TOP5: Průzkumníci Marsu

Zatímco naší předkové považovali planetu Venuši za sestru naší Země, jak se rozvíjelo naše poznání, začaly se představy měnit. Pekelná teploty a tlaky na Venuši nás přesvědčily, že pokud bychom chtěli hledat planetu, která je nám nejpodobnější, musíme se podívat na druhou stranu, tedy směrem od Slunce. Díky mnoha kosmickým sondám už víme, že Mars měl dříve hustou atmosféru, tekoucí vodu s řekami a jezery, tedy podmínky, které připomínají Zemi a umožňovaly by vznik života. Dobrému průzkumu i této planety pomohlo i to, že se startovní okno k Marsu otevírá jednou za 26 měsíců. Pojďme si dnes společně představit sondy, které se do průzkumu zapsaly nejvýrazněji.

První snímek Marsu od sondy Mariner 4

První snímek Marsu od sondy Mariner 4
Zdroj: https://upload.wikimedia.org/

5) Mariner 6 a 7
Pokud bychom hledali první sondu, která prolétla kolem Marsu, hovořili bychom o Marineru 4, kterému se to povedlo v červenci 1965. Sonda pořídila 21 snímků, na kterých se podařilo rozeznat okolo 70 impaktních kráterů. Mariner 4 nasnímal sotva 1% povrchu Marsu.  V dnešním díle se ale blíže zmíníme o nástupcích této sondy – Marinerech 6 a 7. Tyto dvě téměř identické sondy startovaly 25. února a 27. března roku 1969. O vynesení z floridského kosmodromu Eastern Test Range se postaraly rakety Atlas Centaur D-1A. Stroje o hmotnosti 412 kilogramů proletěly kolem Marsu ve vzdálenosti 3 430 kilometrů a naměřily i vědecká data. Vědecké přístroje na palubách se zapnuly dva a půl dne před největším přiblížením a díky Marineru 6 jsme získali 76 snímků rovníkových a jižních oblastí planety, „sedmička“ fotila aktivněji – poslala celkem 93 snímků z toho 33 z velké blízkosti.

Mariner 6 a 7

Mariner 6 a 7
Zdroj: https://upload.wikimedia.org

Obě sondy kolem Marsu jen prolétly – ani se nesnažily o usazení na oběžné dráze. Lidé tehdy jen sbírali zkušenosti s meziplanetárními lety. Přístrojové vybavení sond se skládalo ze dvou kamer, dvou spektrometrů a radiometru. Obě sondy splnily své úkoly na sto procent a vědci na Zemi mohli analyzovat naměřená data a prohlížet zaslané fotky.

Dráha, po které sondy přilétaly, sice způsobila, že obě minuly zajímavé útvary jako je třeba rovníkový kaňon, nebo obří sopky na severu, ale i přesto dokázaly snímky pokrýt 20% povrchu planety. Na fotkách byly rozeznatelné tzv. albedové útvary, tedy objekty, které se lišily jasností. Na snímcích ale nebylo ani stopy po údajných kanálech, které byly chybně interpretovány na základě rozborů dřívějších pozorování Marsu.

Snímek z Marineru 7

Snímek z Marineru 7
Zdroj: http://www.jpl.nasa.gov/

Kromě toho si šestka a sedmička zaslouží své místo v tomto seriálu i proto, že provedly analýzu atmosféry. Už Mariner 4 sice zjistil, že Mars má slabou atmosféru, ale to bylo jen pomocí analýzy změn v radiových signálech od sondy. Marinery 6 a 7 už ale pomocí svých spektrometrů studovaly i její složení. Celkově se tyto sondy dočkaly jen malého docenění, což bylo dáno jejich načasováním. K průletu došlo pouhý týden po přistání mise Apollo 11 na Měsíci. Je jasné, čemu se (zcela právem) věnovala tehdejší mediální pozornost. Marinery tehdy zůstaly ve stínu, ale k dalšímu výzkumu Marsu přispěly výraznou měrou. Právě díky nim mohli technici lépe připravit příští mise, protože už věděli, s čím mohou počítat.

Umělecká představa oddělení orbitální a přistávací sekce sond Viking

Umělecká představa oddělení orbitální a přistávací sekce sond Viking
Zdroj: https://upload.wikimedia.org

4) Viking 1 a 2
Ohledně prvního přistání na Marsu je to složité. Je pravdou, že sovětská sonda Mars 3 úspěšně v roce 1971 dosedla na povrch planety, ale data, která za 14,5 sekundy práce odeslala, nebyla čitelná. Po technologické stránce šlo zcela jistě o úspěch, ale z vědeckého hlediska jsme se nic nedozvěděli. Za první sondu, která přistála na Marsu a navíc něco dělala, je proto považován americký Viking 1.

Ta se (stejně jako sesterská Viking 2) skládala ze dvou částí – orbitální a přistávací. Při konstrukci landeru technici vycházeli ze znalostí, které jim poskytly výše zmíněné sondy Mariner. Je jasné, že sonda, která přistane na povrchu, může zkoumat složení a vůbec všechny podmínky mnohem přesněji. O vynesení se postaraly rakety Titan IIIE/Centaur, které startovaly 20. srpna a 9. září 1975 z Eastern Test Range.

Obě orbitální sekce úspěšně vstoupily na oběžnou dráhu planety, ale nás zajímá osud přistávacích modulů. Sonda nejprve pořídila několik fotek zajímavých přistávacích oblastí, které svým rozlišením překonávaly snímky od Marinerů. Ukázalo se ale, že původně plánovaná přistávací oblast není vhodná a tak se muselo hledat jiné místo. Inženýři nakonec rozhodli, že Viking 1 dosedne do lokality Chryse Planitia a Viking 2 bude pracovat v oblasti Utopia Planitia. Následně se každá sonda o váze před dvě tuny rozdělila na orbitální a přistávací sekci, přičemž druhá jmenovaná zamířila k povrchu. Orbitální sekce pak pokračovaly ve snímkování planety.

První snímek z povrchu Marsu v historii

První snímek z povrchu Marsu v historii
Zdroj: https://upload.wikimedia.org

Tunový Viking 1 dosedl do plánované oblasti 20. července 1976 a už první obdržený snímek ukázal, že kamery přinesou mnoho zajímavých detailů. Lander vybavený robotickou paží navíc odebral i vzorky okolních hornin a provedl jejich chemickou analýzu. Viking 2 dosedl na své tři nohy 2. září 1976 a podařilo se mu aktivovat všechny přístroje na palubě. Vědce potěšilo, že data z obou přistávacích modulů byla podobná. Viking 2 byl vypnut v dubnu 1980 kvůli špatnému stavu baterií. „Jednička“ ale pracovala až do listopadu 1982 a možná by pracovala i déle, nebýt špatného softwarového příkazu ze Země.

Snímek z Vikingu 2

Snímek z Vikingu 2
Zdroj: https://upload.wikimedia.org

Sondy Viking výrazně rozšířily naše znalosti o Marsu a chemickém složení jeho povrchu. Pokud budeme o programu Viking hovořit jako o celku (jednička i dvojka – orbitální a přistávací moduly dohromady), pak nám celkově přinesl na 55 000 fotek Marsu. Velmi zajímavé jsou ale výsledky experimentů, které měly ověřit, zda jsou v nich stopy života. Výsledky jsou ale nejednoznačné – nemůžeme říci, že sondy na Marsu objevily stopy života, ale nelze to ani prokazatelně vyloučit. Některé reakce totiž mohly proběhnout i bez přítomnosti živých organismů čistě chemickou cestou. Dodnes se navíc spekuluje o tom, zda by sondy Viking při tehdejší úrovni techniky a citlivosti detektorů byly schopny přinést jednoznačné odpovědi v této mimořádně složité otázce.

Lander Viking

Lander Viking
Zdroj: https://upload.wikimedia.org

Vozítko Sojourner při analýze kamene pojmenovaného Yogi

Vozítko Sojourner při analýze kamene pojmenovaného Yogi
Zdroj: https://upload.wikimedia.org

3) Sojourner
Mars už jsme prozkoumali z oběžné dráhy a dokonce i z povrchu. Zbývalo tedy udělat onen poslední krok – poslat na planetu pohyblivého robota. To se podařilo v rámci mise Mars Pathfinder, která se na svou cestu vydala v prosinci 1996 na raketě Delta II. Meziplanetární přelet trval sedm měsíců a k přistání došlo v oblasti Ares Vallis.

Vozítko zde bylo spíše jen jako bonbónek a testovací exemplář pro budoucí mise. Hlavní roli zde hrála přistávací plošina, která fungovala jako stacionární lander, kterému mělo vozítko Sojourner pomáhat. Rozměry roveru nebyly nijak úctyhodné – jednalo se o objekt s velikostí 65 cm × 48 cm × 30 cm, který vážil 10,6 kg, což můžeme přirovnat k větší mikrovlnné troubě.

Panorama v okolí přistávacího modulu

Panorama v okolí přistávacího modulu
Zdroj: https://upload.wikimedia.org

Rover na svých šesti kolečkách sjel z přistávací plošiny už během druhého dne po přistání. Za zmínku stojí, že kvůli malým rozměrům musela být na čelní straně kamera, zatímco alfa-spektrometr byl umístěný na zádi. Sojourner tak musel ke každému zkoumanému kamenu nacouvat. Rover se pohyboval rychlostí 1 cm/s a během své mise ujel po povrchu Marsu 80 metrů, přičemž se od mateřské sondy nevzdálil na více, než 8 metrů. Možná se to nezdá jako velké číslo, ale vědcům to umožnilo zkoumat různé materiály v mnohem širším okruhu a technikům zase Sojourner ukázal cestu k dalším, vyspělejším roverům.

Sojourner při 22. solu

Sojourner při 22. solu
Zdroj: https://upload.wikimedia.org

Technici očekávali, že vozítko bude fungovat týden a lander měsíc. Technika nakonec fungovala celé tři měsíce a provoz zastavily až problémy s bateriemi, které udržovaly teplotu. Mise byla jednoznačně úspěšná a sonda nám na Zemi poslala 2,3 miliardy informačních bitů, ve kterých se ukrývalo 16 500 fotek od landeru a 550 snímků ze Sojourneru.

Díky získaným informacím bylo možné důkladněji pochopit, jaká byla historie Marsu, že existovalo období, které bylo vlhčí a teplejší. Technici zase při této misi úspěšně otestovali nové technologie – kromě samotného vozítka to byl třeba i systém přistávání pomocí nafukovacích airbagů, který se nikdy dříve nepoužil.

Umělecká představa vozítka MER

Umělecká představa vozítka MER
Zdroj: https://upload.wikimedia.org

2) Spirit a Opportunity
Představovat tuto dvojici vozítek je nošením dříví do lesa. První z nich sice už svou pouť po Marsu ukončilo, ale jeho bratříček se stal zcela právem symbolem nezdolnosti a výdrže. Oba rovery se někdy souhrnně označují zkratkou MER (Mars Exploration Rover).  Spirit (MER-A) vynesla raketa Delta II 10. června 2003, k přistání pak došlo 4. ledna 2004. Rover Opportunity (MER-B) se na cestu vydal opět na raketě Delta II. Ta startovala 7. července 2003 a přistání přišlo na řadu 25. ledna 2004.

Oba rovery vycházely z poznatků nabytých při misi vozítka Sojourner a přistávaly také v ochranném pouzdře tvořeném nafouknutými airbagy. Jejich přístrojové vybavení bylo ve srovnání se Sojournerem mnohem bohatší. Disponovaly třeba soustavou kamer, nebo robotickou paží s několika vědeckými přístroji. MERy jsou ve srovnání s jejich předchůdcem i větší. Váží 185 kg a po rozložení měří 150 cm na výšku, 230 cm na šířku a 160 cm na délku.

První barevný snímek od roveru Spirit - ve své době šlo o nejdokonalejší fotku povrchu jiné planety.

První barevný snímek od roveru Spirit – ve své době šlo o nejdokonalejší fotku povrchu jiné planety.
Zdroj: https://upload.wikimedia.org

Spirit bohužel od začátku provázely technické problémy – kvůli zablokovanému kolečku rover několik kilometrů couval a nakonec zajel do jemného písku, ze kterého už nedokázal vyjet. Když pak přišla zima a rover ji nemohl přečkat v ideální poloze, znamenalo to jeho konec.  Obě vozítka během své mise prozkoumala mnoho zajímavých míst, na jejichž výčet by náš článek nestačil – to bychom potřebovali celý seriál – třeba jako Maratónský běh po Marsu, který na našem webu vycházel v minulých letech. Důležité je, že vozítka prozkoumala třeba horniny, které vznikají pouze ve vodním prostředí, čímž se znovu podpořila dřívější teorie o tekuté vodě na povrchu Marsu.

Nejúctyhodnější je ale již zmíněná výdrž. Rovery měly podle původních plánů pracovat na Marsu 90 dní. Spirit se odmlčel v roce 2012, ale Opportunity dodnes funguje. Po povrchu Rudé planety už tenhle nezdolný rover najezdil ekvivalent maratónského běhu a stále se nechce nechat zařadit do starého železa. Obě mise poslaly na Zemi tisíce fotek s rozlišením, které bylo dříve nepředstavitelné. Díky své mimořádné pohyblivosti mohly rovery prozkoumat různé oblasti, které formovaly jiné vlivy. Díky vozítkům MER jsme mohli pochopit historii Marsu mnohem plastičtěji, než nám umožnily minulé mise.

Curiosity dokáže díky kameře MAHLI na robotickém rameni pořizovat snímky, ze kterých se potom skládají podobná „selfíčka“

Curiosity dokáže díky kameře MAHLI na robotickém rameni pořizovat snímky, ze kterých se potom skládají podobná „selfíčka“
Zdroj: https://upload.wikimedia.org

1) Curiosity
Kdo by neznal nejdokonalejší vědeckou laboratoř v dějinách výzkumu Marsu? Téměř tunový rover se na cestu ze Země vydal v listopadu 2011, aby v srpnu roku následujícího přistál v kráteru Gale. O dodávku energie se stará radioizotopový termoelektrický generátor, takže vozítko není závislé na roční době, které ovlivňují množství dopadajících slunečních paprsků. Rover měří na délku 270 centimetrů a z 900 kilogramů váhy připadá celých 80 kilogramů na vědecké přístroje.

Rover už po Marsu najezdil již téměř 15 kilometrů a už během prvních měsíců splnil svůj hlavní úkol, kvůli kterému letěl k Marsu. Curiosity disponuje prvním vrtákem, který se kdy podíval na Mars. Je schopen odebírat vzorky z hloubky několika centimetrů a materiál potom analyzovat.  Jeden takový rozbor potvrdil, že na Marsu skutečně existovaly podmínky, které by umožňovaly vznik života. Rover se stále přibližuje k centrálnímu vrcholu Mount Sharp uprostřed kráteru, na kterém bude zkoumat usazené vrstvy hornin, takže bude moci doslova listovat geologickou kronikou Marsu.

Pokud jste si přečetli tento článek, jistě jste si všimli nejen toho, jak se postupně zlepšovala kvalita pořizovaných snímků, ale také, jak nové mise navazovaly na znalosti a principy nabyté sondami minulými. I Curiosity testovala několik nových postupů, které se budou používat u jeho nástupců. Řeč je nejen o samotném konceptu a technickém návrhu vozítka, ale třeba také o přistávacím zařízení skycrane, které rover dopravilo na Mars. Stejné technologie bude využívat i vozítko označované zatím jako Mars rover 2020, které je na první pohled velmi podobné roveru Curiosity.

V našem seriálu se věnujeme vždy jen pěti projektům. Vůbec nikdy to není snadné a dnešní díl to jen potvrdil. Nedostalo se na mnoho sond, které se k Marsu vydaly, prolétly kolem něj, obíhaly po jeho oběžné dráze, nebo se dokonce dočkaly přistání. Projekty jako MGS, Phoenix, MRO, Mars Express, nebo MAVEN nám prozradily mnoho cenných informací a na jejich odkaz bychom neměli zapomínat jen proto, že se nedostaly do výčtu našeho seriálu. Každá vesmírná mise totiž rozšiřuje naše poznání a do obrovské mozaiky pokroku doplňuje jednotlivé kamínky.

Zdroje informací:
http://nssdc.gsfc.nasa.gov/
https://cs.wikipedia.org/
https://en.wikipedia.org/
https://cs.wikipedia.org/
https://cs.wikipedia.org/
http://mars.nasa.gov/
https://en.wikipedia.org/
http://www.nasa.gov/
https://cs.wikipedia.org/
https://cs.wikipedia.org/
http://www.nasa.gov/
https://en.wikipedia.org/
http://mars.nasa.gov/
https://cs.wikipedia.org/
https://www.nasa.gov/
https://cs.wikipedia.org/

Zdroje obrázků:
http://utprosim.com/wp-content/uploads/2011/11/mars-exploration-family-portrait.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f4/Mars_%28Mariner_4%29.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/95/Mariner_6-7.png
http://www.jpl.nasa.gov/history/art/1969/mar_7n19_new.jpg
https://upload.wikimedia.org/…/1024px-Viking_Orbiter_releasing_the_lander.jpg
https://upload.wikimedia.org/…photograph_ever_taken_from_the_surface_of_Mars.jpg
https://upload.wikimedia.org/…/e/e4/Viking2lander1.jpg/1280px-Viking2lander1.jpg
https://upload.wikimedia.org/…/Viking_lander_model.jpg/1280px-Viking_lander_model.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e5/Pathfinder01.jpg
https://upload.wikimedia.org/…/Presidential_full.jpg/1920px-Presidential_full.jpg
https://upload.wikimedia.org…/1024px-Sojourner_on_Mars_PIA01122.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a3/Rover1.jpg/1280px-Rover1.jpg
https://upload.wikimedia.org/…Self-Portrait_by_Curiosity_Rover_Arm_Camera.jpg

TOP5: Průzkumníci Marsu, 2.5 out of 5 based on 38 ratings
Pin It
(Visited 2 420 times, 1 visits today)
Nahlásit chybu

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 2.5/5 (38 votes cast)
(Visited 2 420 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)


14 komentářů ke článku “TOP5: Průzkumníci Marsu”

  1. Spytihněv napsal:

    Tři generace roverů jsou jasná volba. Stejně jako první smysluplné přistání (a hned ve velkém stylu). Zbývající místo bych osobně ale zaplnil raději družicí. Buď velmi kvalitním průkopníkem Marinerem 9 a nebo MRO, za všechny ty úžasné detaily a zmapování Marsu včetně nalezení Beagle 2.

  2. Jaroslav Alois napsal:

    K přistání Vikingů byl v TV pořad v němž hovořil tuším pan Václavík z kos. kanceláře. Popsal tam “ snímek“ z Masu 3. Zaujalo mne že ukazuje černou oblohu, jak je to možné ? To by museli fotit v noci, neboť ve dne na rozdíl od Země, kde je ve výšce 30 km obloha černá, je na povrchu Marsu obloha světle růžová.
    30 km uvádím neb již dávno před „přistáním“ Marsu 3 bylo známo, že na povrchu Marsu je stejný tlak atmosféry jako v této výšce nad povrchem Země.
    Vybrat jen pět misí je nevděčný úkol, je to věc individuálního názoru. Já bych tam dal Mariner 4 a to nejen pro tehdy ohromný inženýrský úspěch, jako první v pořádku doputoval k Marsu,ale zejména pro fakt, že definitivně pohřbil romantické představy o civilizaci či fauně na Marsu a ukázal reálný krátery pokrytý pustý povrch.

    • Dušan Majer napsal:

      Mars 3 poslal jen neidentifikovatelná data, která se sice odborníci na Zemi snažili rekonstruovat, ale marně. Odhadovat tedy, jakou barvu má na onom snímku nebe je nemožné.

  3. qa napsal:

    Velmi zajímavé čtení 🙂
    Netušil jsem, že Vikingy vydržely tak dlouho.
    Jak dlouho pracovaly jejich landery a z čeho braly energii (nemají solární panely) ?
    qa.

  4. Jaroslav Alois napsal:

    Je třeba doplnit, že orbitální části Vikingů pořídili tisíce snímků na orbitách a pracovaly též několik let, V-2 do O7/78 a V-1 do 08/80 !
    Prolétly též blíže než 50 km od měsíců Marsu.

  5. Spytihněv napsal:

    V diskusi o kutilech z Dánska na jiném místě blogu se píše o vynalézání vynalezeného a proč jednoduše nepoužít již prověřené know-how, tak bych se rád dotázal na názor. ExoMars. ESA sbírá data EDM pro přistání ruské plošiny s evropským roverem. Proč nelze použít zkušenosti a metody NASA? Rovery zatím přistávaly jen pomocí airbagů nebo MSL „slanil“ ze Sky Crane. Motorické přistávání bylo použito jen u sólo statických landerů. Takže ExoMars 2020 bude motorická premiéra u roveru. Jde mi o to, jestli se vůbec neuvažovalo o využití zkušeností NASA a v případě, že by byl zájem, jak by se k tomu NASA asi postavila. Vím, že NASA od projektu odstoupila, ale to by snad nemělo znamenat informační bariéru.

    • Mezinárodní spolupráce je v této oblasti nastavena tak, že každý přispěje částí do společného projektu. Podle toho se také mise navrhne tak, aby byla realizovatelná s ohledem na technologické znalosti a finanční možnosti partnerů. V okamžiku, kdy NASA z programu ExoMars odstoupila, ji nahradil Roskosmos, ale s tím také přišla nutnost redesignovat misi tak, aby ji byla ESA a Roskosmos schopni realizovat vlastními silami. Jednou ze změn byl i způsob přistání roveru ExoMars. Přenést znalosti o technologii sky crane (a jakékoli jiné komplexní) není tak snadné, jak by se mohlo na první pohled zdát. NASA by mohla nechat připravit sky crane u amerického průmyslu, ale tím že odstoupila z programu, tak na to nemá prostředky. ESA by si ji mohla objednat u NASA, ale agentury si nemohou platit, takže by to muselo být formou barteru a zase s ohledem na odstoupení NASA z programu není za co to vyhandlovat (u ExoMars je výjimka Electra, za retranslaci dat z amerických sond). ESA by mohla také zadat zakázku americkému průmyslu, ale to je zase v rozporu s pravidly ESA a členské státy by rozhodně byly proti tomu, aby platily americký průmysl na úkor domácího.

      • Spytihněv napsal:

        Perfektní. Díky moc za vysvětlení. Ty vztahy jsou velmi zajímavé a logické. Pokud jde o přistávací plošinu, tak to vypadá, že Rusko vyrobí hardware a ESA dodá software k řízení přistání včetně radaru?

        • + ještě padák a komunikační zařízení na ultra krátkých vlnách. K softwaru samozřejmě patří také palubní počítač.

  6. Spytihněv napsal:

    Připomínka trochu se zpožděním: Mariner 6 startoval 25. Vítězného února a ne v březnu 🙂

Zanechte komentář