Po takmer siedmich mesiacoch letu americký rover Perseverance a dron Ingenuity pristál na Marse Aké zaujímavé veci budú robiť na povrchu Červenej planéty?
Prvé emócie spojené s pristátím roveru Perseverance sú už tam ustúpil je čas zoznámiť sa s plánom jeho pobytu na najbližšie mesiace a z dlhodobého hľadiska možno aj na niekoľko rokov. Pozrime sa teda bližšie na miesto pristátia a trasu, po ktorej sa rover vydá pri pátraní po stopách marťanského života, a zistíme, aké úlohy bude plniť.
Prečítajte si tiež: Čo nám môže zabrániť v kolonizácii Marsu?
Vytrvalostný rover
Aj keď sa môže zdať, že rovery nie sú žiadnou novinkou, Perseverance je v skutočnosti len piatym roverom v histórii Červenej planéty. Sojourner tam zvykol pristávať, Oppošťastie, duch a zvedavosť. Toto je všetko.
Doteraz jedinou krajinou, ktorej sa podarilo dodať funkčný rover na Mars, boli Spojené štáty americké. To sa však môže rýchlo zmeniť, pretože 10. februára vstúpila na obežnú dráhu okolo Červenej planéty prvá čínska sonda Mars, Tianwen-1. Na palube je (samozrejme) prvý čínsky rover, ktorý sa približne o tri mesiace od neho odlepí a pokúsi sa pristáť na povrchu planéty. Ak sa mu to podarí, Čína sa stane len druhou krajinou v histórii, ktorá pošle robota na povrch Marsu.
Ale dnes je náš príbeh o roveri Perseverance, ktorý je najväčším (3×3×2 m) a najpokročilejším zariadením, aké kedy dosiahlo povrch Marsu. Zariadenie sa v mnohom podobá na svojho predchodcu – Curiosity. Je však masívnejší a oveľa lepšie vybavený. Na palube je miesto až pre 23 kamier, dva mikrofóny, špecializované dvojmetrové rameno robotického manipulátora a sedem vedeckých nástrojov. Celé zariadenie váži približne 1 tonu. Rover bude poháňaný generátorom MMRTG, ktorého zdrojom energie je 5 kg plutónia-238.
Zariadenie bude schopné jazdiť rýchlosťou až 152 metrov za hodinu. Aj keď toto tempo nie je na Zemi pôsobivé, na Marse by z neho urobilo najrýchlejšie vozidlo v histórii. Vďaka tomu bude môcť rover v najbližších rokoch preskúmať bývalú deltu rieky, potom dno krátera a nakoniec aj jeho okraj. Viac o tom nižšie.
Perseverance má na palube aj pokročilý vrták, ktorý bude nielen vŕtať do rôznych hornín, ale bude z nich schopný odobrať vzorky, zabaliť ich do špeciálnych titánových fľaštičiek, pevne ich uzavrieť a nechať na povrchu planéty. Na palube je 43 takýchto liekoviek.
V rámci ďalšej misie, ktorej štart je naplánovaný na rok 2026, iný rover zozbiera všetky vzorky s celkovou hmotnosťou asi 0,5 kg, ktoré zostanú z Perseverance, doručí ich do kontajnera malej rakety, ktorá zase , dopraví ich na obežnú dráhu okolo Marsu . Tam bude európska vesmírna sonda čakať na kontajner a po vyzdvihnutí balíka vzoriek ho doručí na Zem. Pôjde o prvú misiu na doručenie vzoriek pôdy z inej planéty na Zem. Na túto udalosť si však budeme musieť ešte dlho počkať. Vedci predpokladajú, že vzorky by sa mohli vrátiť na Zem okolo roku 2031.
Kvôli možnosti detekcie stôp minulého života sú fľaštičky so vzorkami úplne sterilné a vyrobené z čistých komponentov. Len tak budú mať vedci istotu, že potenciálne stopy života vo fľaštičke skutočne pochádzajú z Marsu a rover ich nezachytil zo Zeme. Inžinieri misie tvrdia, že Perseverance je automatizovaný astrobiológ vyslaný zo Zeme na Mars.
Prečítajte si tiež: Čo ohrozuje Zem zmena magnetického poľa?
Viac podrobností o mieste pristátia Perseverance
Už od začiatku je tu veľa zaujímavých vecí. Mars rover do hlbokého spánku Opportunity prekonala marťanské údolie s názvom... Vytrvalosť. Podobnosť mien však neznamená, že rover Perseverance bude skúmať práve túto oblasť. V praxi rovery na Marse pristávali na veľmi odlišných miestach. Perseverance je najbližšie k miestu pristátia európskeho modulu Beagle 2, ktorý sa dostal na povrch Marsu v roku 2003, ale zlyhal a nikdy nenadviazal kontakt. Je však pochybné, že v blízkej budúcnosti bude nový rover schopný dosiahnuť a preštudovať pozostatky európskeho výsadku. Veď je to niekoľko stoviek kilometrov.
Nižšie uvedená mapa, ktorú už možno poznáte, ukazuje miesta pristátia všetkých misií na Mars. Môžete vidieť, že ide o miesta pozdĺž rovníka planéty, ktoré sú mierne na sever alebo juh. Miesto pristátia vybrané pre misiu Perseverance sa považuje za jedno z najzaujímavejších na planéte.
Rover pristál v prehistorickej delte (takmer 3-4 milióny rokov starej) rieky, ktorá sa vlievala do jazera a vypĺňala kráter Lake. Práve toto „ústie“ a vlastne jeho pozostatky bude skúmať Vytrvalosť, ktorá sa istým spôsobom vydá na cestu „proti prúdu“.
Pozrime sa na miesto pristátia zo širšej perspektívy. Kráterové jazero sa nachádza na križovatke niekoľkých regiónov. Veľká šoková panva, hornatá oblasť a miesto, ktoré bolo kedysi vulkanicky aktívne. Mierka a popisky sú zobrazené na fotografii z európskej kozmickej lode Mars Express. Vložka zobrazuje detail krátera a približné miesto pristátia roveru.
Druhá fotografia krátera je otočená o 90 stupňov oproti ostatným fotografiám, ktoré vám ukazujeme, ale je to anaglyf v 3D, takže ak máte tento typ okuliarov, môžete na Marse zažiť aspoň trochu tretej dimenzie.
Na základe fotografií NASA a ESA bol vytvorený v spolupráci s JPL a DLR interaktívna mapa, ktorá nám formou trojrozmerných obrázkov ukazuje kráter Jezero, jeho okolie a najzaujímavejšie miesta.
Mapa má niekoľko informačných vrstiev. Môžete si napríklad pozrieť hladinu jazera v čase, keď mohlo byť hlboké až 250 metrov. Vrstevnice uľahčujú orientáciu v nadmorskej výške, ale môžete ich vypnúť, ak vás obťažujú. Obrázky je možné približovať a odďaľovať.
„Balóny“ ukazujú najzaujímavejšie miesta z hľadiska výskumu, no nie všetky navštívi Vytrvalec. Mapa zobrazuje deltu, cez ktorú voda tiekla do jazera, aj drenážny kanál (vpravo). Záver je, že to nebola zásobáreň stojatej vody, takže oblasť je dobrým miestom na hľadanie stôp minulého života.
Plánovaná trasa vytrvalosti
Trasa samotného roveru sa môže meniť v závislosti od výsledkov predchádzajúcich štúdií. Ak sa ukáže ako obzvlášť zaujímavý rozbor sedimentov v samotnom kráteri, rover sa tam zdrží dlhšie. Plánovaná trasa cesty, zvolená na základe dôkladnej analýzy fotografií nasnímaných z obežnej dráhy, je však znázornená na obrázku nižšie.
Fotomozaika bola vytvorená pomocou kamier sondy MRO. Kráter Belva, viditeľný v blízkosti centra, má priemer 1 kilometer. Už je známe, že rover bude skúmať deltu pravekej rieky Neretvy, jednej z dvoch, ktoré sa pravdepodobne vlievali do kráterového jazera. Ako ste si mohli všimnúť, názvy miest v tejto oblasti Marsu súvisia s miestami na Zemi, ktoré sú v Európe, v Bosne a Hercegovine (Jezero, rieka rovnakého mena).
Plánovaná trasa Perseverance (zvýraznená zelenou farbou) má za cieľ preskúmať širokú škálu pozostatkov starovekého jazera, ako aj stopy minulého života, aspoň jednu mikrobiálnej formy. Tieto mikróby dokážu prežiť vo veľmi nepriateľskom prostredí, takže aj keby Mars nikdy nebol rajom, aspoň táto forma života ho mohla obývať.
Ako už vieme, Perseverance bude viac nezávislá od pozemnej kontroly ako Opponáročnosť. Rover dokáže počas dňa prekonať aj väčšie vzdialenosti. Výška svahu krátera, ktorý označuje breh bývalého jazera, je asi 610 metrov. Túto výšku však môžete porovnať s výškou Mount Sharp, ktorá bola vystúpená Opportunity, nenechajte sa oklamať – oblasť, kde sa budú kotúľať kolesá Perseverance, bude ešte ťažšia ako v prípade jej veľkého brata.
Prečítajte si tiež: Hľadanie života mimo Zeme. Prečo práve Mars?
Prečo práve hore a nie naopak?
Na prvý pohľad môže byť prekvapujúce, prečo rover pristál nižšie a teraz sa zdvihne, ako Opponáročnosť. Prečo nebolo možné pristáť na opačnej strane, na vrchole? Toto rozhodnutie malo viacero dôvodov. Jednak by pristávanie v kopcoch bolo podstatne nebezpečnejšie ako v údolí a cesta dole by bola riskantná.
Navyše pri pohybe nahor má rover možnosť stretnúť sa s miestami záujmu výskumu, zvyčajne staršími, ako keby sa pohyboval zhora nadol. NASA hovorí, že cesta Perseverance na Mars a jeho výstup bude cestou v čase. To znamená, že nás čaká veľa objavov a nálezov.
Dron nad povrchom Marsu
Tentoraz spolu s roverom priletelo na Mars aj ďalšie zariadenie - vrtuľník Ingenuity. Jeho jedinou úlohou je zistiť, či je vôbec možné lietať v extrémne riedkej atmosfére Marsu. Telo dronu má tvar rovnobežnostena, nie väčšieho ako volejbalová lopta, ukončené dvoma rotormi a táto konštrukcia spočíva na štyroch tenkých nohách. Celé zariadenie váži o niečo viac ako 2 kg. Rotory sa otáčajú v opačných smeroch závratnou rýchlosťou 2400 XNUMX otáčok za minútu, čo mu umožní vzniesť sa nad povrch Marsu vo veľmi tenkej atmosfére.
Po umiestnení na povrch Marsu a presune roveru do bezpečnej vzdialenosti plánujú inžinieri vykonať päť krátkych letov. Najdlhší z plánovaných letov bude trvať približne 90 sekúnd. Maximálna výška letu bude približne 5 metrov a maximálna vzdialenosť, ktorú dron prekoná, je približne 50 metrov. Všetky testy budú zaznamenávané a fotografované z bezpečnej vzdialenosti pomocou kamier Perseverance.
Aj keď, ako priznávajú inžinieri, je veľmi vysoká pravdepodobnosť, že misia Ingenuity sa veľmi rýchlo skončí. Nikto sa ešte nepokúsil preletieť žiadnym zariadením nad povrchom inej planéty. Okrem toho je problém v tom, že vzhľadom na vzdialenosť a súvisiace oneskorenia signálu dosahujúceho Zem budú všetky lety úplne autonómne. To znamená, že dron bude musieť samostatne vzlietnuť, letieť, vybrať si miesto pristátia a bezpečne pristáť. Preto veci nemusia ísť podľa plánu.
Ak sa nepodarí prvý let, je to veľká škoda. Zlyhanie misie vrtuľníka však nemôže negatívne ovplyvniť hlavnú misiu roveru. Ak sa však podarí jeden, dva alebo tri prelety okolo povrchu Marsu, potenciálne prínosy pre budúce misie môžu byť obrovské. Potvrdenie schopnosti lietať nad povrchom Marsu by mohlo znamenať, že budúce misie na Mars budú lietať pokročilejšie drony, ktoré sa dostanú aj na miesta, kam sa nedostane žiadny rover. Takéto zariadenia je možné využiť napríklad na orientáciu a výber miest, kam je najlepšie rover poslať. Pohľad z vtáčej perspektívy cez okraj útesu alebo druhú stranu kopca môže vedcom umožniť overiť, či tam má skutočne smerovať rover alebo iné výskumné zariadenie, alebo či zvoliť iné miesto.
Prečítajte si tiež: Mesiac volá! Prečo toľko hovoríme o ceste na Mesiac? Aktuálny stav a perspektívy misií
Akčný plán pre rover a dron
Počas nasledujúcich 30 dní (približne v polovici marca) podstúpi Perseverance rozsiahle testovanie a kontroly stavu v rámci prípravy na cestovanie po povrchu. Po odomknutí všetkých kamier nakoniec získame prvé reálne fotografie krátera Jezero.
Na severnej pologuli Marsu začala jar, to však neznamená, že teplota bude príjemná. V noci môže klesnúť až na -90 stupňov Celzia. Inžinieri NASA to musia vziať do úvahy a koordinovať svoje kroky v závislosti od situácie.
Prvou fázou misie bude vypustenie dronu Ingenuity, o ktorom sme hovorili vyššie. Je už známe, že jeho batérie a elektronika po pristátí na povrchu normálne fungujú.
Stane sa tak v prvých niekoľkých desiatkach dní po pristátí roveru na Marse (marec-apríl). Možno čím skôr, tým lepšie, keďže vrtuľník je zavesený na spodku roveru. Nepôjde však o rýchlu operáciu, ale skôr o vytvorenie spomaleného filmu s dôkladnou prípravou každého záberu. Preto po dosiahnutí zamýšľaného miesta letu môže trvať niekoľko dní, kým bude dron pripravený.
Misia Ingenuity bude trvať 31 dní. Počas tejto doby má za cieľ demonštrovať možnosť prevádzky lietadiel na Marse, čo je veľmi dôležité ako pre vedecké misie, tak aj pre budúci pobyt ľudí na Červenej planéte. Taktiež vôbec prvé fotografie Marsu budú urobené z nízkej nadmorskej výšky, teda z približne 3-5 metrov nad povrchom a vo vzdialenosti 50 metrov od určeného miesta pristátia. Každý let by nemal trvať dlhšie ako 90 sekúnd.
Vytrvalosť sa potom zameria na hlavnú fázu svojej misie, ktorá bude trvať minimálne marťanský rok, čiže približne dva pozemské roky (687 dní). Počas tejto doby bude rover skúmať ústie rieky a povrch vo vnútri krátera. Potom sa začne dlhá etapa stúpania. Trvanie tejto časti misie úplne závisí od výdrže a výkonu roveru, ako aj od dostupnosti príslušných financií, ktoré NASA dostane na Zemi na pokračovanie misie.
Produkcia kyslíka na Marse
V rámci experimentu MOXIE chcú vedci otestovať technológiu získavania kyslíka z oxidu uhličitého v procese elektrolýzy. Predpokladá sa, že zariadenie MOXIE by malo byť schopné vyprodukovať 10 gramov kyslíka za hodinu.
Výsledky tohto experimentu nám budú môcť veľa napovedať o možnosti pilotovaných misií na Mars v budúcnosti. MOXIE sa aktivuje trikrát počas prvých tridsiatich dní. Počas misie je naplánovaných desať rôznych testov produkcie kyslíka v rôznych časoch dňa a ročných obdobiach.
Odber vzoriek je súčasťou programu Mars Sample Return
Hlavnou úlohou expedície na Mars však zostáva zber vzoriek z povrchu planéty. Rovnako ako jeho predchodca Curiosity, náš marťanský prieskumník bude hľadať rôzne horniny, z ktorých by mohol ochutnať. V určitom okamihu sa vzorky zozbierané roverom uložia na uskladnenie na povrchu. Pripomína to jednu z úloh, ktoré je potrebné vykonať počas ERC (European Rover Challenge) – vyzdvihnutie tubusov kontajnerov, ktoré nesie Perseverance, položených na niekoľkých miestach na trati, a ich presun na miesto štartu.
Poloha týchto vzoriek bude sledovaná z obežnej dráhy Marsu s presnosťou na jeden meter. Vzorky budú obsahovať približne 15 g materiálu vyrezaného z horniny alebo odobratého z povrchu. V budúcnosti, ako súčasť stále koncepčného programu návratu vzoriek, vozidlá dorazia na Červenú planétu, aby ich získali a poslali späť na Zem.
Ako vidíte, inžinieri NASA majú veľkolepé plány. Krok v podobe úspešného pristátia roveru bol urobený, teraz netrpezlivo čakáme na ďalšie výsledky. Všetko bude závisieť od úspechu vývojového tímu Perseverance. A v budúcnosti vám určite o všetkom podrobne povieme na našej stránke.
Tiež zaujímavé:
Takto to je... Ale ja som si myslela, že tam leteli čisto kvôli pridávaniu obrázkov a videí na sociálne siete :)