U Marsu je rušno. Ke stávajícím sondám se přidala Al-Amal ze Spojených arabských emirátů, která se zaměří na průzkum atmosféry. Na oběžnou dráhu se dostala v úterý 9. února. O den později přiletěla čínská sonda Tchien-wen 1. V květnu vysadí na povrch malý rover – po sondách Viking půjde o třetí přistání na povrchu z oběžné dráhy.
Na třetí sondu z loňského startovacího okna ještě čekáme. Ve čtvrtek 18. února přistane na Marsu americký rover Perseverance.
NASA už na povrchu jeden velký rover má. V kráteru Gale operuje od roku 2012 Curiosity. Oba rovery mají odlišné cíle, ale vzhledově jsou si velmi podobné. Platí té také o způsobu přistání.
Perseverance
- Hmotnost: 1 025 kg
- Rozměry: délka 3 m, šířka 2,7 m, výška 2,2 m. Údaje jsou bez ramene, které má přes 2 metry.
- Počet vědeckých přístrojů: 7
- Hmotnost vědeckých přístrojů: 59 kg
- Zdroj energie: MMRTG (Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator). Jedná se o radioizotopový termoelektrický generátor využívající plutonium-238.
Přistávací manévr začne oficiálně oddělením od přeletového stupně (1), který zajišťoval energii a komunikaci během letu mezi Zemí a Marsem. Dojde k němu 10 minut před vstupem do atmosféry přibližně ve 21:27. Signál mezi Marsem a Zemí putuje asi 11 minut a 22 sekund, takže k nám dorazí ve 21:38.
Průběh přistání Perseverance. Foto: NASA/JPL-Caltech
Signál o vstupu do atmosféry (2) dorazí ve 21:48. V tuto chvíli začíná běžet kritická část, která potrvá sedm minut.
Atmosféra Marsu je sice řídká, ale i tak dá sondě přilétající z meziplanetárního prostoru zabrat. Nejvyšší teplotě bude štít odolávat 1 minutu a 20 sekund po vstupu do atmosféry (3). Teplota dosáhne 1300 °C. Během průletu atmosférou budou pracovat malé trysky na horním krytu, které se postarají o dodržení správného směru a úhlu.
K rozvinutí padáku (4) dojde 4 minuty po vstupu do atmosféry (signál dorazí cca ve 21:52) ve výšce kolem 9 až 13 km a rychlosti 1600 km/h. Padák má průměr přes 21 metrů, ale v řídké atmosféře planety jsou jeho možnosti omezené. Přesto je musí rover maximálně využít. Padák rover zpomalí, ale bude také hrát důležitou roli v přesnosti přistání. Díky nové technologii se otevře „v ideální čas“, což zmenší přistávací elipsu. Zatímco u Sojourneru v roce 1997 byla přistávací elipsa velká 200 x 70 km, u Curiosity 25 x 20 km, v případě Perseverance má být velká jen 7,7 x 6,6 km.
Přibližně 20 sekund po rozvinutí padáku se odhodí tepelný štít. Perseverance bude v té době klesat rychlostí asi 570 km/h.
Půl minutu po odhození tepelného štítu dojde k aktivaci radaru (6), který roveru dodá údaje o aktuální výšce nad povrchem. O 40 sekund později (5 minut a 30 sekund od vstupu do atmosféry) se aktivuje technologie zvaná Terrain-Relative Navigation (7). Pomocí speciální kamery pořídí rover snímky povrchu a porovná je s mapou na palubě, aby přesně určil, kam míří. Pokud Perseverance pozná, že směřuje do nebezpečnějšího terénu, vybere si nejbezpečnější místo.
Přibližně 5 minut a 50 sekund od vstupu do atmosféry dojde ve výšce 2 km a rychlosti 320 km/h k odhození horního krytu s padákem (8).
V tento okamžik (9) začne sice krátká ale mimořádně důležitá práce plošiny, která je nad roverem.
Plošina disponuje osmi motory, které se postarají o snížení rychlosti téměř na nulu. Přibližně 12 sekund přes přistáním se ve výšce 20 metrů na povrchem začne rover snášet pomoci lan z plošiny na povrch (10). Jakmile rover ucítí, že stojí koly na povrchu, lana se uvolní a plošina odlétne pryč (11). Signál z přistání dorazí na Zemi asi ve 21:55.
Klíčové momenty přistání Perseverance
| # |
Událost |
RČ |
PS |
E |
| 1 |
Odpojení od přeletového stupně |
21:27 |
21:38 |
-10 min |
| 2 |
Vstup do atmosféry |
21:37 |
21:48 |
00 min |
| 3 |
Nejvyšší teplota |
21:38 |
21:49 |
+1 min a 20 s |
| 4 |
Rozvinutí padáků |
21:41 |
21:52 |
+4 min |
| 5 |
Odhození tepelného štítu |
21:41 |
21:52 |
+4 min a 20 s |
| 6 |
Aktivace radaru |
21:42 |
21:53 |
+4 min a 50 s |
| 7 |
Terrain-Relative Navigation |
21:43 |
21:54 |
+5 min a 30 s |
| 8 |
Odhození horního krytu |
21:43 |
21:54 |
+5 min a 50 s |
| 10 |
Přistání |
21:44 |
21:55 |
+6 min a 50 s |
| 11 |
Odlet plošiny |
21:44 |
21:55 |
|
- RČ: skutečný čas
- PS: čas, ve kterém dorazí signál na Zemi (+ 11 minut a 22 sekund)
- E: čas před nebo po vstupu do atmosféry
Pod dohledem kamer
Celé přistání bude samozřejmě automatické, ale bude zaznamenáváno kamerami. Na palubě jich má rover rekordních 23. Přistání bude sledovat sedm z nich.
Kamery, které budou sledovat přistání Foto: NASA/JPL-Caltech.
| Kamera |
Počet |
Barevná |
Rozlišení |
| Parachute Uplook Cameras (PUC) |
3 |
Ano |
1,3 Mpx |
| Descent Stage Downlook Camera (DDC) |
1 |
Ano |
3,1 Mpx |
| Rover Uplook Camera (RUC) |
1 |
Ano |
1,3 Mpx |
| Rover Downlook Camera (RDC) |
1 |
Ano |
1,3 Mpx |
| Lander Vision System Camera (LCAM) |
1 |
Ne |
1,3 Mpx |
Výsledkem budou nejen snímky ale také video a to dokonce ozvučené. Na palubě je totiž i mikrofon. Vzhledem k rychlosti linky mezi Marsem a Zemí si budeme muset na podrobné snímky počkat. Jako ochutnávka ale poslouží podobné video z přistání Curiosity.
Na první snímky ze samotného povrchu v případě úspěšného přistání dlouho čekat nebude, i když dokonalé nebudou. Pořídí je kamery Hazcams, ale ještě v době, kdy na nich bude kvůli prachu průhledný kryt.
Přistane v kráteru Jezero
Rover Perseverance přistane v kráteru Jezero, který má průměr 45 km a je pojmenován podle města v Bosně a Hercegovině. Menší krátery na Marsu jsou pojmenované po městech. Na povrchu rudé planety tak najdeme také Cheb a Tábor.
Perseverance bude pátrat po tom, zda se na Marsu kdysi dávno nacházel život nebo podmínky k němu. Kromě toho bude studovat marsovské klima a testovat nové technologie. Na palubě roveru bude sedm vědeckých přístrojů.
- MASTCAM-Z: kamera pro pořizování panoramatických snímků. Jedná se o vylepšenou verzi kamery MASTCAM z roveru Curiosity.
- PIXL: spektrometr pro studium složení povrchu
- RIMFAX (Norsko): radar pro průzkum podpovrchových vrstev do hloubky až 10 metrů. Zaměří se mimo jiné na hledání vodního ledu v podpovrchových vrstvách.
- MOXIE: technologický experiment, který bude vyrábět malé množství kyslíku z oxidu uhličitého v marsovské atmosféře. V budoucnu by mohl být kyslík vyráběn pro lidskou základnu nebo jako složka paliva (okysličovadlo).
- MEDA (Španělsko): soubor přístrojů pro studium klimatu (měření teploty, rychlosti a směru větru, vlhkosti, radiace atd.)
- SuperCam (USA, Francie, Španělsko): sada přístrojů pro analýzu chemického složení povrchu a geologických útvarů.
- SHERLOC: soubor přístrojů (spektrometry, laser, kamera WATSON) pro hledání organických látek a minerálů. Ke kalibraci přístroje bude sloužit meteorit s označením SaU 008, který byl nalezen v Ománu. Na Zemi se dostal z Marsu po dopadu většího tělesa na povrch rudé planety.
Na palubě má i vrtulník
Perseverance poveze na Mars také první „mimozemský“ vrtulník. Dostal název Ingenuity a jeho hlavním a vlastně jediným úkolem bude vyzkoušet, zda se může podobný stroj v atmosféře Marsu vůbec pohybovat.
Vrtulník se bude muset vypořádat s výkyvy teplot, výrazně řidší atmosférou a také třetinovou gravitací. Pokud uspěje, mohou jeho nástupci například pomoci v plánováni trasy roveru.
Malý vrtulník o hmotnosti 1,8 kg bude pohánět dvojice protiběžných rotorů – každý o hmotnosti jen 35 gramů a průměru 1,2 metru. Rotory dosáhnou 2 800 otáček za minutu. Na Zemi by se Ingenuity rozpadl ještě před dosažením maximálních otáček.
NASA očekává, že vrtulník provede až 5 letů, každý o délce 90 sekund. Vrtulník se při nich dostane do výšky 3 až 10 metrů a uletí pár desítek až stovek metrů.
Sběr vzorků
Perseverance bude v kráteru Jezero sbírat zajímavé vzorky. Na palubě však nebude nic k jejich dopravě na Zemi. Tato fáze začne až v roce 2026, kdy pouzdra se vzorky posbírá další rover, uloží je do sondy a ta je dopraví na oběžnou dráhu planety. Odtud se pak v další sondě vydají na Zemi. Perseverance učiní první krok v této náročné operaci.
Mars je stále exkluzivním místem
Mars zkoumáme už několik desetiletí, ale všechny sondy, které úspěšně dosáhly povrchu, si bez větších problémů zapamatujete. Mnoho jich nebylo:
- 1975: Viking 1
- 1975: Viking 2
- 1997: Mars Pathfinder / Sojourner
- 2004: MER Spirit
- 2004: MER Opportunity
- 2008: Phoenix
- 2012: Curiosity
- 2018: InSight