Mars ze všech stran

22. září 2010

(Seriál o sondách, díl 13/26.) Zájem o rudou planetu a její kosmický výzkum je téměř stejně starý jako kosmonautika sama. Po ohromném boomu v 60. letech minulého století a vyvrcholením této éry misemi Viking v polovině 70. let nastalo ochladnutí zájmu o Mars. Sovětský svaz se sice pokusil na sklonku 80. let dopravit k Marsu dvě sondy Fobos, ale jejich mise skončily nezdarem těsně před cílem.

Nezdar za nezdarem
Znovuobnovení automatických výprav na Mars propuklo v druhé polovině 90. let zejména, ale dalo by se říci i pouze ze strany NASA a Spojených států amerických Přesto byla většina misí neúspěšných a byla tak přiživována legenda o zelených mužíčcích, kteří si nepřejí, aby si pozemské sondy prohlížely jejich rodnou planetu. Pojďme pro úplnost v rychlosti vyjmenovat tyto sondy. První byl v roce 1992 Mars Observer, ten sice o rok později k Marsu doletěl, ale při tlakování nádrží před provedením brzdícího manévru došlo k roztržení potrubí a následné explozi. Marťané se radovali a lidé v řídícím středisku NASA truchlili nad ztrátou sondy. V roce 1996 se o vypuštění sondy k rudé planetě pokusili Rusové. Jejich projekt Mars 96 byl velice ambiciózní a obsahoval mimo orbitální část ještě dva přistávací moduly a dvojici penetrátorů. Selhal však poslední stupeň nosné rakety Proton-K a sonda po dvou obletech zanikla v husté atmosféře Země. Skončil tak poslední pokus Ruska o vyslání meziplanetární sondy.

Snímek světoznámé tváře na Marsu pořízený sondou MGS v dubnu 2001. Jak je na obrázku patrné, jde pouze o erodovanou horu a nikoli dílo mimozemské civilizace.

I asijská kosmická mocnost Japonsko se pokusila v roce 1998 vypustit svoji meziplanetární sondu Nozomi. Dráha k Marsu byla kvůli slabé nosné raketě složitější a počítalo se s gravitační asistencí Měsíce a Země. Silná sluneční erupce ale poškodila jak komunikační, tak i energetický systém marsovského průzkumníka a ten byl odsouzen k pomalému umírání. Japonští vědci se nechtěli vzdát možnosti dopravit sondu Nozomi k Marsu a všemožně se snažili ji udržet alespoň v minimálním provozuschopném stavu. Nakonec po pěti letech kolem rudé planety sice prolétla, ale pouze jako mrtvé těleso, které neposkytlo žádná měření ani fotografie.
Pomalu se blížil konec desetiletí, století ba i tisíciletí a NASA v tomto období vypustila dvě sondy k Marsu. První byl Mars Climate Orbiter, který hanebnou chybou shořel v marsovské atmosféře poté, co očekával povely v anglosaských jednotkách a dostával je v jednotkách metrických. Tou druhou, stejně neúspěšnou, sondou byl Mars Polar Lander, se kterým bylo ztraceno spojení během sestupu do polární oblasti Marsu.

Sonda Mars Global Surveyor
Přes všechny neúspěchy, kterých bylo opravdu hodně, se podařilo v 90. letech vypustit dvě úspěšné meziplanetární sondy určené k výzkumu planety Mars. Jednalo se o Mars Global Surveyor a Mars Pathfinder. O první si povíme něco dnes, o té následující v příštím dílu seriálu o nejvýznamnějších meziplanetárních sondách.

Kráter vzniklý někdy mezi 2. dubnem 2001 (levý dolní obrázek) a 11. prosincem 2003 (pravý dolní obrázek). Nahoře je detailní snímek nového kráteru.

Start sondy Mars Global Surveyor (MGS), proběhl 7. prosince 1996 na floridském kosmodromu Cape Canaveral. Sonda o váze kolem jedné tuny byla vybavena dvojicí solárních panelů k zajištění dodávky elektrické energie, systémem orientace a komunikační aparaturou. Samozřejmě nesměly chybět vědecké přístroje, kterých bylo celkem pět a v mnoha případech vycházely z konstrukce neúspěšné sondy Mars Observer. Tímto logickým krokem se významně snížily finanční i časové náklady na uskutečnění celé mise MGS. Hlavními úkoly, kterými byl Mars Global Surveyor pověřen, bylo zjistit, zda někdy panovaly na Marsu podmínky vhodné pro život, zejména v závislosti na výskytu tekuté vody. Dále podrobně popsat geologickou stavbu a klima rudé planety. Výsledky tohoto výzkumu měly být později využity k plánování dalších automatických misí a někdy v budoucnosti také k pilotované výpravě.

Parametry mise sondy Mars Global Surveyor
Datum startu 7. listopadu 1996 v 17:00:49 UT
Nosná raketa Delta II 7925A
Kosmodrom Eastern Test Range
Navedení na oběžnou dráhu Marsu 12. září 1997 v 01:31 UT
Ukončení činnosti 5. listopadu 2006
Hmotnost sondy 1 060 kg
Rozměr základny 1,2 m (12 m přes sluneční panely)
Výška 3,0 m
Zdroj: Space 40 a MGS

Složitý přílet k Marsu
Po 3/4 roku se konečně dostal MGS k Marsu a zahájil speciální metodu navedení na oběžnou dráhu, které se říká aerobreaking,. Sonda byla na počátku na velmi výstřední polární dráze kolem Marsu, kde se pomalu brzdila o atmosféru. Tento postup ušetřil v případě Mars Global Surveyoru více jak 1500 kilogramů paliva, které tak sonda nemusela vést sebou. Navíc se mohla použít slabší nosná raketa, čímž se finanční náročnost programu snížila o, jistě ne zanedbatelných 250 milionů dolarů. Ke konečnému navedení na téměř kruhovou dráhu s výškou 400 kilometrů nad povrchem mělo dojít v březnu 1998. Zanedlouho po zahájení aerobreakingu se však začaly projevovat nepříjemné vibrace jednoho ze slunečních panelů, které navíc postupně sílily. Bylo proto rozhodnuto o pozvolnějším brzdění a operační fáze tak byla odsunuta na březen 1999. Mars Global Surveyor zahájil svoji spanilou jízdu kolem rudé planety.

Rýhy na úbočí Newton Basin způsobené s největší pravděpodobností tekoucí vodou

Důležité objevy
O tom, že Mars nemá globální magnetické pole jako například naše Země, není třeba pochybovat. Sonda MGS však přece jenom existenci magnetického pole potvrdila, i když lokálního charakteru vázaného na svrchní oblasti kůry. Na základě této indicie můžeme usuzovat, že planeta Mars měla někdy v dávné minulosti sluneční soustavy roztavené, tekuté jádro. Velkou ranou pro záhadology bylo pořízení snímků oblasti Cydonia Mensae v roce 1998 s rozlišením 4 metrů na pixel. Záhadná tvář na Marsu, objevená sondou Viking 1, ztratila náhle lidské proporce a stala se z ní pouhá erodovaná stolová hora. Přesto se nenechali hledači senzací zahanbit a ihned obvinili NASA z falšování snímků a zatajování existence inteligentního mimozemského života. Holt boj s lidskou hloupostí je nekonečný.

Snímek sondy Mars Odyssey pořízený MGS 19. května 2005 ze vzdálenosti 90 kilometrů. Vlevo je originální snímek, vpravo počítačový model.

Vraťme se ale zpátky k poznatkům získaným sondou Mars Global Surveyor. Na základě podrobného a systematického snímkování povrchu celého Marsu bylo objeveno velké množství kanálů, řečišť a delt, které jsou svědectvím dávné přítomnosti tekuté vody na marsovském povrchu. Je ale voda v tekutém stavu přítomna na Marsu i nyní? Pravděpodobně ano, byť pouze v malém množství a na krátký okamžik než sublimuje do atmosféry. Na stěnách některých kráterů byly pozorovány drobné sesuvy způsobené ve většině případů kamením, ale je docela možné, že je způsobila také tekoucí voda. Fotografický průzkum odhalil i mnoho nových kráterů vzniklých v průběhu mise sondy MGS. Ta mnohokrát snímkovala stejné oblasti, a tak bylo možné porovnat je s odstupem času a odhalit případné změny v morfologii povrchu. Na mnoha místech povrchu byly pozorovány tmavé klikaté čáry, o kterých se nevědělo, co je způsobilo. Ve spolupráci se sondou Mars Pathfinder byl jejich původ odhalen. Způsobují je větrné víry (rarášci), které odfouknou horní vrstvu regolitu a odhalí tmavší podloží.

Konec po 9 letech
Kromě planety si sonda MGS dovolila vyfotografovat i svoje kosmické kamarády a kolegy, kteří v té době k Marsu přiletěly. Šlo o sondy Mars Odyssey, Mars Express a o veleúspěšná vozítka MER (viz fotografie). U Marsu začalo být živo a stařičký Mars Global Surveyor pořád fungoval a dobře sloužil, i když jeho mise byla původně plánována na pouhé dva roky. V roce 2006 byl pobyt MGS již potřetí prodloužen, tentokrát do konce roku 2008. Bohužel došlo k tomu, čeho se každý obával. Dne 2. listopadu 2006 byl vydán rutinní povel k natočení solárních panelů. Došlo však k chybě na jednom ze servomotorů a po přechodu do nouzového režimu se sonda již neozvala. O tři dny později byl zachycen signál palubního vysílače, ale neobsahoval žádné telemetrické údaje. Úspěšný Mars Global Surveyor tak po více jak devíti letech nečekaně ukončil svoji činnost.

Zobrazení Marsu pomocí několika přístrojů sondy MGS. Vlevo nahoře je Mars ve viditelné oblasti spektra, vpravo nahoře je výšková mapa. Vlevo dole je zobrazeno magnetické pole vybraných oblastí a vpravo dole změna gravitačního pole.

Jednalo se o velmi přínosnou sondu, která několikrát a pomocí mnoha přístrojů podrobně zmapovala celý povrch Marsu. Odhalila mnoho nových, do té doby netušených skutečností a podrobností o marsovském povrchu a klimatu. I dnes jsou na základě vyhodnocení více jak 250 000 snímků z MGS získávány nové vědecké důkazy, zejména o přítomnosti vody na Marsu a vlivu větrné eroze na utváření povrchu čtvrté planety sluneční soustavy.

autor: Michal Václavík
Spustit audio

E-shop Českého rozhlasu

Víte, kde spočívá náš společný ukrytý poklad? Blíž, než si myslíte!

Jan Rosák, moderátor

slovo_nad_zlato.jpg

Slovo nad zlato

Koupit

Víte, jaký vztah mají politici a policisté? Kde se vzalo slovo Vánoce? Za jaké slovo vděčí Turci husitům? Že se mladým paním původně zapalovalo něco úplně jiného než lýtka? Že segedínský guláš nemá se Segedínem nic společného a že známe na den přesně vznik slova dálnice? Takových objevů je plná knížka Slovo nad zlato. Tvoří ji výběr z rozhovorů moderátora Jana Rosáka s dřívějším ředitelem Ústavu pro jazyk český docentem Karlem Olivou, které vysílal Český rozhlas Dvojka.