Po téměř sedmi měsících letu americký rover Perseverance a dron Ingenuity přistál na Marsu Jaké zajímavé věci budou dělat na povrchu Rudé planety?
První emoce spojené s přistáním roveru Perseverance jsou už ty tam ustoupilo je na čase seznámit se s plánem jeho pobytu na následující měsíce a v dlouhodobém horizontu možná i na několik let. Pojďme se tedy blíže podívat na místo přistání a trasu, po které se rover vydá při hledání stop marťanského života, a zjistíme, jaké úkoly bude plnit.
Přečtěte si také: Co nám může zabránit v kolonizaci Marsu?
Vytrvalostní rover
I když se může zdát, že vozítka nejsou žádnou novinkou, Perseverance je ve skutečnosti teprve pátým vozítkem v historii Rudé planety. Sojourner tam kdysi přistával, Oppoštěstí, ducha a zvědavosti. To je ono.
Dosud jedinou zemí, které se podařilo dopravit funkční rover na Mars, byly Spojené státy americké. To se však může rychle změnit, protože 10. února vstoupila na oběžnou dráhu kolem Rudé planety první čínská sonda Mars, Tianwen-1. Na palubě je (samozřejmě) první čínský rover, který se od něj zhruba za tři měsíce odlepí a pokusí se přistát na povrchu planety. Pokud se mu to podaří, stane se Čína teprve druhou zemí v historii, která pošle robota na povrch Marsu.
Ale dnes je náš příběh o roveru Perseverance, což je největší (3×3×2 m) a nejpokročilejší zařízení, jaké kdy dosáhlo povrchu Marsu. V mnoha ohledech se zařízení podobá svému předchůdci – Curiosity. Je však masivnější a mnohem lépe vybavený. Na palubě je místo až pro 23 kamer, dva mikrofony, specializované dvoumetrové robotické manipulační rameno a sedm vědeckých přístrojů. Celé zařízení váží cca 1 tunu. Rover bude poháněn generátorem MMRTG, jehož zdrojem energie je 5 kg plutonia-238.
Zařízení bude schopné jet rychlostí až 152 metrů za hodinu. I když toto tempo není na Zemi působivé, na Marsu by z něj udělalo nejrychlejší vozidlo v historii. Díky tomu bude moci rover v příštích letech prozkoumat bývalou deltu řeky, poté dno kráteru a nakonec i jeho okraj. Více o tom níže.
Perseverance má na palubě také pokročilý vrták, který se bude nejen vrtat do nejrůznějších hornin, ale bude z nich schopen odebírat vzorky, balit je do speciálních titanových lahviček, pevně je utěsnit a nechat na povrchu planety. Na palubě je 43 takových lahviček.
V rámci další mise, jejíž start je plánován na rok 2026, jiný rover shromáždí všechny vzorky o celkové hmotnosti asi 0,5 kg, které zbyly z Perseverance, doručí je do kontejneru malé rakety, která zase , dopraví je na oběžnou dráhu kolem Marsu . Tam bude evropská vesmírná sonda čekat na kontejner a po vyzvednutí balíčku vzorku ho doručí na Zemi. Půjde o první misi, která doručí vzorky půdy z jiné planety na Zemi. Na tuto událost si však budeme muset ještě dlouho počkat. Vědci předpokládají, že vzorky by se mohly vrátit na Zemi kolem roku 2031.
Vzhledem k možnosti detekce stop minulého života jsou lahvičky se vzorky zcela sterilní a vyrobené z čistých komponent. Jen tak budou mít vědci jistotu, že potenciální stopy života v lahvičce skutečně pocházejí z Marsu a rover je nezachytil ze Země. Inženýři misijního týmu říkají, že Perseverance je automatizovaný astrobiolog vyslaný ze Země na Mars.
Přečtěte si také: Jaká je hrozba pro Zemi ze změny magnetického pole?
Další podrobnosti o místě přistání Perseverance
Už od začátku je tu spousta zajímavých věcí. Mars rover do hlubokého spánku Opportunity překonala marťanské údolí zvané... Vytrvalost. Podobnost jmen ale neznamená, že by rover Perseverance prozkoumal právě tuto oblast. V praxi rovery na Marsu přistávaly na velmi odlišných místech. Perseverance je nejblíže místu přistání evropského modulu Beagle 2, který dosáhl povrchu Marsu v roce 2003, ale selhal a nikdy nenavázal kontakt. Je však pochybné, že v blízké budoucnosti bude nový rover schopen dosáhnout a prozkoumat pozůstatky evropského výsadku. Vždyť je to několik set kilometrů.
Níže uvedená mapa, kterou již možná znáte, ukazuje místa přistání všech misí na Mars. Můžete vidět, že jde o místa podél rovníku planety, která jsou mírně na sever nebo na jih. Místo přistání vybrané pro misi Perseverance je považováno za jedno z nejzajímavějších na planetě.
Rover přistál v prehistorické deltě (téměř 3-4 miliony let staré) řeky, která se vlévala do jezera a vyplňovala kráter Lake. Právě toto „ústí“ a vlastně i jeho pozůstatky prozkoumá Perseverance, která se určitým způsobem vydá na cestu „proti proudu“.
Podívejme se na místo přistání z širší perspektivy. Crater Lake se nachází na křižovatce několika regionů. Velká šoková pánev, hornatá oblast a místo, které bylo kdysi vulkanicky aktivní. Měřítko a popisky jsou zobrazeny na fotografii pořízené z evropské sondy Mars Express. Vložka ukazuje detailní záběr kráteru a přibližné místo přistání roveru.
Druhá fotka kráteru je otočená o 90 stupňů k ostatním fotografiím, které vám ukazujeme, ale je to anaglyf ve 3D, takže pokud máte tento typ brýlí, můžete na Marsu zažít alespoň trochu třetího rozměru.
Na základě fotografií NASA a ESA vznikl ve spolupráci s JPL a DLR interaktivní mapa, která nám formou trojrozměrných snímků ukazuje kráter Jezero, jeho okolí a nejzajímavější místa.
Mapa má několik informačních vrstev. Můžete si například prohlédnout hladinu jezera v době, kdy mohlo být hluboké až 250 metrů. Vrstevnice usnadňují orientaci v nadmořské výšce, ale pokud vás obtěžují, můžete je vypnout. Obrázky lze přibližovat a oddalovat.
„Balóny“ ukazují ta nejzajímavější místa z hlediska výzkumu, ne všechna však Vytrvalost navštíví. Mapa ukazuje jak deltu, kterou voda do jezera tekla, tak odvodňovací kanál (vpravo). Závěr je, že se nejednalo o zásobárnu stojaté vody, takže oblast je dobrým místem pro hledání stop minulého života.
Vytrvalostní plánovaná trasa
Trasa samotného roveru se může měnit v závislosti na výsledcích předchozích studií. Pokud se ukáže jako obzvláště zajímavý rozbor sedimentů v samotném kráteru, rover tam zůstane déle. Plánovaná trasa cesty, zvolená na základě pečlivé analýzy fotografií pořízených z oběžné dráhy, je však znázorněna na obrázku níže.
Fotografická mozaika byla vytvořena pomocí kamer sondy MRO. Kráter Belva, viditelný poblíž středu, má průměr 1 kilometr. Už se ví, že rover bude zkoumat deltu pravěké řeky Neretvy, jedné ze dvou, které se pravděpodobně vlévaly do kráterového jezera. Jak jste si možná všimli, názvy míst v této oblasti Marsu souvisí s místy na Zemi, která jsou v Evropě, v Bosně a Hercegovině (Jezero, stejnojmenná řeka).
Plánovaná trasa Perseverance (zvýrazněná zeleně) má za cíl prozkoumat širokou škálu pozůstatků starověkého jezera a také stopy minulého života, alespoň jednu mikrobiální formy. Tito mikrobi mohou přežít ve velmi nepřátelském prostředí, takže i kdyby Mars nikdy nebyl rájem, alespoň tato forma života by ho mohla obývat.
Jak již víme, Perseverance bude více nezávislá na pozemní kontrole než Oppoštěkost. Rover zvládne během dne i delší vzdálenosti. Výška svahu kráteru, který označuje břeh bývalého jezera, je asi 610 metrů. Tuto výšku však můžete porovnat s výškou Mount Sharp, která byla zdolána Opportunity, nenechte se zmást – oblast, kde se budou točit kola Perseverance, bude ještě obtížnější než v případě jejího velkého bratra.
Přečtěte si také: Hledání života mimo Zemi. Proč Mars?
Proč zrovna nahoru a ne naopak?
Na první pohled může být překvapivé, proč rover přistál níže a nyní se zvedne, jak Oppoštěkost. Proč nebylo možné přistát na opačné straně, nahoře? Důvodů pro toto rozhodnutí bylo několik. Jednak by přistání v kopcích bylo výrazně nebezpečnější než v údolí a cesta dolů by byla riskantní.
Navíc při pohybu nahoru má rover možnost narazit na zajímavá místa pro výzkum, obvykle starší, než kdyby se pohyboval shora dolů. NASA říká, že cesta Perseverance na Mars a jeho výstup bude cestou časem. To znamená, že nás čeká mnoho objevů a nálezů.
Dron nad povrchem Marsu
Tentokrát spolu s roverem letělo na Mars i další zařízení - vrtulník Ingenuity. Jeho jediným úkolem je zjistit, zda je vůbec možné létat v extrémně řídké atmosféře Marsu. Tělo dronu má tvar rovnoběžnostěnu, ne většího než volejbalový míč, zakončené dvěma rotory a tato konstrukce spočívá na čtyřech tenkých nohách. Celé zařízení váží něco málo přes 2 kg. Rotory rotují v opačných směrech ohromujícími 2400 otáčkami za minutu, což mu umožní vzlétnout nad povrch Marsu ve velmi tenké atmosféře.
Poté, co je umístěn na povrchu Marsu a rover se přesune do bezpečné vzdálenosti, plánují inženýři provést pět krátkých letů. Nejdelší z plánovaných letů bude trvat asi 90 sekund. Maximální výška letu bude přibližně 5 metrů a maximální vzdálenost, kterou dron urazí, je přibližně 50 metrů. Všechny testy budou zaznamenávány a fotografovány z bezpečné vzdálenosti pomocí kamer Perseverance.
I když, jak inženýři přiznávají, je velmi vysoká pravděpodobnost, že mise Ingenuity velmi rychle skončí. Nikdo se zatím nepokusil letět žádným zařízením nad povrchem jiné planety. Potíž je navíc v tom, že kvůli vzdálenosti a souvisejícímu zpoždění signálu dopadajícího na Zemi budou všechny lety zcela autonomní. To znamená, že dron bude muset samostatně vzlétnout, letět, vybrat si místo přistání a bezpečně přistát. Věci proto nemusí jít podle plánu.
Pokud se první let nepovede, je to škoda. Neúspěch mise vrtulníku však nemůže negativně ovlivnit hlavní poslání roveru. Pokud se však podaří jeden, dva nebo tři průlety kolem povrchu Marsu, potenciální přínosy pro budoucí mise by mohly být obrovské. Potvrzení schopnosti létat nad povrchem Marsu by mohlo znamenat, že budoucí mise na Mars budou létat pokročilejšími drony, které se dostanou do míst, kam se žádný rover nedostane. Taková zařízení lze využít například pro orientaci a výběr míst, kam je nejlepší rover poslat. Pohled z ptačí perspektivy přes okraj útesu nebo na druhou stranu kopce může vědcům umožnit ověřit, zda tam skutečně má mířit rover či jiné výzkumné zařízení, nebo zda zvolit jiné místo.
Přečtěte si také: Měsíc volá! Proč tolik mluvíme o cestě na Měsíc? Současný stav a vyhlídky misí
Akční plán pro rover a dron
Během příštích 30 dnů (přibližně v polovině března) podstoupí Perseverance rozsáhlé testování a kontroly stavu v rámci přípravy na cestování po povrchu. Po odemčení všech fotoaparátů se nakonec dočkáme prvních skutečných fotek kráteru Jezero.
Na severní polokouli Marsu začalo jaro, ale to neznamená, že teplota bude příjemná. V noci může klesnout až na -90 stupňů Celsia. Inženýři NASA to musí vzít v úvahu a koordinovat své akce v závislosti na situaci.
První fází mise bude vypuštění dronu Ingenuity, o kterém jsme hovořili výše. Už se ví, že jeho baterie a elektronika po přistání na povrchu normálně fungují.
Stane se tak v prvních několika desítkách dní po přistání roveru na Marsu (březen-duben). Možná čím dříve, tím lépe, protože vrtulník je zavěšen na spodní části roveru. Nepůjde však o rychlou operaci, ale spíše o vytvoření zpomaleného filmu s pečlivou přípravou každého záběru. Po dosažení zamýšleného místa letu tedy může trvat několik dní, než bude dron připraven.
Mise Ingenuity bude trvat 31 dní. Během této doby si klade za cíl demonstrovat možnost provozování letadel na Marsu, což je velmi důležité jak pro vědecké mise, tak pro budoucí pobyt lidí na Rudé planetě. Také vůbec první fotografie Marsu budou pořízeny z nízké nadmořské výšky, to znamená ze zhruba 3-5 metrů nad povrchem a ve vzdálenosti 50 metrů od určeného místa přistání. Každý let by neměl trvat déle než 90 sekund.
Perseverance se pak zaměří na hlavní fázi své mise, která bude trvat minimálně marťanský rok, tedy zhruba dva pozemské roky (687 dní). Během této doby bude rover prozkoumávat ústí řeky a povrch uvnitř kráteru. Poté začne dlouhá etapa stoupání. Doba trvání této části mise zcela závisí na výdrži a výkonu roveru a také na dostupnosti příslušných finančních prostředků, které NASA na Zemi získá na pokračování mise.
Produkce kyslíku na Marsu
V rámci experimentu MOXIE chtějí vědci vyzkoušet technologii získávání kyslíku z oxidu uhličitého v procesu elektrolýzy. Předpokládá se, že zařízení MOXIE by mělo být schopno produkovat 10 gramů kyslíku za hodinu.
Výsledky tohoto experimentu nám budou moci napovědět mnohé o možnosti pilotovaných misí na Mars v budoucnu. MOXIE bude během prvních třiceti dnů aktivován třikrát. Během mise je naplánováno deset různých testů produkce kyslíku v různých denních dobách a ročních obdobích.
Sběr vzorků je součástí programu Mars Sample Return
Hlavním úkolem expedice na Mars však zůstává sběr vzorků z povrchu planety. Stejně jako jeho předchůdce Curiosity bude náš marťanský průzkumník hledat různé horniny, ze kterých by mohl ochutnat. V určitém okamžiku budou vzorky shromážděné roverem uloženy pro uložení na povrchu. Připomíná to jeden z úkolů, který je třeba splnit během ERC (European Rover Challenge) – vyzvednutí tubusů kontejnerů nesených Perseverance, položených na několika místech podél trasy, a jejich přesunutí do výchozího bodu.
Umístění těchto vzorků bude sledováno z oběžné dráhy Marsu s přesností na jeden metr. Vzorky budou obsahovat přibližně 15 g materiálu vyřezaného z horniny nebo odebraného z povrchu. V budoucnu, jako součást stále koncepčního programu návratu vzorků, dorazí vozidla k Rudé planetě, aby je získala a poslala zpět na Zemi.
Jak vidíte, inženýři NASA mají velkolepé plány. Krok v podobě úspěšného přistání roveru byl učiněn, nyní netrpělivě čekáme na další výsledky. Vše bude záviset na úspěchu vývojového týmu Perseverance. A v budoucnu vám určitě o všem podrobně řekneme na našem webu.
Zajímavé také:
Takhle to je... A to jsem myslel, že tam letěli čistě proto, aby dávali fotky a videa na sociální sítě :)