S? hvor skal vi velge ? lande? For ? svare p? det har vi brukt en rekke ulike metoder. Prosessen inneb?rer ? beregne de skiftende koordinatene til potensielle landingssteder p? grunn av planetens rotasjon og ? kartlegge overflaten ved hjelp av bilder tatt i bane rundt planeten.
S? hvorfor er det s? viktig ? gj?re disse beregningene? En vellykket landing av et romsonde krever n?yaktige beregninger og god planlegging. Planetens rotasjon introduserer et ekstra element i landingsprosessen, noe som gj?r det n?dvendig ? justere romfart?yets bane. Denne utfordringen gj?res enda st?rre p? grunn av behovet for ? kartlegge og velge et smart landingssted fra bane rundt planeten.
Hvordan velger vi landingssted?
Tiln?rmingen best?r av to hovedfaser:
Rotasjonsdynamisk analyse:
Vi har utviklet en funksjon som beregner de skiftende koordinatene til potensielle landingssteder over tid, og som tar hensyn til planetens konstante spinn. Denne funksjonen tar utgangspunkt i de n?v?rende koordinatene og tiden som har g?tt, og beregner nye koordinater. Det sf?riske koordinatsystemet brukes for ? gj?re beregningen enklere, og \(\phi\)-koordinaten ?ker line?rt for ? representere planetens spinn. Vi har brukt f?lgende ligning:
\(\phi(t)=\omega t+\phi_0\)
Her inng?r de f?lgende st?rrelsene:
- \(\omega\) er vinkelhastigheten (hvor mange grader planeten roterer per tid).
- \(t\) er tiden.
- \(\phi_0\) er startvinkelen til planeten.
Hvis du studerer ligningen mye vil du kanskje se at den ligner mye p? ligningen for posisjon \(s(t)\) gitt ved \(s(t)=vt+s_0\), der \(v\) er farten og \(s_0\) er startposisjonen. Vi antar at radiusen \(r\) og vinkelen \(\theta\) holdes konstant slik at vi kan se bort i fra de i beregningen.
I figur 1 kan du se hvordan et punkt som starter i \(\phi=\phi_0\) ender opp i punktet \(\phi=\phi_0+\omega t\) etter en tid \(t\).
N?r vi skal beregne landingspunktet m? gj?r vi f?lgende:
- Opprinnelige koordinater: Bestem de opprinnelige sf?riske koordinatene \((r,\theta,\phi)\) for landingsstedet
- Tid som har g?tt: M?l eller definer tiden som har g?tt siden den f?rste koordinatm?lingen.
- Oppdatert lengdegrad: Beregn den nye vinkelen (\(\phi\)) ved hjelp av den nevnte formelen, og ta hensyn til planetens rotasjon i l?pet av den tiden som har g?tt.
De nye koordinatene for landingsstedet er da \(\left(r,\theta,\phi(t)\right)\).
Oml?psunders?kelse:
- Raketten fullf?rer ett oml?p rundt planeten og tar bilder og videoer av overflaten.
- Bildene brukes til ? identifisere og velge et egnet landingssted, med en preferanse for steder p? planetens dagside for ? sikre god sikt under landingsprosessen. I tillegg ?nsker vi ? finne et flatt omr?de uten vann der vi skal lande.
Kameraet ble justert underveis i reisen slik at det alltid pekte midt p? planeten, alts? det punktet p? planeten som var n?rmest kameraet. I figur 2 kan du se noen eksempler p? det.
Hvordan ser overflaten ut?
Vi tok en rekke bilder og de s? egentlig ganske like ut alle sammen. I de to figurene under kan du se eksempler p? hvordan overflaten ser ut.
Som vi ser fra figurene er det ingen ?penbare gode plasser ? lande. Vi ?nsker jo gjerne et s? stort og flatt omr?de som mulig for ? sikre en trygg landing.
I mangel p? et ?penbart beste landingssted falt til slutt valget p? et sted gitt ved koordinaten \(\phi=3.18\) der vinkelen er m?lt i radianer. Dette punktet er p? en h?yde p? rundt \(6.60\cdot10^6m\) fra kjernen, s? rundt \(3.6\)% lenger enn jordens middelradius. Under kan du se et bilde av landingsstedet. Det er viktig ? huske p? at de modellene vi har laget for atmosf?ren er veldig forenklede, s? vi kan ikke forvente ? lande akkurat der vi ?nsker, men forh?pentlig vil vi lande i n?rheten.
Da har vi endelig funnet ut hvor vi skal fors?ke ? lande. I neste blogginnlegg skal vi gj?re selve landingen. Tror dere vi klarer en vellykket landing? I neste bloggpost skal vi finne ut av det.