi na 10 týdnů dopředu a nyní je přichystán až do listopadu 2004.
Skončilo první období průletů sondy stínem planety a to umožnilo zvýšit výzkumné aktivity. Druhá etapa zatmění nastane mezi lednem a červnem 2005. Skončilo zároveň období, které bylo příznivé pro provádění rádiových experimentů. K nim se má sonda znovu vrátit až v prosinci.
Činnost sondy nyní ovlivňuje konjunkce se Sluncem (Mars se schovává za Sluncem - viděno ze Země). To má nepříznivý dopad na možnosti komunikace se Zemí, a proto se vědecká činnost mezi 2004-08-22 a 2004-09-27 silně redukuje. V činnosti zůstává prakticky jen výzkum sluneční koróny pomocí sledování průchodu rádiových vln. Po skončení období konjunkce se očekává opět intenzívní vědecká práce také proto, že se budou zlepšovat světelné podmínky pro optické experimenty.
Zatím nepadlo rozhodnutí ohledně rozložení antén experimentu MARSIS.
Uvažuje se o možné změně oběžné dráhy, pro jejíž uskutečnění by byla vhodná doba. Zda k ní dojde, není rovněž ještě rozhodnuto.

2004-09-05 se v období sluneční konjunkce ocitl Mars společně se sondou v maximální vzdálenosti od Země. Planety byly od sebe 399003610 km daleko a rádiový signál, v tu dobu silně rušený průchodem sluneční korónou, potřeboval na cestu 22.2 min. Mars Express vysílal data sníženou rychlosti 300 bit/s (normálně 30 až 200 kbit/s). Období snížené aktivity sondy způsobené sluneční konjunkcí skončilo 2004-09-27 a kosmická stanice se vrátila k rutinní vědecké práci.
Po kontrole parametrů dráhy bylo zjištěno, že se časem nepatrně posunula polohy pericentra. Během dalších dvou dnů bude provedena oprava pomocí setrvačníků.
Ve vědeckých plánech na říjen se nadále nepředpokládá oživení experimentu MARSIS. O jeho dalším osudu by se mělo rozhodnout ve čtvrtém kvartále 2004. Výhodné světelné podmínky a orbita procházející nad atraktivními povrchovými objekty budou využívány k intenzívnímu sledování Marsu optickými přístroji. Bylo rozhodnuto nevyužít pro tentokrát možnost úpravy oběžné dráhy, která se nabízela pro 290. den pobytu sondy u Marsu. Další příležitost bude příštího roku během 570. dne, kdy může být dosaženo velice efektivní změny sklonu dráhy žádoucí pro prodloužení mise.

Vědecké přístroje na palubě pokračovaly zcela bez problémů v činnosti i koncem roku 2004. Kosmická stanice se pohybovala na dráze neprocházejícím stínem a navíc osvětlení povrchu planety poblíž pericentra bylo ideální pro práci přístrojů HRSC a OMEGA. Jedinou skvrnkou na bezchybné činnosti zůstávala nucená nečinnost experimentu MARSIS. U přístroje nebyla dosud rozložena anténa, protože přetrvávalo podezření, že by během rozklápění mohlo dojít ke kolizi s jinými částmi sondy. Rozhodnutí, jestli bude učiněn pokus o zprovoznění přístroje či nikoliv bylo znovu odloženo na leden 2005, přičemž k vlastnímu vysunutí antény by mohlo dojít nejdříve 2005-03-17.
Veřejnosti byly víceméně pravidelně představovány nové úchvatné snímky z kamery HRSC, zachycující nejatraktivnější místa na povrchu planety a obrázky měsíce Phobos.
Další období, ve kterém měla sonda prolétat stínem planety, započalo 2004-12-08. V tomto čase byly možnosti optických experimentů omezeny, o to více času bylo věnováno rádiovým výzkumům (MaRS).

Po jednání expertů z ESA a NASA-JPL, která se podílela na anténním systému radaru MARSIS, a které skončilo 2005-01-25, bylo rozhodnuto, že k pokusu o rozložení anténních tyčí dojde začátkem května. Počítačové simulace sice nevyloučily, že dojde ke kontaktu antény s jinou částí sondy, možné nepříznivé následky by ale byly minimální.

V lednu až do února procházela dráha družice v dlouhých úsecích zastíněnou oblastí. Období slunečních zatmění i tentokrát proběhlo bez vážnějších energetických či tepelných problémů. Drobná anomálie se vyskytla na přístroji OMEGA. Kvůli nízké teplotě na interface byla práce experimentu zastavena 2005-02-07. Bylo navrženo, aby se před dalším zapnutím uskutečnilo dodatečné nahřívání po dobu 1.5 h.

I když to bylo technicky možné, neuskutečnilo se v lednu 2005 spojení s rovery MER. Poslední takový pokus proběhl v prosinci roku 2004.

Problém na přístroji OMEGA byl vyvolán potížemi s udržováním správných tepelných podmínek. Následkem byl týdenní výpadek vědeckých měření. Poté se podařilo situaci zvládnout. Další anomálie se vyskytly v paměti SSMM [=Solid State Mass Memory], které se projevily v záznamu dat z kamery HRSC. Nápravu by měl přinést nový software, který má být ale do palubního počítače instalován až koncem června.
Výčet problémů v prvním čtvrtletí 2005 završily závady se slunečními bateriemi. Od začátku roku 2004 bylo zaznamenáno už 21 anomálií, kdy panely v ose -Y nezaujaly požadovanou polohu. Nakonec bylo přepnuto řízení na záložní jednotku ale stejný problém se projevil během několika dní. Příčina potíží není dosud známá, prozatím (duben 2005) bylo rozhodnuto omezit natáčení panelů. Důsledkem je zmenšení účinnosti výroby elektrické energie. Prozatím jí má sonda dostatek, nicméně do dalšího období zákrytů Slunce by se měla situace vyřešit. Menší, dosud nevysvětlené potíže se vyskytly na záložním hvězdném čidlu.

Koncem dubna 2005 byla zahájena ostrá příprava na rozložení antén radaru MARSIS. Dne 2005-04-27 byly prozatím ukončeny vědecké činnosti, částečně také proto aby se mohl uskutečnit úhybný manévr, neboť se sonda přibližovala k družici 2001 Mars Odyssey. Rozložení tyčových antén je složitá operace, která by měla proběhnout ve třech etapách v intervalu od 2005-05-02 do 2005-05-12. Každá tyč má být rozkládána samostatně. Nejprve se napřímí dvě dvacetimetrové "dipólové" antény a po několika dnech by mělo dojít na sedmimetrovou "monopólovou" anténu. Dříve než se započne s rozkládáním, musí být sonda převedena do módu "hrubého" řízení orientace, při kterém je akceptováno po určitou dobu rozkývání tělesa. Po napřímení tyčí se opět sonda zorientuje přesně k Zemi a Slunci. Na závěr každé jednotlivé etapy bude provedeno vyhodnocení stavu kosmické stanice a teprve pak se rozhodne o pokračování. Kontrola stavu sondy zabere několik dní.

Operace rozložení antén MARSIS byla zahájena 2005-05-04. Kvůli problémům, které byly zaznamenány na závěr vyklápění prvního prutu 2005-05-07, bylo rozložení druhé tyče odloženo na pozdější dobu. O odkladu dalších etap aktivace experimentu bylo rozhodnuto 2005-05-08. Specialisté určili, že jenom 12 ze 13 segmentů první tyče se zafixovalo v žádané poloze. Jeden z nich, článek číslo 10 se rozvinul, ale chyběly informace, že by se správně uzamknul.

Díky manévru, který se uskutečnil 2005-05-10 v 19:20 UT, se podařilo rozložení první anténní tyče radaru MARSIS úspěšně dokončit. Odborníci se domnívali, že problémy mohly být způsobeny dlouhým účinkem kosmického chladu. Bylo proto rozhodnuto, že se sonda natočí tak, aby byl problematický díl po jistou dobu zahříván sluncem. Zmrzlá část se tak mohla protáhnout a zatlačit na uvolněný segment, který by zaskočil do správné polohy.
Po jedné hodině "opékání" na slunci se Mars Express znovu reorientoval do pracovní polohy a 2005-05-11 ve 03:50 UT bylo obnoveno spojení se Zemí. Analýza přijatých dat ukázala, že všechny segmenty tyče 1 jsou již ukotveny a anténa je správně a definitivně rozvinuta.

Na snímcích americké družice Mars Global Surveyor (MGS) zveřejněných 2005-05-19 bylo poprvé v historii zachyceno jiné umělé kosmické těleso kroužící kolem cizí planety. Stala se jím sonda Mars Express a jiná americká družice 2001 Mars Odyssey.
Mars Express se přiblížil k MGS dne 2005-04-20 na vzdálenost asi 250 km. Protože oběžné dráhy všech tří těles jsou značně odlišné, mihly se kolem sebe velice rychle a na fotografování muselo stačit jen několik vteřin.

Povel na rozložení druhého prutu antény MARSIS byl vyslán 2005-06-13 v 11:30 UT. Krátce před zahájením operace byla sonda uvedena do pomalé rotace, ve které setrvala asi 30 min po celou dobu rozkládání a ještě chvíli poté. Otáčení dovolilo rovnoměrné nahřátí všech kloubů antény slunečními paprsky. Bezprostředně poté byla družice reorientována ke Slunci, aby se dobily akumulátory a ještě dodatečně prohřály klouby antény.
Potvrzení o úspěšném průběhu akce dorazilo na Zemi až 2005-06-14 ve 14:20 UT. Tehdy se teprve Mars Express otočil parabolickou anténou k Zemi a zahájil přenos telemetrických dat. Jejich rozborem se zjistilo, že sonda s oběma rozloženými pruty se chová podle očekávání a antény nezpůsobily nebezpečné rozkývání tělesa. Dalších 48 h bylo věnováno zkouškám, které měly tato předběžná zjištění definitivně potvrdit. Zprávu o úplném úspěchu operace zveřejnilo řídící středisko 2005-06-17 ve 12:00 UT.
Tentýž den se přistoupilo k rozvinutí poslední krátké 7 m antény, která je umístěna kolmo na obě předchozí. Ani tentokrát se už nevyskytly žádné komplikace.

Dne 2005-06-19 byl radar zapojen a uskutečnil se úspěšný test přenosu rádiového signálu. Dříve než bude MARSIS předán do operačního provozu, musí absolvovat ještě některé rutinní prověrky v reálných letových podmínkách. Měly by trvat asi 10 dní (38 oběhů kolem planety) v období mezi 2005-06-23 až 2005-07-04. Během této doby bude přístroj zaměřen kolmo dolů (k nadiru) na úseku dráhy, nacházející se nejblíže povrchu. V této fázi se bude radarová sondáž uskutečňovat mezi 15° j.š a 70° s.š. 2005-07-04 skončí zkušební fáze a mělo by se již přistoupit k nominálním vědeckým pozorováním.

Na další oficiální zprávu o průběhu letu jsme si museli počkat přibližně půl roku. V informaci z 2006-02-15 se uvádělo: Závěrečné operace uvádění do provozu přístroje MARSIS - především oživení a kalibrace monopólové antény - byla naplánovana a bude zahájena v únoru 2006. Po těchto úkonech bude radar MARSIS v plně operačním stavu. Koncem listopadu 2005 se uskutečnil úspěšný dráhový korekční manévr, jehož cílem bylo upravit stávající rovinu dráhy posunující se kolem Marsu (free-drift orbit) na dráhu synchronní (frozen orbit).
Některé testy, které měly za cíl pokusit se získat více energie během období průletů sondy stínem, k nimž dojde na podzim 2006, byly označeny za riskantní. K těmto otázkám se mělo v lednu 2006 ještě uskutečnit setkání pracovníků ESOC a zástupců dodavatelů.
Během zaměření přístroje SPICAM na Slunce v listopadu 2005 byl zaznamenán větší pokles generované energie než se očekávalo. Následná analýza zjistila, že při této orientaci sondy dochází k nepředpokládanému částečnému zastínění panelů slunečních baterií jednou anténní tyčí experimentu MARSIS.
Spektrometr PFS [=Planetary Fourier Spectrometer] se podařilo po několika měsících opět zprovoznit. Operace se zdařila zásluhou využití vnitřní redundance přístroje. Od zapojení záložního motoru v listopadu 2005 (výkonnějšího než původní) je experiment opět schopen dodávat vědecká data.

Zpráva z 2006-05-22: Závěrečné oživovací činnosti přístroje MARSIS, zejména prověrka a kalibrace monopólové antény, byly dokončeny. Tím je radar MARSIS zcela v operačním stavu.
Na podzim 2006 bude sonda prolétat stínem planety a pro toto období zatím není zajištěn dostatek elektrické energie. ESOC spolu s výrobcem nicméně zjistil, jak jisté množství energie ušetřit. Nadále však existuje malý rozdíl, který by se dal nahradit poněkud drastičtějšími úspornými opatřeními, které se proto dále zkoumají.
Vědecké operace pokračují velmi dobře i přes to, že uvádění experimentu MARSIS do provozu kladlo na řídící tým zvýšené nároky. ESA má již nějakou dobu k dispozici novou sledovací stanici Cebreros ve Španělsku. Americká NASA proto informovala, že počítá s tím, že podpora její stanice DSN u Madridu se bude postupně redukovat, i když se původně se zapojením stanice Cebreros do operací se sondou Mars Express nepočítalo.
Do archívu získaných vědeckých dat přicházejí další soubory, mezi nimiž na předním místě stojí nová série snímků z kamery HRSC.

S dalšími informacemi o stavu sondy si počkala ESA až na začátek října 2006. V situační zprávě z 2006-10-10 se praví, že Mars Express se nachází v dobrém stavu a od května dokončil činnosti podle střednědobých plánů MTP25 [=Medium Term Plan] až MTP30.
Aparatura přestála úspěšně období charakterizované značným snížením dodávky elektrické energie, způsobené nepříznivou kombinací průletů stínem planety, které trvaly déle než 70 min, a současnou polohou Marsu, pohybujícího kolem afelu. Následkem těchto podmínek byly prakticky od 2006-08-21 přerušeny veškeré vědecké výzkumy. Obnoveny byly až v posledním zářijovém týdnu. Družice byla rekonfigurována do nominálního stavu a byla zahájena příprava na nadcházející období sluneční konjunkce.
Na přelom září a října bylo naplánováno pozorování nejvyšší priority, kdy byly přístroje HRSC a OMEGA zaměřeny na plánovanou přistávací plochu B sondy Phoenix. Další zajímavý experiment zahrnoval koordinované měření přístroji OMEGA a CRISM. Obě pozorování vyžadovala speciálně dobré světelné podmínky ve sledované oblasti.
Po dobu konjunkce v říjnu bude možné provádět pouze rádiové experimenty, při nichž bude zjišťována deformace rádiového signálu procházejícího sluneční korónou. K normální vědecké činnosti se Mars Express vrátí 2006-11-06 podle plánů MTP32 a MTP33. Dále se chystá koordinovaná výzkumná kampaň mezi sondami Mars Express a Rosetta, která v únoru 2007 bude u Marsu uskutečňovat gravitační manévr.
Posledním velkým objevem sondy byla detekce oblaků oxidu uhličitého (CO₂) ve vysokých vrstvách atmosféry.

V souhrnné situační zprávě zveřejněné 2006-11-10 bylo zdůrazněno, že v průběhu uplynulého léta probíhala příprava na kritické podzimní období, kdy se bylo nutno vyrovnat s nedostatkem elektrické energie. Mars se v této době pohyboval kolem nejvzdálenějšího bodu oběžné dráhy kolem Slunce a zároveň Mars Express absolvoval sérii poměrně dlouhých průletů stínem planety. Pro tuto příležitost byl vyvinut speciální postup SUMO [=Survival Mode]. Procedury byly nejprve vyzkoušeny a násůedně úspěšně aplikovány.
Sonda byla konfigurována pro minimální spotřebu energie a vědecká činnost byla prozatím zhruba na 10 týdnů přerušena. Výjimku tvořily rádiové experimenty prováděné koncem září, kdy byla jedinečná příležitost výzkumu sluneční koróny, protože Mars se nacházel v horní sluneční konjunkci.
Omezení vědecké činnosti se očekává i začátkem roku 2007, kdy bude v období únor - březen evropská sledovací stanice New Norcia rezervována pro operace sondy Rosetta, Stanice New Norcia bude vytížena sledováním sondy Venus Express a výpomoc ze strany americké sítě DSN je prozatím nejistá.

Zpráva ESA z 2006-12-22 zahrnuje události za období listopad až prosinec 2006. Od posledního hodnocení zůstal stav sondy nezměněn. Mars Express, subsystémy a užitečný náklad fungují dobře - i přes více než tříletý pobyt v kosmickém prostředí. Uskutečnily se plánované činnosti podle programů MTP31 až MTP33 [=Medium Term Plan] a další rozvrh je připravován.
Sonda přečkala koncem léta kritickou dobu nedostatku energie způsobeného kombinací průletů stínem planety a současně maximální vzdáleností Marsu od Slunce. Následující období sluneční konjunkce s omezenými možnostmi rádiového spojení je už rovněž minulostí. V obou případech bylo řídící středisko nuceno přistoupit ke speciální konfiguraci kosmické sondy.
Na žádost NASA se Mars Express zapojil do pátrání po družici Mars Global Surveyor (MGS), kterou řídící středisko ztratilo začátkem listopadu. Ani snímky z vysoce výkonné kamery HRSC však MGS neobjevily.
Začátkem příštího roku (únor až březen) bude sledovací stanice New Norcia, která je využívána především pro operace Mars Expressu, zaneprázdněna přípravou a sledováním gravitačního manévru sondy Rosetta u Marsu. Rovněž prostředky stanice Cebreros (sleduje Venus Express) a americké sítě DSN budou limitovány, proto se počítá s tím, že vědecký program Mars Expressu bude silně omezen. V každém případě se ale plánuje koordinované pozorování Marsu přístroji na Mars Expressu a Rosettě v době jejího největšího přiblížení k planetě.
2006-12-06 a 2006-12-07 se uskutečnilo zasedání vědeckého pracovního týmu mise. Hlavním tématem byl vývoj oběžné dráhy sondy, která se stále rychleji dostává do stavu, kdy nejnižší část leží často nad noční stranou planety. Dráha bude proto upravena, aby došlo k rovnoměrnějšímu rozložení denních a nočních pozorování vědeckých přístrojů.
Jeden z posledních velkých objevů sondy Mars Express byl důkaz, že pod hladkým povrchem planin na severní polokouli jsou pohřbeny pradávné impaktní krátery, které jsou patrně stejně staré jako vrchoviny na jižní polokouli. Na objevu má největší zásluhu radar MARSIS, který byl uveden do provozu s velkým zpožděním až v létě minulého roku.

Experimenty a výsledky

Analyzátor energeticky neutrálních částic ASPERA
[=Analyser of Space Plasmas and Energetic Atoms]

Země a Mars, stejně jako ostatní planety se pohybují v prostředí plazmy tvořené nabitými částicemi (ionty a elektrony), které jsou vyvrhovány ze Slunce a kterým se říká sluneční vítr. ASPERA má studovat, jakým způsobem působí sluneční vítr na atmosféru Marsu a tím osvětlit mechanismus, kterým mohlo dojít v minulosti k úniku vodních par a dalších plynů z atmosféry. Přístroj používá techniku zvanou "zobrazování energetických neutrálních atomů" k vizualizaci nabitého a neutrálního plynu kolem Marsu. Zařízení dodal Swedish Institute of Space Science, Kiruna (Švédsko).

Vysokorozlišující stereoskopická kamera HRSC
[=High/Super Resolution Stereo Camera]

HRSC je stereoskopická kamera, která má fotografovat povrch Marsu s rozlišením menším než 2 m. Tyto záběry se použijí k sestavení geologické mapy zobrazující místa s rozličnými minerály a typy kamenů. HRSC byla vyrobena modifikací druhého letového exempláře přístroje původně určeného pro misi Mars 96 (Rusko). Přístroj je kombinací stereoskopického barevného víceřádkového skeneru (5000 pixelů na řádek), který je schopen takřka současně zachytit 9 snímků s vysokým rozlišením (trojnásobný stereoskopický obraz, čtyři barvy, pět různých úhlů pohledu) a se "super" rozlišujícím černobílým kamerovým kanálem SRC [=Super Resolution Channel] s polem 1000x1000 pixelů a přibližně s pětinásobně lepší rozlišovací schopností. Přístroj vyrobila Freie Universität, Berlín (Německo).

Rádiový experiment MaRS
[=Mars Radio Science]

MaRS používá rádiových vln ke studiu povrchu i atmosféry. Umožňuje měřit lokální variace gravitačního pole nad povrchem Marsu a poskytuje měření profilu tlaku a teploty v atmosféře. Za experiment je zodpovědná Universität Köln, Köln am Rhein (Německo).

Podpovrchový sondážní radar a výškoměr MARSIS
[=Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding]

Primárním úkolem přístroje MARSIS je mapování rozložení vody a ledu v horních vrstvách marsovské kůry. Používá metodu podobnou pozemským technikám. Přístroj analyzuje odrazy rádiových vln v hloubkách do 2 až 3 km a tím se zjišťuje podpovrchová struktura hornin. Je schopen rozlišit suchou, zmrzlou a vlhkou zeminu. Zařízení vyrobila Universita di Roma 'La Sapienza', Řím (Itálie).

Mineralogický mapovací spektrometr OMEGA
[=Observatoire pour la Minéralogie, l´Eau, les Glaces et l´Activité]

OMEGA bude určovat obsah minerálů na povrchu a molekulární složení atmosféry analyzováním slunečního světla odraženého od povrchu a rozptýleného průchodem atmosférou. Bude také provádět jednoduché rozbory tepelného záření emitovaného z povrchu. Údaje z experimentu mají pomoci k porozumění tvářnosti povrchu Marsu a roli, jakou při její tvorbě hrála voda v měřítku od sezónních změn až po vývoj trvající milióny let. Podobně jako HRSC byl i tento přístroj původně vyvinut pro misi Mars 96 (Rusko). Dodavatelem je Institut d'Astrophysique Spatiale, Orsay (Francie).
V průběhu ledna 2004 bylo oznámeno, že přístroj jednoznačně detekoval vodní led v centrální oblasti jižní polární čepičky. Hlavní podíl vodního ledu je ve formě permafrostu. V tomto místě se nachází směs ledu, který je tvořen asi z 15% vodního ledu a 85% zmrzlého oxidu uhličitého (suchý led). Měření bylo dále potvrzeno ve zprávě z 2004-03-17. Měření probíhala na přelomu ledna a února, kdy končilo léto na jižní polokouli, tzn. polární čepička zabírala nejmenší rozlohu. V dalších měsících bude atmosférický oxid uhličitý pomalu mrznout a polární čepička se bude zvětšovat a suchý led postupně překrývat vrstvu permafrostu.

Planetární fourierovský spektrometr PFS
[=Planetary Fourier Spectrometer]

Atmosféra Marsu se převážně skládá z oxidu uhličitého a dusíku s velmi malou příměsí vodních par a ozónu. PFS má měřit globální atmosférickou distribuci vodních par a ostatních minoritních složek s větší přesností, než to dokázaly předchozí expedice. Přístroj vyvinul Instituto di Fisica dello Spazio Interplanetario, Řím (Itálie).
Koncem března 2004 byla zveřejněna senzační informace, že přístroj objevil v atmosféře Marsu metan v množství 10 částic na miliardu.

Ultrafialový a infračervený atmosférický spektrometr SPICAM
[=Spectroscopic Investigation of the Charakteristics of the Atmosphere of Mars]

Přístroj má měřit složení atmosféry v menších objemech než PFS. Je určen ke zjišťování ozónu technikou použitou poprvé na sondě Mariner 9, kdy byl ozón na Marsu objeven. SPICAM má také používat techniku sledování extinkce hvězd k měření vertikálního profilu oxidu uhličitého, teploty, obsahu ozónu, aerosolů a oblačnosti. Zařízení dodala organizace Service d'Aeronomie, Verrieres-le-Buisson (Francie).

Fotogalerie

Fotogalerie obsahuje celkem 18 obrázků, nejnovější byl přidán 2005-06-24.

Reakce čtenářů (číst/přidat)

Počet reakcí: 2
Poslední: 2005-07-05 20:57:03

Verze pro tisk