Evropský expres Země-Mars

22. září 2010

(Seriál o sondách, díl 19/26). Evropská kosmická agentura ESA již dlouho nepatří mezi outsidery v raketové technice, stavbě družic či výzkumu vesmíru. K vrcholům kosmických aplikací patří bezesporu meziplanetární sondy - tou první evropskou byla Giotto zkoumající Halleyovu kometu v polovině 80. let minulého století. Poté následovala spolupráce na několika amerických projektech a teprve v roce 2003 vyslala ESA v pořadí druhou vlastní meziplanetární sondu.

Recyklované sondy
Jednalo se o sondu Mars Express, která se, jak její název napovídá, vydala zkoumat čtvrtou planetu naší sluneční soustavy - rudý Mars. Vývojové a konstrukční práce na Mars Expressu trvaly přibližně 5 let a celá sonda byla koncipovaná modulárně. To přináší velký prostor do budoucnosti, kdy bude možné na univerzální kostru "navěsit" nejrůznější vědecké vybavení potřebné ke konkrétní misi. Jde s trochou nadsázky o podobný systém, jaký známe z automobilového průmyslu, kde se základní verze vozu může různě vylepšit dle konkrétních požadavků zákazníka. Proto byla již v roce 2001 zahájena výroba sondy Venus Express, určené k průzkumu planety Venuše. Využito bylo vyrobených konstrukčních dílů pro Mars Express a některé přístroje původně vyvinuté pro misi Rosetta ke kometě Churyumov-Gerasimenko (viz další díly seriálu).

Start nosné rakety Sojuz-FG s meziplanetární sondou Mars Express na palubě

Expresně k Marsu
Sonda Mars Express byla vypuštěna 2. června 2003 z kosmodromu Bajkonur pomocí ruské nosné rakety Sojuz-FG s horním stupněm Fregat, který hodinu a půl po startu urychlil sondu na únikovou rychlost a poslal ji směrem k Marsu. Cesta k rudé planetě trvala přibližně půl roku a v jejím průběhu probíhaly testy palubních systémů a vědecké aparatury.

Modul Beagle 2 v pracovním rozložení na povrchu Marsu

Hlavním úkolem mise je pozorovat a zkoumat povrchové a podpovrchové struktury na Marsu. Za tímto účelem je Mars Express vybaven kamerou s vysokým rozlišením, která je schopna pořizovat snímky s podrobnostmi o velikosti 10 metrů (ve vytipovaných oblastech pak pouhých 2 metrů). Dva spektrometry a výkonný radar, o němž se zmíníme ještě později, mají za úkol zjistit chemické složení povrchu a výskyt podpovrchových útvarů. Nejžádanější je samozřejmě hledání zásob vody, resp. vodního ledu, což je důležitý aspekt případné budoucí kolonizace Marsu. Další čtyři vědecké přístroje se věnují zkoumání atmosféry. Ta je sice velmi řídká, přesto ale pro nás hraje důležitou roli v poznávání planety Mars.

Druhá loď Charlese Darwina
Ke svému cíli dorazil Mars Express 25. prosince 2003, ale jedna důležitá událost celé mise se odehrála ještě před vlastním příletem. Necelý týden před navedením na oběžnou dráhu se od mateřské sondy oddělil malý přistávací modul Beagle 2, který byl britským příspěvkem k evropské misi. Modul byl pojmenován na počest lodi, přesněji řečeno korvety HMS Beagle, na jejíž palubě podnikal v 19. století své objevné výpravy světoznámý přírodovědec a otec teorie evoluce Charles Robert Darwin.

Kráter, který svým tvrdým dopadem vytvořil přistávací modul Beagle 2
Parametry mise sondy Mars Express
Datum startu 2. června 2003 v 17:45:26,236 UT
Nosná raketa Sojuz-FG/Fregat
Kosmodrom Bajkonur
Přílet k Marsu 25. prosince 2003
Přistání modulu Beagle 2 25. prosince 2003
Hmotnost sondy 1 120 kg
Výška sondy 1,4 m
Rozměry základny 1,8 x 1,5 m
Zdroj: Space 40 a ESA

Přistání Beaglu 2 bylo naplánováno na stejný den jako přílet Mars Expressu a měl dosednout do rovníkové oblasti Isidis Planitia. Vše probíhalo bezproblémově až do okamžiku, kdy se měl ozvat modul z povrchu Marsu. Mateřská sonda žádný signál nezachytila a vědce začala znepokojovat obava, že něco není v pořádku. Mars Express pátral po přistávacím modulu až do začátku února 2004, ale to již bylo dávno jasné, že je modul nefunkční a pravděpodobně se rozbil o povrch Marsu. Tato domněnka byla potvrzena na začátku minulého roku, kdy kamera sondy Mars Reconnaissance Orbiter nafotila podivný tmavý kráter, přibližně ve středu přistávací oblasti britského modulu Beagle 2. Takto neslavně tedy skončil následovník Darwinovy korvety HMS Beagle, který místo půlroční vědecké práce na povrchu vytvořil pouze další z mnoha kráterů rozesetých po povrchu rudé planety. Škoda dosáhla 80 milionů amerických dolarů, ztracený vědecký přínos však penězi ani vyjádřit nejde.

Voda na Marsu
Mateřskou sondu Mars Express však tento incident nikterak nepoznamenal a mohla pokračovat v započatém výzkumu Marsu z jeho oběžné dráhy. Již první výsledky ukázaly, že většina ledu v polárních čepičkách je složena z oxidu uhličitého a pouze asi jedna pětina je led vodní. Překvapivým objevem bylo prachem pokryté ledové moře o rozměrech 800 x 900 kilometrů a maximální hloubce 45 metrů, které se nachází v oblasti Elysium Planitia. Ještě zajímavější je fakt, že toto moře se rozkládá poblíž marsovského rovníku, kde může teplota vystoupat až k bodu mrazu. A aby toho nebylo málo, je stáří moře odhadováno pouze na 5 milionů let, což je z geologického hlediska doba velmi nedávná.

Vodní led objevený na dně kráteru o průměru 35 kilometrů a hloubce kolem 2 kilometrů. Barvy na fotografii se velmi blíží reálnému zabarvení.

Již zde byl zmíněn radar, kterým je sonda Mars Express vybavena. Jeho název je MARSIS a tvoří jej dvě antény, z nichž každá má délku 20 metrů a byly po celou dobu letu složeny. Odborníci se následně obávali, aby nedošlo při jejich rozkládání k poškození některé části sondy. Z tohoto důvodu odložili tento úkon až na pozdější dobu, kdy již proběhla část primárního výzkumu mise Mars Express. Radar MARSIS je mocný nástroj a pomocník schopný nahlédnout pod povrch do hloubky až několika kilometrů. Nebude asi překvapivou informací, že jeho primárním úkolem je určit, kde se nacházejí ložiska vody, v jaké hloubce a zda je voda v kapalném nebo pevném stavu. Vědci tak mají v rukou další nezávislý přístroj, kterým mohou dokázat přítomnost vody na Marsu.

Netradiční 3D pohled na známou Tvář na Marsu. Snímek byl složen z několika záběrů a je na něm jasně vidět, že nejde o výtvor mimozemské civilizace.

Mise prodloužena
Je již v podstatě klišé psát o prodlužování misí kosmických sond, přesto zde zmíním, že i ukončení mise sondy Mars Express bylo oddáleno na květen roku 2009 a máme se tedy pořád na co těšit. I když v počátku postihla evropskou výpravu k rudé planetě velká rána v podobě ztráty modulu Beagle 2, probíhal následný výzkum z oběžné dráhy na jedničku a poskytl mnoho cenných informací o výskytu vody na Marsu. Mars Express je také důkazem toho, že Evropská kosmická agentura ESA je rovnocenným "soupeřem" americké NASA nebo ruské RKA.

Snímek části velkého zamrzlého moře, které objevila sonda Mars Express
autor: Michal Václavík
Spustit audio

E-shop Českého rozhlasu

Vždycky jsem si přál ocitnout se v románu Julese Verna. Teď se mi to splnilo.

Václav Žmolík, moderátor

tajuplny_ostrov.jpg

Tajuplný ostrov

Koupit

Lincolnův ostrov nikdo nikdy na mapě nenašel, a přece ho znají lidé na celém světě. Už déle než sto třicet let na něm prožívají dobrodružství s pěticí trosečníků, kteří na něm našli útočiště, a hlavně nejedno tajemství.