V prosinci 1998 odstartovala z Mysu Canaveral raketa Delta II se sondou Mars Climate Orbiter na palubě. Daňové poplatníky tehdy přišla na 328 milionů dolarů a jen co o rok později dorazila k rudé planetě, zmizela neznámo kam. Psal se čtvrtek, 23. září 1999.
Pojďme si připomenout, co se před 25 lety přesně stalo. Jak totiž později ukázalo vyšetřování NASA, Spojené státy tehdy přišly o vzdálenou sondu jen kvůli těžko pochopitelné a naprosto diletantské chybě.
Měla zkoumat atmosféru Marsu
Climate Orbiter se měl soustředit hlavně na výzkum marsovské atmosféry, klimatu a povrchu. Sonda byla na začátku dlouhé řady dalších misí, z nichž některé na rudé planetě operují dodnes.
Montáž sondy Mars Climate Orbiter
Aby se družice dostala na správnou oběžnou dráhu v kýžené pozorovací výšce, musela nějakým způsobem zabrzdit z meziplanetárního letu. Využila k tomu svrchní vrstvy marsovské atmosféry podobným způsobem, jako když se vracejí lodě z blízkého kosmu nad naší planetou.
Házení žabek do rybníka, aneb aerobraking
Když hodíte pod ostrým úhlem kamínek na vodní hladinu, žabka předá část kinetické energie hladině, odrazí se a při troše štěstí hopsne ještě několikrát, než se definitivně ponoří.
Přílet sondy od Země k Marsu. Pokud by se nepodařilo zachycení Orbiteru marsovskou gravitací s využitím aerobrakingu, shoří buď v atmosféře, anebo odskočí jako kamínek
Climate Orbiter měl udělat v podstatě to samé na zprvu protáhlé eliptické dráze, kdy se v nejbližším místě přiblížil k horním řídkým vrstvám marsovské atmosféry, předal ji část energie, zpomalil a pokračoval dál.
Kdyby se Orbiter ve vysoké příletové rychlosti dostal příliš blízko, nejspíše by shořel a rozpadl se, anebo jako náš kamínek odrazil do volného vesmíru mimo vliv Marsu, načež by se z něj stala další oběžnice Slunce.
Brzdící eliptické dráhy a postupná stabilizace na téměř kruhovou orbitu
Pokud ale budou dráhové elementy lodě tak akorát, postupným atmosférickým přibrzďováním (onen aerobraking) zpomalí a po několika obletech přejde z protáhlé eliptické dráhy téměř na kruhovou a ve stabilní výšce nad planetou.
V deset dopoledne se Orbiter navždy odmlčel
Jak už asi tušíte, úplně to nedopadlo a NASA 23. září v 10:04:52 SEČ ztratila veškerý rádiový kontakt nedlouho po zážehu korekčních motorů, které měly loď dostat na správnou brzdící dráhu.
Schéma sondy z dokumentu NASA (PDF)
Co se vlastně stalo? To se už nikdy nedozvíme. Orbiter buď zostra vlétl do atmosféry a rozpadl se, anebo se jako žabka odrazil a kamsi zmizel. Proč k tomu ale vůbec došlo? Byla na lodi porucha? Ne! Loď samotná byla nejspíše v naprostém pořádku, ale selhal software na Zemi.
Aha, to nebyly newton sekundy?
Jak totiž později ukázalo vyšetřování NASA, zatímco část pozemního programu od společnosti Lockheed Martin počítala impuls raketového motoru sondy v amerických jednotkách – v libra-síla sekundách –, NASA zvolila mezinárodní newton sekundy odvozené z metrické soustavy SI. Není ostatně divu, agentura totiž už tehdy dlouhodobě spolupracovala s ESA a dalšími partnery, takže raději používala to, co většina světa.
Protože libra-síla sekundy a newton sekundy se vzájemně liší hned 4,45×, a podle projektové dokumentace měly oba systémy používat newton sekundy, asi nebude překvapením, že NASA předpokládala polohu Orbiteru v úplně jiné výšce, než ve skutečnosti byl. A právě proto se nakonec dostal až tak blízko Marsu – do výšky pouhých 57 kilometrů nad povrchem!
Smrtící dopad do atmosféry
Atmosféra rudé planety sice byla mnohem řidší než ta pozemská, ale kvůli ohromné rychlosti (zatím ještě nebržděného) Orbiteru i tak smrtící.
Kdybyste tedy náhodou s kamarády vypouštěli raketu ke vzdáleným planetám, mějte na paměti, že Lubošovy a Pepovy výpočty musejí vždy probíhat v identické soustavě jednotek. V opačném případě přijdete o 328 milionů dolarů, což s odstupem bezmála 25 let činilo po připočtení inflace vysoko přes půl miliardy.
V NASA se toho dne nikdo nesmál a v produktovém týmu Lockheed Martin asi přišli o prémie.