Znovu letíme na Mars
Mars. Planéta, ku ktorej už smeroval veľký počet misií v rámci technologického planetárneho výskumu, ale súčasne planéta, ktorá nám doteraz neodhalila niektoré svoje tajomstvá. Poletíme k nej znova, 17. júla tohto roku.
Tip:
[EN] The English version of this article you can find here.
Dalo by sa povedať, že v prípade Marsu ide o planétu, ktorej svet je tvorený mrazivými púšťami, s minimálnymi energetickými zdrojmi a dokonca nebezpečnými úrovňami kozmického žiarenia na jej povrchu. Napriek tomu nás táto planéta fascinuje a zaujíma. Čím to je? Odpoveď sa pre mnohých skrýva za vysetlením hľadania foriem života mimo našu vlastnú planétu Zem. Pre niektorých je Mars možno futuristickým útočiskom, kde vidia budúcnosť aspoň časti ľudstva.
Samozrejme, dôvodov výskumu Marsu (a iných planét), je viacero. Jedným z najprozaickejších je poznanie našej vlastnej minulosti, resp. zodpovedanie otázok „ako“ a „prečo“ sa Mars zmenil z planéty veľmi podobnej Zemi, na tú súčasnú. A v tomto ide ruka v ruke aj otázka existencie akýchkoľvek foriem života na Marse nielen v súčasnosti, ale čo je možno ešte dôležitejšie – v jej minulosti. Pretože z dlhodobého planetárneho vývoja a z vývoja samotnej Slnečnej sústavy sa mení aj naša Zem. Aj keď my ľudia svojou činnosťou prispievame v určitom smere k tomuto vývoju (klíma), veľkú časť zmien neovplyvníme a je jasné, že v budúcnosti sa naša planéta určite zmení – a to dosť radikálne.
Mars predtým (vpravo) a v súčasnosti (vľavo). Predpokladáme, že Mars sa podobal v dávnej minulosti Zemi tak ako ju poznáme dnes. (NASA’s Goddard Space Flight Center)
Nebudeme však strašiť, z pohľadu bežného človeka ide o veľmi dlhú dobu, aj keď časové horizonty planetárnych vedcov a geológov sú v tomto ohľade možno nie až také dlhé. A preto sa zaujímame aj o Mars. Aby sme spoznali našu planetárnu minulosť a aby sme spoznali možno aj náš planetárny osud. Zistíme pri tom aj to, či na Marse existuje, alebo existoval život v akejkoľvek forme niekedy v minulosti. Štúdium podmienok a samotný výskum v tomto smere nie je oblasťou jednej exaktnej vednej disciplíny, ale je multidisciplinárny – zahŕňajúci prírodné vedy a technológie.
Samozrejme najlepšie by bolo vyslať na Mars skupinu odborníkov s potrebným vybavením. Takéto riešenie je však s ohľadom na naše súčasné technologické možnosti stále nereálne. Preto je najvýhodnejšie a najpraktickejšie realizovať výskum Marsu technologickou cestou pomocou robotických misií. Doterajšie misie k Marsu – či už orbitálne misie, alebo povrchové, vykonávajúce činnosť in-situ, čiže na mieste, nám poskytli obrovské množstvo informácií a dát. Naďalej však existujú nezodpovedané otázky z niektorých oblastí – potvrdenie existencie života v minulosti a vývoja geologických procesov.
Doterajšie zistenia misie MSL Curiosity pomohli zodpovedať otázku, či bol Mars niekedy podobný Zemi, resp. či na jeho povrchu mohli existovať podmienky vhodné pre mikrobiálny život. Teraz už vieme, že áno, ale potrebujeme ísť ďalej a dozvedieť sa, či existoval mikrobiálny život v týchto podmienkach v minulosti. Na túto otázku by nám mala poskytnúť odpoveď nastávajúca misia Mars 2020. V rámci tejto misie poletí na Mars nová sonda – rover s názvom „Perseverance“, ktorý sa na prvý pohľad veľmi podobá svojej „sestre“ Curiosity, avšak disponuje novými pokročilejšími technológiami.
Perseverance na Marse. Vizualizácia pred misiou. (NASA/JPL-Caltech)
Rover Perseverance bude disponovať aj prvým lietajúcim prostriedkom na Marse – vrtuľovým dronom, ktorý dostal názov „Ingenuity“. Samotná misia bola ohlásená už v roku 2012 na stretnutí Americkej geofyzikálnej únie v San Franciscu, nakoľko dostala „zelenú“ v rámci programu NASA Mars Exploration. Samotný štart misie je plánovaný na 17. júla 2020 pomocou nosnej rakety Atlas V541 z Cape Canaveral na Floride a pristátie na Marse v oblasti krátera Jezero pripadá na 18. februára 2021. Samozrejme presný termín štartu sa ešte môže zmeniť, samotné štartovacie okno je určené v rozmedzí od 17.07.2020 do 05.08.2020.
Po pristátí bude ako vždy nasledovať testovanie palubných systémov ich postupné „oživovanie“ z letovej hibernácie a zahájenie výskumnej misie. Samotná misia bude zaujímavá aj svojím pristátím, ktoré bude rovnaké, ako pri predošlej misii MSL Curiosity v roku 2012. Mnohí nadšenci „osídlenia“ Marsu si neuvedomujú základné planetárne fakty ohľadne Marsu a preto sa mylne domnievajú, že na Marse sa dá pristávať „len tak“, podobne ako na Zemi. Táto domnienka a samotná predstava je úplne nesprávna.
Atmosféra Marsu, jej hustota a jej hrúbka (výška od povrchu), je pri pristávaní s „ľahkými“ sondami pomocou brzdenia padákovým systémom dostačujúca – aj keď aj v tomto prípade ide o veľmi tesné limity. V prípade ťažšej sondy (alebo pilotovaného modulu s ľudskou posádkou), však hustota atmosféry Marsu a jej samotná výška (hrúbka v profile, resp. vertikálny rozsah), určite nestačia. Pri začiatku pristátia bude mať sonda (celá pristávajúca sústava) cestovnú rýchlosť 21 240 km/h (5 900 m/s), pričom vstup do atmosféry Marsu nastane vo výške 131 km nad povrchom (priemer od nulovej referenčnej výšky planéty). Pri pristávaní a brzdení padákovým systémom takáto vzdialenosť a príliš riedka atmosféra Marsu jednoducho nestačia a misia by skončila stratou sondy.
Na druhej strane je taktiež mylná predstava pristávania na Marse systémom, ako pristávali lunárne moduly kedysi na Mesiaci. Mesiac nemá atmosféru, ktorá by spôsobovala trenie a gravitačná sila Mesiaca je násobne slabšia. Pri vstupe do atmosféry Marsu s využitím čisto samotného raketového brzdenia, by sme jednoducho o sondu prišli. Brzdenie čisto reakčným systémom, ako je raketový motor, by bolo v prípade planetárnej misie na Mars nereálne aj čisto z praktického hľadiska – jednoducho by sme potrebovali obrovské množstvo paliva, ktoré by súčasne zvýšilo hmotnosť celej pristávajúcej sústavy, čo by malo za následok potrebu ďalšieho paliva atď. Nehovoriac o tom, že toto palivo by sme tam museli dopraviť rovno so sondou, čo by nakoniec asi aj znemožnilo samotný štart zo Zeme.
Kombinovaný spôsob pristátia pomocou žeriavového systému. (NASA/JPL-Caltech)
Z týchto dôvodov, bude pri misii Mars 2020 využitý kombinovaný spôsob pristávania – bude mať niekoľko fáz – vstup do atmosféry Marsu, brzdenie trením pri prechode hornými vrstvami atmosféry, odhodenie ochranného štítu, brzdenie hypersonickými padákmi, odhodenie padákov, prechod do krátkeho voľného pádu a následné okamžité brzdenie reakčným systémom viacerých menších raketových motorov tzv. „žeriavového systému“, spustenie samotnej sondy pomocou špeciálnych lán na povrch, odpálenie lán a odlet žeriavového systému do bezpečnej vzdialenosti. Tento systém bol preverený prvýkrát už pri pristávaní sondy Curiosity v roku 2012. Pristávací systém misie Mars 2020 má niektoré nové prvky oproti verzii použitej pri misii MSL Curiosity. Je plne automatický, nakoľko z dôvodu niekoľko desiatok minút trvajúcemu rádiovému prenosu medzi Marsom a Zemou a späť, nie je možné pristávanie riadiť a kontrolovať zo Zeme.
Video vyššie – takto pristávala Curiosity na Marse v roku 2012. Rovnaký, avšak zdokonalený systém (bude disponovať novými doplnenými technológiami) bude využitý aj pri misii rovera Perseverance (pristávať bude 18. februára 2021). Zdroj: YouTube, NASA/JPL-Caltech.
V kontrolnom centre NASA v JPL Caltech v Pasadene vypukne radosť presne na sekundu presne. Ale v tom čase bude už sonda (rover) Perseverance, bezpečne na povrchu Marsu. Aj to je jedným z dôkazov veľkosti dokonca aj nášho blízkeho vesmíru. Zostáva nám už len držať palce a trpezlivo čakať na prácu a spoľahlivosť technológií, ktoré sme my ľudia vytvorili.
Samotná misia na povrchu Marsu by mala trvať minimálne 1 rok (na Marse), čiže 687 pozemských dní. Je však viac ako pravdepodobné, že misia potrvá dlhšie a prinesie nám mnoho zaujímavých objavov a nových zistení.
Tento príspevok nájdete aj v mojom blogu na sme.sk na tejto adrese.
~Jozef
Tip:
[EN] The English version of this article you can find here.
Použité info: Vlastné zdroje autora, NASA/JPL-Caltech, YouTube.
