Maratónsky beh po Marse (piata časť)

Maratónsky beh po marse (piata časť)

Prekoná starý robot ďalších dvanásť kilometrov? Túto otázku si 28. augusta 2008 kládol celý realizačný tým vozítka Opportunity. Je možné aby sonda ktorá už dvanásť krát prekonala maximálny dojazd zopakovala tento úžasný výsledok? Navigátori, technici, vedci a všetci kompetentní ľudia už dávno brali prvotné odhady fungovania roveru za bezvýznamnú štatistiku. Ak by pred piatimi rokmi niekto zahlásil že Opportunity tu s nami bude aj o pol desaťročia, považovali by ho za blázna. Teraz sa už nikto neodvážil odhadovať, ako dlho ešte bude fungovať. Bude to rok alebo týždeň? Všetci boli vďační za každý nový deň, kedy vozítko ešte pracovalo a odosielalo na Zem cenné údaje.

Cieľ bol jasný. Kráter Endavour. Kolos s priemerom dvadsaťdva kilometrov. No či to Opportunity zvládne jasné nebolo. Laboratórium JPL prehlásilo že pri ideálnych podmienkach bude cesta trvať dva roky. Ale môže sa niekto spoliehať na ideálne podmienky? Navyše ak sa jedná o cudziu planétu a starú sondu ktorá už funguje iba zázrakom? Nikto v auguste 2008 nemohol vedieť, ako to nakoniec dopadne. Napriek tomu sa všetci pustili do roboty a riadiacim strediskom znela veta, „Let’s do science“ (poďme robiť vedu).
Opportunity dostala za odmenu jeden odpočinkový deň,  počas ktorého iba fotila oblohu  a už počas 1637. Solu sa pohla. S kráterom Victoria sa rozlúčila o dva Soly neskôr symbolickým zasalutovaním. Zdvihla robotickú ruku na pozdrav, kamerou HazCam odfotila vrhnutý tieň a fotku odoslala na retranslačnú držicu Mars Odyssey. Ľavé predné koleso, ktoré ešte pred pár Solmi javilo známky opotrebenia, zatiaľ fungovalo bez problémov a solárne panely dodávali cez 650 Wh/Sol. Ideálne podmienky na cestovanie.

Malý rover s veľkým železným srdcom si rýchlo ukrajoval z cesty ku kráteru Endavour. Miestami sa mu podarilo denne prejsť aj sto metrov. Na ceste sa niekoľkokrát zastavil. Prvý krát to bolo kvôli konjukcii. Zem, Slnko a Mars sa dostali do jednej línie a komunikácia sa tak na mesiac prerušila. Nové inštrukcie dostalo vozítko až  začiatkom decembra. Avšak po obnovení spojenia sa ukázalo, že Opportunity mala problémy s flash pamäťou. Chvíľu na to zase poruchu hlásila brúska RAT. Príčinou bol zase poškodený senzor. Koncom januára 2009 spôsobil zásah kozmického žiarenia závadu na kamerovom stožiari. Tú sa nakoniec podarilo opraviť a Opportunity pokračovala v jazde pekelným tempom. Problémy však na seba nenechali dlho čakať. V apríli zapadla do duny. Ale neúnavný rover sa z nej už po dvoch dňoch vyslobodil a pokračoval. Desať mesiacov po prvých problémoch s elektromotorom v ľavom kolese zase začal odoberať nadmerné množstvo prúdu. Bolo to však v prípustných limitoch a Opportunity tak dostala zelenú. Občas síce musela celý deň stáť na mieste a nabíjať batérie, ale hlavné bolo, že koleso sa nezaseklo. S prestávkami tak ukrajovala ďalšie metre a pomaly sa blížila ku svojmu cieľu.

Železo-niklový meteorit našla Opportunity cestou ku kráteru Endavour

Železo-niklový meteorit našla Opportunity cestou ku kráteru Endavour
Zdroj: http://upload.wikimedia.org/

Takmer rok po opustení kráteru Victoria Opportunity zaznamenala zaujímavý, takmer meter dlhý kameň, ktorý stál za preskúmanie Pri bližšom pohľade bolo jasné, že tento objekt nepochádza z Marsu. Opportunity našla meteorit. Pri rozbore použila aj svoju brúsku RAT a úspešne ňou vybrúsila tri milimetre hlbokú dieru. Na vyčistený povrch sa potom zameral Mossbauerov spektrometer. Po analýze technici nechali kryt spektrometra otvorený v nádeji, že závan vetru z neho sfúkne prach. Nič také sa však nestalo a Opportunity po viac než mesačnej prestávke znovu vyrazila na cestu. Ešte pred tým však zhotovila farebnú panoramatickú snímku a spresnila svoju polohu zameraním kamery na Slnko. Túto rutinnú úlohu vykonávala raz za mesiac.

Počas septembra 2009 boli zaznamenané problémy s novou družicou MRO, a pre Opportunity nezostávala plná prenosová kapacita. Po vyriešení problémov s družicou bolo riadiace stredisko kvôli rozsiahlym požiarom uzavreté. Kontakt s Opportunity tak bol nadviazaný až začiatkom októbra. Sonda počas hluchých dní vykonávala náhradný program. Merala opacitu atmosféru, robila diaľkové pozorovania, na noc sa ukladala do hlbokého spánku. Po znovu-nadviazaní kontaktu sa konečne vzdialila od meteoritu. O pár dní na to však našla ďalší. Počas novembra bola komunikácia obmedzená kvôli problémom s družicou Mars Odyssey a koniec roka 2009 oslávila štúdiom zaujímavej horniny vyvrhnutej pravdepodobne z hlbín Marsu.

 

Medzitým na druhej strane červenej planéty sa Spirit znovu chystal na zimné obdobie. Po prachovej búrke mal solárne panely zanesené a preto dodávali každý Sol iba okolo 350 Wh. Spirit mal tiež problémy so svojou brúskou RAT a počas jej diagnostiky zároveň zhotovoval panoramatickú fotografiu West Walley. Potom sa vydal smerom k vyvýšenine označenej ako Site 7. Postup sa však kvôli ťažkému terénu na čas prerušil. Rover toho veľa robiť nemohol. Dostával príliš málo energie. Navigátori tak vybrali nové zimovisko s názvom Winter Heaven 3.

Spirit medzitým dosiahol severnú hranicu Home Plate. Winter Heaven 3 sa ukázalo byť nevhodné, a tak sa obzeral po nejakom inom mieste. Rover sa nakoniec počas 1404. Solu prehupol cez okraj plošiny aby získal viac energie. Vzhľadom na to že mu panely dodávali iba 250 Wh za Sol to bolo nutné. Vďaka trinásť-stupňovému náklonu získal Spirit o päťdesiat watthodín viac a mohol tak pokračovať v zaujímavom výskume. Ešte stále nebolo vybrané vhodné zimovisko. Hlavnou podmienkou bol náklon svahu aspoň dvadsaťpäť stupňov. Vedci potom chceli mať v dosahu aj nejaký zaujímavý cieľ a v neposlednom rade muselo byť toto miesto ľahko dostupné. S piatimi kolesami bol totiž Spirit vo veľkej nevýhode.

Takto zanesené boli solárne panely roveru Spirit po celoplanetárkej prachovej búrke.

Takto zanesené boli solárne panely roveru Spirit po celoplanetárkej prachovej búrke.
Zdroj: http://upload.wikimedia.org/

Vhodné miesto na prečkanie zimy sa nakoniec na severnom svahu Home Plate našlo. Rover sa však k nemu musel dostať. Pomocou série posunov sa každý deň viac a viac nakláňal. Pritom kontroloval svoju polohu navigačnými kamerami a meral svetelné podmienky. Slnko vchádzalo za obzor každý deň skôr a prachový nános na solárnych paneloch prepúšťal iba päťdesiat percent lúčov. Napätá situácia sa teda naďalej zhoršovala. Všetci čakali na vánok, ktorý by aspoň čiastočne očistil Spiritove panely. Nič také sa bohužiaľ nestalo. Preto riadiace stredisko pripravilo niekoľko úsporných opatrení. Vynechávala sa napríklad posledná komunikácia s družicou Mars Odyssey, neskôr sa malo pristúpiť k prerušeniu vykurovania infračerveného spektrometra, aj za cenu poškodenia. V úplne krajnom prípade sa dokonca mali prerušiť dodávky tepla do elektronickej časti a to všetko len kvôli tomu, aby Spirit na Marse úplne nezamrzol.

Aby ste pochopili aké to bolo vážne, dám vám jeden príklad. Na bežné fungovanie potrebovali Spirit a Opportunity aspoň 500 Wh/Sol. To sa samozrejme týka letného obdobia. Po pristátí mali dvojčatá denný príkon 1000 Wh. Cez prvú zimu klesla produkcia elektrickej energie zo solárnych panelov na 350 Wh/Sol. Už  vtedy oba stroje prakticky všetku energiu míňali na zachovávanie teploty svojich aparatúr. Počas celoplanetárnej prašnej búrky klesla produkcia energie v Spiritovom prípade na 250 Wh/Sol. Vtedy však bolo leto.

Na produkciu energie vplývajú dve veličiny. Opacita atmosféry vyjadrovaná v jednotkách Tau, pričom Mars má priemernú hodnotu Tau 0,5 – 0,75. Druhá veličina je prachový faktor. Toto číslo vyjadruje množstvo slnečného žiarenia, ktoré prejde cez prachovú vrstvu. Jeho hodnota bola cez zimu v roku 2008 priemerne na hodnote 0,3 – 0,2, teda cez prach prešlo 20 – 30% fotónov. Počas tuhej zimy, keď teploty cez noc klesali aj na -80 stupňov celzia dostával Spirit z panelov iba 180 Wh/Sol! A to mal ešte šťastie, pretože opacita sa pohybovala rozmedzí Tau 0,1 – 0,25. Takže je skutočne zázrak, že rover túto zimu prečkal bez vážnejšieho poškodenia systémov.

Vozítko potom na červenej planéte zápasilo o prežitie niekoľko mesiacov. Pritom aktívne bolo priemerne iba dvadsať minút za Sol. Spirit sa venoval meraniu prašnosti v atmosfére a odosielal na Zem telemetriu. Nakoniec tretiu zimu aj vďaka čistej atmosfére prečkal. Soly sa postupne predlžovali, oteplilo sa a na vykurovanie vedeckých prístrojov už nepotreboval tak veľa energie. Občas dokonca mohol realizovať jednoduché vedecké pozorovania. Po týždňovom dobíjaní batérií napríklad spektrometrom meral obsah argónu v atmosfére, alebo zhotovil nejaké fotografie. Nakoniec sa počas 1709 Solu po dlhej dobe pohol dopredu a postup zdokumentoval jedinou snímkou.

Zlepšenie však netrvalo dlho. O tri týždne na to totiž rover zasiahla prachová búrka a denný príkon panelov bol iba 89 Wh. Počas tohto obdobia Spirit prečkal tri dni bez vykurovania, čo ho mohlo nenávratne poškodiť. To sa však našťastie nestalo. Po prečkaní zimy a prachovej búrky sa situácia nijak zvlášť nezmenila. Na programe dňa bola hlavne spotreba elektrickej energie. Príkon panelov bol dokonca ešte nižší než cez zimu, ale vyvažovala to vyššia teplota atmosféry, vďaka ktorej Spirit minul oveľa menej energie na zachovávanie stálej teploty.

A potom sa to stalo. Dva závany vetru počas dvoch týždňov čiastočne očistili solárne panely. Situácia sa z kritickej zmenila na vážnu, čo bol pokrok. Rover sa dal do pohybu a pomaly obchádzal plošinu Home Plate. Pritom objavil ďalší oxid kremičitý. O nález sa opäť postaralo nefunkčné koleso. Ďalšie dobré správy prišli o dva týždne, keď ďalší závan vetra odstránil zo solárnych panelov väčšie množstvo prachu a denná produkcia energie sa tak zvýšila až na 500 Wh. Dobrá nálada však netrvala dlho. Spirit počas 1900. Solu zapadol do sypkého prachu a ani po niekoľkých pokusoch sa mu nepodarilo vyslobodiť. Prestalo fungovať ďalšie koleso a aby zlých správ nebolo málo, bruchom sa zachytil o skalnatý výbežok. Navigátori tak prerušili ďalšie snahy o vyslobodenie roveru a začali testovať rôzne postupy na pozemskom dvojčati. A či sa Spirit nakoniec dokázal pohnúť sa dozviete v šiestom diely Maratónskeho behu po Marse.

(to be continued)

Zdroje informácií:
http://spaceprobes.kosmo.cz/
http://en.wikipedia.org/
Dokumentárny film „pět let na Marsu“

Zdroje obrázkov:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6e/Mars_Spirit_rover%27s_solar_panels_covered_with_Dust_-_October_2007.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/62/PIA07269-Mars_Rover_Opportunity-Iron_Meteorite.jpg

Pin It
Nahlásit chybu

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

GD Star Rating
loading...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


Zanechte komentář