Spolupráce nás zavede na Mars

Mars má mezi všemi planetami Sluneční soustavy z pohledu lidstva mimořádné postavení. Je podobný Zemi, mohl na něm existovat život a hlavně je dost blízko na to, abychom k němu mohli vysílat kosmické průzkumníky v počtu větším než malém. Objektivně vzato musíme uznat, že v průzkumu Marsu hrají prim Američané, kteří k Rudé planetě poslali nejen několik družic, ale také přistávací moduly a vozítka. Rusové už takové štěstí neměli a jejich projekty končily povětšinou z různých příčin nešťastně. Evropa až doposud stála trochu v závětří. Nyní se zdá, že i ona  by mohla přispět se svou troškou do mlýna. Chystá totiž misi ExoMars.

Tedy, abychom Evropě nekřivdili – už v roce 2003 se k Marsu vydala evropská družice Mars Express, která funguje dodnes. Na své palubě nesla i přistávací modul Beagle 2, který se ale po přistání (či dopadu) již neozval. Evropa by ale ráda udělala další krok vpřed. A mise ExoMars je k tomu ideální. ESA ale moc dobře ví, že celý projekt je poměrně náročný a tak raději spojila své síly s Ruskem. Jednak došlo k rozmělnění nákladů a navíc Rusové poskytnou své nosné rakety – těžkotonážní Protony.

Družice TGO se k Marsu vydá už v lednu roku 2016

Družice TGO se k Marsu vydá už v lednu roku 2016
Zdroj: http://spaceinimages.esa.int

Samotný projekt ExoMars se skládá z několika menších samostatných misí. Neobvykle může vypadat i to, že se bude startovat nadvakrát – v letech 2016 a 2018. Ale má to svůj důvod. Při prvním startu se k Marsu vydá třítunová družice TGOTrace Gas Orbiter. Jejím hlavním výrobcem bude evropská firma Thales Alenia Space, ale ponese i ruské vědecké experimenty. Jejím hlavním úkolem bude zkoumat složení atmosféry se speciálním zaměřením na tyto sloučeniny – voda, hydroperoxyl (HO2), oxid dusičitý, oxid dusný, metan, acetylen, etylen, etan, formaldehyd, kyselina kyanovodíková, sulfan, karbonylsulfid (OCS), oxid siřičitý, kyselina chlorovodíková, oxid uhelnatý a ozón. Měřiče by měly být tak citlivé, že odhalí i 1 – 10 molekul těchto plynů v bilionu ostatních. Bude se zkoumat nejen to, jak se liší rozložení molekul podle místní šířky a délky, ale i to, jak kolísá v průběhu ročních období. Přístrojů bude mít na palubě poměrně hodně, celkem 115 kilogramů.

MATMOS (Mars Atmosphere Trace Molecule Occultation Spectrometer) – Infračervený spektrometr na bázi systému FTIR.
NOMAD (High Resolution Solar Occultation and Nadir Spectrometer) – Mapování v infraspektru + spektrometr ve viditelném spektru a blízké ultrafialové oblasti.
EMCS (ExoMars Climate Sounder) – Tepelný infračervený spektromer
MAGIE (Mars Atmospheric Global Imaging Experiment) – Širokoúhlá kamera ve viditelném a ultrafialovém spektru
HiSCI (High Resolution Stereo Color Imager) – Barevná stereokamera s vysokým rozlišením
ACS – Spektrometr pro zkoumání přesného složení atmosféry Marsu
FREND – Detektor neutronů. Má zkoumat rozložení zásob vody na Marsu

Trace Gas Orboter u Marsu v představách ilustrátora

Trace Gas Orboter u Marsu v představách ilustrátora
Zdroj: http://space.skyrocket.de

Sonda se bude kolem Marsu pohybovat po kruhové dráze a u Rudé planety zakotví pomocí aerobrakingu. O dodávky energie se postarají solární panely s celkovou plochou 20 m2, které by měly dodávat odhadem 140 Wattů. Energie se bude ukládat do dvou Li-Ion baterií (5100 Wh / 180 Ah). O pohon se postará manévrovací systém na dvojsložkové pohonné látky s hlavním motorem o tahu 424 N. Komunikaci bude zajišťovat 220 centimetrů v průměru mající vysokozisková anténa v pásmu X. Zároveň bude disponovat i anténou v pásmu UHF pro komunikaci s objekty na Marsu.

Sonda s sebou totiž ponese ještě  ještě zařízení zvané EDM – Entry, Descent and Landing Demonstrator Module. Jak už jeho název napovídá, tenhle modul bude určený pro nácvik přistání na Marsu. Jeho úkolem bude otestovat všechny potřebné technologie. K povrchu se dostane s pomocí tepelného štítu, padáku a v závěru i vlastních brzdících motorů. Zajímavé je, že by měl přistávat v období, kdy na Marsu bývají prachové bouře. Bude tedy zajímavé sledovat, jak si tento modul poradí s přistáním v ne úplně ideálních podmínkách. K orientaci před přistáním mu má sloužit výškoměr na bázi Dopplerova efektu. Až přistane, bude jeho úkolem měřit meteorologické veličiny na povrchu – rychlost a směr větru, průhlednost atmosféry, vlhkost, atmosférický tlak a teplotu. Místem jeho přistání by měla být lokalita Meridiani Planum, kde slouží rover Opportunity.

Počítačová simulace ukazující přistání EDM na Marsu

Počítačová simulace ukazující přistání EDM na Marsu
Zdroj: http://m.cdn.blog.hu

Dva roky po prvním startu, tedy v roce 2018 vystartuje k Marsu druhá část projektu ExoMars. Cenný náklad vynese opět ruská raketa Proton. Na její palubě bude evropské vozítko pro pohyb na Rudé planetě. O přistání by se měl postarat lander, jehož konstrukce bude z 80% ruská a zbývající část zajistí evropské technologie.

Umělecká představa vozítka pro misi ExoMars.

Umělecká představa vozítka pro misi ExoMars.
Zdroj: https://planetary.s3.amazonaws.com

Vozítko by mělo vážit cca. 200 kilogramů a na Marsu by mělo fungovat šest měsíců. Zajímavý je ale odhadovaný dojezd – vozítko by mělo díky pokročilé umělé inteligenci zvládat i 100 metrů / den. Pomohou mu k tomu i kamery, z jejichž snímků si rover složí 3D model okolí. Vozítko bude disponovat řadou vědeckých přístrojů. Za zmínku stojí třeba vrtné zařízení, díky kterému bude možné odebírat vzorky hornin z hloubky až dvou metrů! Asi nejvýznamnější na celém vozítku je ale souprava nazvaná Pasteur. Jedná se o laboratoř, která bude prvořadě zaměřená na hledání stop života – ať už současného, nebo minulého. Nikoliv pouze hledání podmínek pro vznik života jako u Curiosity, tady půjde o pátrání přímo po životě samotném. Pasteur se nebude skládat z jednoho přístroje. O výsledky se podělí tyto instrumenty:

MOMA (Mars Organic Molecule Analyzer) – Skládá se z laseru a plynového chromatografu s hmotnostním spektrometrem. Zásahem laseru dojde k vypaření organických molekul, které zpracuje plynový chromatograf. závěrečnou analýzu provede hmotnostní spektrometr. Tento přístroj se vyvíjí ve spolupráci s NASA. Hmotnostní spektrometr například dodá Goddard Space Flight Center.
MicrOmega-IR (Infrared imaging spectrometer) – Tento infračervený spektrometr prozkoumá hlavně prach získaný při vrtání. Zaměří se na zjišťování struktury, původu a složení odvrtaného materiálu.
Raman – Bude zkoumat hlavně materiál , který předtím zpracuje MicrOmega-IR. Tenhle spektrometr bude zaměřený na hledání organických látek a dalších indikátoů, které by ukazovaly na existenci života.

Kromě soupravy Pasteur bude na vozítku ještě několik vědeckých přístrojů.

PanCam (Panoramatic Camera System) – Systém kamer určený k mapování okolí vozítka. Pomohou jednak s navigací roveru, tak i s vědeckou prací. Díky fotkám povrchu kamenů můžeme zjistit různé zajímavé informace – s pomocí kamer je možné vytipovat zajímavé objekty a ty dále podrobit detailnějšímu průzkumu. Stejně tak mohou přinést informace o objektech, ke kterým by se nedalo jinak dostat – třeba stěny kráterů. Jedná se o širokoúhlé multispektrální barevné kamery s vysokým rozlišením.
MIMA (Martian Infra-red Mappe) – Infračervený spektrometr založený na Fourierově transformaci. Tento přístroj bude umístěný na stožáru vozítka a při výběru cílů spolupracuje s výsledky z kamer PanCam. Bude měřit chemická spektra povrchu kamenů, prachu, ale i atmosféry. Bude hledat uhličitany, fylosilikáty, sulfáty, silikáty, organické látky a sloučeniny, které vznikají ve vodním prostředí.
Vrták – Povrch Marsu spaluje UV záření, ale pod ním jsou podmínky příznivější. Ostatně i vozítko Curiosity učinilo svůj nedávný objev díky analýze podpovrchových vzorků. A to se jednalo jen o „rýpnutí“ do hloubky 5 cm. Evropský rover bude disponovat možností vrtat až do hloubky 2 metry. Díky tomu může prozkoumat různě hluboké vrstvy. Výsledkem bude odvrtaná hornina s rozměry 1 cm v průměru a výšce 3 cm. Vzorek může zkoumat palubní laboratoř. Počítá se s minimálně 17 vrtáními, přičemž zdaleka ne všechny půjdou až do maximální hloubky.
WISDOM (Water Ice and Subsurface Deposit Information On Mars) – Radar určený ke zkoumání vrstev pod povrchem. Bude jedním z hlavních ukazatelů při rozhodování kam se bude vrtat. Jedná se v podstatě o obdobu pozemského georadaru – přístroj vysílá elektromagnetické vlny, které prochází horninami a různě se od nich odráží. Přístroj odražené vlny zachytí a vytvoří z nich představu o tom, jak to vypadá pod povrchem. Počítá se s tím, že dosah by měl být až do tří metrů.
Ma-MISS (Mars Multispectral Imager for Subsurface Studies) – Infračervený spektrometr umístěný přímo ve vrtačce. Bude zkoumat přímo stěny vyvrtané díry. Díky tomu bude moci měřit složení jednotlivých vrstev – stručně řečeno bude moci číst historii Marsu. V podpovrchových vrstvách hornin jsou uloženy informace o evoluci atmosféry, klimatu a také vývoji života.
CLUPI (Close-Up Imager) – Zařízení určené k pořizování detailních snímků – něco na způsob kamery MAHLI na Curiosity.
ISEM (Infrared Spectrometer for ExoMars) – Tento infračervený spektrometr bude ruský.
Adron – Ruský neutronový spektrometr

Prezident ruské agentury Roskosmos Vladimir Popovkin (vlevo) a generální ředitel ESA Jean-Jacques Dordain (vpravo) po podpisu smlouvy o realizaci mise ExoMars.

Prezident ruské agentury Roskosmos Vladimir Popovkin (vlevo) a generální ředitel ESA Jean-Jacques Dordain (vpravo) po podpisu smlouvy o realizaci mise ExoMars.
Zdroj: http://spaceflightnow.com

Dlouho byla realizace projektu ExoMars nejistá. Spekulovalo se hlavně o různých možnostech financování. Nakonec se Evropská kosmická agentura, která s celý projektem začala, dohodla se zástupci ruské agentury Roskosmos. A 14. března v Paříži stvrdili zástupci obou agentur společným podpisem, že tuhle mimořádně atraktivní misi zrealizují. Náklady evropské agentury mají činit 1,2 miliardy euro. Zajištěno už je 903 milionů od členských států. Kvůli dlouholetým průtahům se ale celý projekt dostal do drobného časového presu – vždyť k prvnímu startu má dojít už za necelé tři roky. Generální ředitel agentury ESA Jean-Jacques Dordain, ale tvrdí, že se všechno v pořádku stihne. Nezbývá než věřit jeho slovům a těšit se na další objevy – tentokrát pod společnou taktovkou Evropy a Ruska.

Zdroje informací:
http://exploration.esa.int/
http://en.wikipedia.org/
http://spaceflightnow.com/
http://en.wikipedia.org/
http://en.wikipedia.org/
http://cs.wikipedia.org/

Zdroje obrázků:
http://www.baricada.ro/fisiere/stiri/a7618ac2a4a8bf6b5282dfc92581681c.jpg
http://spaceinimages.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2013/03/trace_gas_orbiter/12570980-1-eng-GB/Trace_Gas_Orbiter_node_full_image.jpg
http://space.skyrocket.de/img_sat/tgo__1.jpg
http://m.cdn.blog.hu/cy/cydonia/image/esa/exomars/EDM_Landing-700×494.jpg
https://planetary.s3.amazonaws.com/assets/images/z_changeover/Exomars_art_f840.jpg
http://www.spaceflightnow.com/news/n1303/16exomars/signing.jpg

Spolupráce nás zavede na Mars, 2.5 out of 5 based on 11 ratings
Pin It
(Visited 298 times, 1 visits today)
Nahlásit chybu

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 2.5/5 (11 votes cast)
(Visited 298 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

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


4 komentáře ke článku “Spolupráce nás zavede na Mars”

  1. donemilio napsal:

    Vypada to zajimave, na druhou stranu se musim zeptat, o kolik to bude lepsi nez probihajici experiment Curiosity? Rekl bych, ze o moc ne. Potencialnim prinosem pro vedu muze byt pouziti soupravy Pasteur, ale vyvazi tento prinos vynalozene naklady?

    Osobne si myslim, ze v dnesni dobe, kdy je potreba setrit na vsech frontach, by se takto nakladne mise ze statnich penez financovat nemely. Pokud se najde soukromy mecenas, tak at mise probehne, jinak je to podle mne problem, protoze eu – potazmo clenske staty – se na i na tuto misy bude muset zadluzit.

    • Dušan Majer napsal:

      Rozdílů oproti Curiosity najdeme hned několik – jeden jste již nakousnul – Pasteur. Curiosity nedokáže odhalit, zda na Marsu je nebo byl život. Hledá pouze důkazy, zda na Marsu byly někdy v historii podmínky, které by jej umožňovaly. ExoMars se zaměří právě na důkaz života. A nesmíme zapomínat ani na dvoumetrový vrták. S jeho pomocí získáme další spoustu znalostí, které doplní mozaiku našeho poznání.
      Jednoznačně zastávám názor, že se vědecký přínos vyváží vložené prostředky. Kosmonautika je drahý obor, ale skrze něj posouváme lidstvo dál – ať už jednotlivými objevy, nebo samotným vývojem, plánováním a konstrukcí vozítek a sond – cesta je cíl. V těchto projektech najdou uplatnění vědci a inženýři z mnoha zemí, ale i mnoho menších specializovaných firem. Svým způsobem tedy tyto projekty brání nezaměstnanosti a vytváří motor, který žene rozvoj společnosti dál. Evropské státy obecně dávají na vědu poměrně málo ze svého státního rozpočtu, takže bych neměl strach, že by je účast na tomto projektu mohla nějak ohrozit.

    • Samuel Slavkovský napsal:

      OMG tak takýchto ľudí mám najradšej. Fajn, tak nerobme nič. Veď NASA tam má Curiosity a plánuje ďalších X misií tak načo sa pridať? Len sa priživujme.
      Tak to ale nefunguje. Veda ide dopredu hlavne kvôli takýmto projektom. Sondy na Marse posunuli technológie na Zemi o obrovský skok dopredu.
      A čo sa týka CUriosity, porovnávate neporovnateľné. Oba misie majú iný cieľ. Aj keď ide samozrejme o skúmanie Marsu… Už len ten Pasteur je úžasná vec. Ďalej dvoj metrový vrták! Podobný bude mať americká sonda InSight. Tá ale bude iba stáť na mieste a vŕtať bude len raz. A aj mnoho ďalších prístrojov bude revolučných. Skutočné mikroskopy, laser! a iné. Stačí sa pozrieť do článku.
      ESA zatiaľ nemá veľa skúseností s pristávaním na iných planétach, skúšali to iba raz a nedopadlo to moc dobre. Ale to neznamená, že v tom netreba pokračovať. Veda je momentálne jediné, čo tento svet má.
      Rovnako môžem povedať, na čo nám je Cern? Čo máme z toho že sme potvrdili štandartný model? Prdlajs. Nič z toho nemáme. Ale raz na nás naše deti ukážu a povedia: Keby títo nemysleli len na seba, dnes by sme sa mali my oveľa lepšie.
      Jednoducho to treba brať že nie len NASA má patent na skúmanie vesmíru (a Marsu zvlášť), ale aj my musíme pomôcť. A kto vie? možno raz nebudú hovoriť „áno Curiosity, tá nám toho povedala veľmi veľa“ ale povedia si „tak bez ExoMarsu by sme boli úplne na začiatku“. A vzhľadom na rozprávkové vybavenie roveru to ani nie je tak neuveriteľné

  2. indian22 napsal:

    A to je právě ten omyl.

    Jednak vědecký přínos mise bude v tom, že teď už víme, že na Marsu opravdu má smysl hledat život. A dále pohled do hloubky dvou metrů je se současnými několika centimetry zásadní pokrok.

    Mimo to bych nezapomínal na ony praktické aplikace, kvůli kterým sice vědu neděláme, ale mají svoji důležitost. Mám na mysli vedlejší technologické produkty kosmického výzkumu. Nevím sice, co by to mohlo být zrovna v případě tohoto projektu, ale to je nejspíš proto, že osobně se často více zajímám o ty vědecké přínosy, a taky chronickým nedostatkem informací na toto téma a to dokonce i v případě NASA.

Zanechte komentář