Toto je archiv českého Star Trek portálu Trekkies.cz, který není od ledna 2021 aktualizován a je přístupný pouze ke čtení. Pokračujte prosím na novou verzi webu Trekkies.cz.

Pionýři Marsu: Rudá planeta očima výzkumných sond, část I.

so 31. května 2008      autor: Darkknight      přečteno: 8449x      komentáře: 5

Památeční odznak s logem Phoenix Mars Lander Tento týden v pondělí se výzkumným týmům z NASA podařilo úspěšné přistání na Rudé planetě. I když novinám stačilo necelých 48, aby si našly "chyby a poruchy ohrožující misi", my vesmíru znalí trekkies víme své :) A jsem si proto jistý že i vy se připojíte se svými gratulacemi. Ony jsou na místě - za dlouhých 43 let, kdy lidstvo zkoumá svého rudého souseda (ne, nenarážím na SSSR) Mars prokázal, že je více než zrádným protivníkem, a výzkum této nadmíru zajímavé planety byl proto pro světovou vědeckou obec pořádným oříškem. Oříškem, jehož rozlousknutí ale za tu námahu stojí.

Průkopníci šedesátých let, Sedmdesátá léta, Úspěch Vikingů

Průkopníci šedesátých let
V cestě vědcům kromě technických a přírodních nástrah, které sebou nese cestování meziplanetárním prostorem stálo i marsovské prokletí - z 37 sond, které do dnešního dne odstartovaly k Marsu jich úspěšně splnilo své mise pouhých osmnáct. A z jedenácti pokusů o přistání jich pět selhalo. Při pohledu na statistiky lze říci, že USA to Sovětskému svazu "natřely" na celé čáře, protože ze sedmnácti misí jich dvanáct uspělo, a jako příjemný bonus se američanům povedlo na povrchu Marsu úspěšně přistát pětkrát ze šesti pokusů. Ale nebudeme předbíhat dobu, berme historii pěkně od začátku.

Prvními, kdo se pokoušeli dosáhnout Marsu, byli pochopitelně Sověti. Psal se rok 1960 a Sovětský svaz byl v čele vesmírného závodu - jejich Sputnik nám zapípal jako první z oběžné dráhy naší planety, nadporučík Gagarin se intenzivně chystal na svůj historický let, zatímco Američané horkotěžko - a nepříliš úspěšně - doháněli náskok evropské velmoci. Výpravy k dalším planetám byly pro politické špičky SSSR pochopitelně velkým lákadlem, a proto posvětili vývoj meziplanetárních sond, které by měly dopravit sovětskou vlajku do všech koutů Sluneční soustavy. Od října 1960 do června 1963 vyslali Sověti z kosmodromu Tjuratam-Bajkonur celkem šest družic s jediným cílem - Marsem. Všechny však skončily neúspěchem. Prvními sovětskými průkopníky Mars viděný okem Hubbleova teleskopu měly být sondy Marsnik 1 a Marsnik 2 (také známy jako Korabl 4 a 5, případně Mars 1960A a B). V obou případech však došlo k selhání třetího stupně nosné rakety, která ztratila tah a spadla zpět do atmosféry. Sovětská propaganda samozřejmě oba neúspěchy ututlala, a i v devadesátých letech někteří vědci, jež v té době pracovali na projektu, popírali že Marsnik 1 měl být určen pro Mars. Šéfkonstruktér obou sond V.G.Perminov však potvrdil, že obě sondy na Mars skutečně mířily - měly proletět kolem planety a poslat zpět snímky povrchu a cestou měly analyzovat vliv meziplanetárního prostoru a dlouhého vystavení vakuu pro budoucí dlouhodobé mise.

První dva pokusy nevyšly, takže měl 24. října 1962 úspěšně přebrat štafetu Sputnik 22 (Korabl 11). Oproti Marsnikům jistý úspěch sklidil - dostal se skoro na oběžnou dráhu planety, než se z neznámých důvodů rozpadnul (a některé z jeho trosek dodnes zůstávají na orbitě. Dost ale vyděsily americké radarové operátory, protože zrovna probíhala kubánská raketová krize a nebozí technici se obávali, že trosky představují začátek sovětského jaderného útoku). Ruský vesmírný výzkum se však dočkal úspěchu, když dne 1. listopadu 1962 odstartovala sonda Mars 1, kterou se podařilo úspěšně navést na transplanetární dráhu. V průběhu letu došlo k závadě na manévrovacím systému, což vedlo operátory na Zemi ke zvolení odlišného způsobu stabilizace sondy v prostoru. Sonda nicméně vyslala celou řadu důležitých vědeckých údajů týkajících se meziplanetárního prostoru v celkem 61 signálech, než se (pravděpodobně kvůli závadě na stabilizační anténě) v březnu 1963 odmlčela nadobro; o pár měsíců později vstoupila do gravitačního pole Marsu a stala se jeho umělou oběžnicí. Sověti před nástupem USA (tři dny po startu Marsu 1 zkusili vypustit ještě sondu Sputnik 24, která se měla dokonce pokusit o přistání na povrchu sousední planety. Celý experiment ale opět zkončil neúspěchem, když čtvrtý stupeň rakety explodoval při pokusu o navedení na transplanetární dráhu, a celá sonda byla zničena. Zpět na začátek článku

Historicky první snímek Marsu To už se do hry vložili američané se třetí sondou mise Mariner. Její předchůdce, Mariner 2 se stal prvním tělesem vyrobeným lidmi, které proletělo kolem další planety v našem systému, když v prosinci 1962 proletěl kolem Venuše. Vedení NASA proto samozřejmě doufalo, že se jim povede tento úspěch zopakovat i směrem od Slunce. Mariner 3 opustil startovací rampu 5. listopadu 1964 a start proběhl hladce. Kryt sondy se však na oběžné dráze neotevřel, a Mariner 3 se odmlčel poté, co mu došla energie z baterií. Vědci proto rychle připravili sesterskou sondu Mariner 4, která byla úspěšně 28. listopadu 1964 navedena na transplanetární dráhu, kterou za sedm a půl měsíců úspěšně zdolala a vstoupila do historie jako první sonda, která proletěla kolem Marsu, a hlavně poslala zpět první snímky další planety Sluneční soustavy. Jak je vidět z přiložených fotografií, kvalita snímků nebyla bůhvíjaká, nicméně i přesto Mariner 4 dokázal, že na Marsu není inteligentní život, jak předpokládali astronomové a romantičtí snílci od chvíle, kdy P.Lowell označil tmavé čáry na Marsu za "umělé kanály". Američané vyhráli svůj další malý závod se Sovětským svazem a pomalu začali srovnávat vesmírný krok. Mariner 4 při svém jediném průletu vyfotil celkem necelé 1% povrchu planety (v nejnižším bodě letu byl 9,846 kilometrů nad planetou) a zpět na Zemi odeslal sérii 21 snímků (dvaadvacátý byl nedokončený). Mariner 4 ztratil spojení se Zemí v prosinci 1967, po sérii zásahů mikrometeority a po ztrátě plynu v manévrovacích tryskách. Pro zajímavost: celková velikost všech dat (vědecké údaje a obrázky), které sonda odeslala k Zemi, byla necelých 634 kB. Sověti dva dny po vypuštění Marineru 4 kontrovali sondou Zond 2, se kterou se ale úspěchu nedočkali - v květnu 1965 se při manévrování přerušilo spojení, a již se nepodařilo obnovit. Zond 2 letěl celou cestu na poloviční energii, protože přišel o jeden ze dvou solárních panelů.

Na dlouhých pět let se Američané spokojili s jediným vítězstvím na marsovském bitevním poli, a hlavně se soustředili na finiš v lunárním závodu, na jehož konci si mohl Neil Armstrong slavně poposkočit z nohy LEMu na povrch jiného vesmírného tělesa. Na jaře 1969, když se posádka Apolla 11 intenzivně chystala na svůj historický let, dostal se Mars opět do hledáčku vědců. V rozmezí jednoho měsíce vyslaly obě vesmírné velmoci každá dvě sondy k Marsu - Američané svěřili svou důvěru Marineru 6 a Marineru 7, jež vyslali na výpravu ke hvězdám 25. února a 27. března 1969. Sověti v tajnosti vyvinuli dvě sondy Mars 1969A a Mars 1969B, které sestávaly z orbitální části a malé přistávací kapsle. První sonda vyrazila k cíli 27. března, druhá 2. dubna 1969, ale oba starty skončily neúspěchem - nosiči Marsu 1969A selhala turbopumpa ve třetím stupni rakety, následkem čehož došlo k explozi a sonda místo přistání na Marsu zapršela nad Altajským pohořím. Mars 1969B se pro jistotu nedostal ani na hranici vesmíru, když hned po startu explodoval jeden ze šesti hnacích motorů, následkem čehož raketa nebyla schopná vyvinout dostatečný tah a spolu s nákladem spadla necelé tři kilometry od startovací rampy.

Sondy Mariner 6 a 7 byly naprosto identické Obě americké sondy však s úspěchem proletěly kolem našeho vesmírného souseda. Oba automaty byly součástí kombinované mise, která počítala s průletem obou sound v těsném sledu nad rovníkem a póly planety. I tato dvojmise, byť skončila úspěchem, se přeci jen neobešla bez problémů, když se Mariner 7 zcela odmlčel týden před dosažením nejbližší vzdálenosti k Marsu. NASA se naštěstí podařilo obnovit spojení se sondou s využitím záložní antény a v příštích dnech se podařilo zprovoznit i anténu primární, takže sonda nakonec poslala zpět k Zemi více fotek než její mladší sestra. Let Marineru 7 byl dokonce upraven podle fotografií z Marineru 6 tak, aby její trasa vedla nad více zajímavými oblastmi, protože úkolem dvojmise bylo mapování povrchu a demonstrace přístrojů a technik pro budoucí výzkumné a pilotované lety k Marsu. Ironickou náhodou však obě sondy proletěly "pouze" nad územím pokrytým krátery, a zcela tak minuly olbřímní sopky na odvrácené straně planety, stejně jako obrovský kaňon táhnoucí se přes planetární rovník, které si tak na své odhalení musely nějaký ten pátek počkat. I tak byla mise považována za velmi úspěšnou - mimo jiné se oběma strojům podařilo zmapovat 20% povrchu planety. Zpět na začátek článku

Zlatá éra výzkumných sond - sedmdesátá a osmdesátá léta
Kromě dalších letů Apolla k Měsící a uvedení raketoplánu na vesmírnou scénu znamenala sedmdesátá a osmdesátá léta boom pro automatické průzkumné sondy, které studovaly naši i další planety Sluneční soustavy. Pro Mars však nová dekáda nezačala právě šťastně, když americký Mariner 8 8. května 1971 a po něm i sovětský Kosmos 419 10. května 1971 skončily svoji pouť ke hvězdám poměrně záhy - nosič Marineru 8 se v závěřečné fázi letu nenezpečně rozkomíhal a spálil veškeré palivo než dosáhnul orbity. Kosmos 419 sice bezpečně doletěl na orbit, kde se ale neodpoutal od svého nosiče a poroučel se zpět k matičce Zemi. Po těchto dvou neúspěších však následovala řada úspěchů do té doby u Marsu nevídaná - a Sověti se také konečně dočkali úspěchu!

Olympus Mons, titán mezi sopkami První sondou, která dosáhla Marsu na počátku sedmdesátých let, byl americký Mariner 9, který odstartoval sice později než sovětský Mars 2 30. května 1971, ale orbity dosáhnul o plných 14 dní dříve než konkurence. Připsal si tak historické prvenství, když dokončil úspěšný oběh Marsu a vůbec první oběh jiné planety Sluneční soustavy. Při jeho příletu byla sice planeta zahalena do masivních prachových bouří, takže muselo být fotografování povrchu odloženo, nicméně za 349 dnů strávených na orbitě odeslal Mariner 9 zpět na Zemi celkem 7329 fotografií zabírajících celkem 80% povrchu planety. Kromě toho, že připravil půdu pro budoucí úspěšná přistání, také objevil celou řadu geologicky zajímavých lokací, včetně sopky Olympus Mons, největší v celé Sluneční soustavě, a masivního kaňonu pojmenovaného na počest sondy Valles Marineris (kaňon je přes 4000 kilometrů dlouhý). Mariner 9 byl vypnut 27. října 1972 po vyčerpání paliva manévrovacích trysek. Pole se tak otevřelo pro sovětské sondy, které se konečně dočkaly úspěchu a také zápisu do historie průzkumu Marsu.

19. května 1971 totiž úspěšně odstartoval automat Mars 2. Jednalo se o orbitální sondu s připojeným přistávacím modulem. Zajímavostí byla přítomnost 4,5kg těžkého roveru, který se měl po povrchu pohybovat na lyžích a s mateřskou lodí jej spojovalo patnáctimetrové lano. Orbiter se úspěšně dostal v prosinci 1971 na oběžnou dráhu a ve spolupráci se sondou Mars 3, která odstartovala 28. května 1971 zaslal na Zemi celkem 60 obrázků a pomohl ucelit obraz o atmosféře a magnetickém poli kolem Marsu. Mars 2 oběhl Rudou planetu celkem 362krát, než byl řídícím střediskem vypnut. Přistávacímu modulu se již tak moc nedařilo. Oddělil se sice od orbitální sekce 4,5 hodiny před tím, než dosáhla Marsu, ale vstoupil do jeho atmosféry pod příliš strmým úhlem, následkem čehož selhal navigační systém a neotevřel padáky. I přesto se přistávací část Marsu 2 dostala do dějin jako první uměle vytvořený objekt, který zasáhl povrch Rudé planety. Mars 3, který byl identický s Marsem 2 však už sklidil úspěch na plné čáře. Sice přišel o část paliva kvůli úniku a v důsledku toho nedosáhnul předpokládané 25 hodin trvající orbity (místo toho oběhl Mars jednou za necelých třináct dní), takže neodeslal mnoho fotografií, jeho vědecké přístroje však pracovaly bezchybně. Ale hlavně se přistávacímu modulu podařilo první měkké přistání na povrchu Marsu. Sonda vysílala po dobu 14,5 sekund, než se odmlčela - jestli kvůli závadě na sondě nebo na komunikačním zařízení orbitální části se nepodařilo zjistit. Každopádně na Zemi dorazila částečná panoramatická fotografie, na které však nešlo téměř nic rozeznat, a také byla velmi temná. Pravděpodobnou příčinou ztráty sondy tak mohla být silná prachová bouře, která ji vyřadila z činnosti.

První fotografie z povrchu Marsu, pořízená sondou Viking 1 Po tomto úspěchu následovaly čtyři další mise, protože Sověti chtěli předběhnout americké Vikingy, ale výsledky byly rozporuplné. Mars 4 odstartoval 21. července 1973 a kolem planety pouze proletěl, protože selhal čip ovládající zážeh brzdících trysek. Na Zemi odeslala sonda pouze pár snímků a pak pokračovala ve sběru vědeckých dat z mezihvězdného prostoru. Mars 5 startoval o čtyři dny později a úspěšně Marsu dosáhnul, nicméně vydžel vysílat pouze 22 oběhů, než došlo ke ztrátě tlaku ve vysílacím zařízení a sonda se odmlčela. Zpět na Zemi stihla odeslat kolem šedesáti snímků. Sondy Mars 6 a Mars 7 už byly určeny pouze k přistání na povrchu planety. První jmenovaná odstartovala, úspěšně vstoupila do atmosféry a po 224 sekund vysílala data, než byla zničena buď nárazem o zem, nebo explozí brzdících raket. Většina vysílání ale byla nesrozumitelná kvůli opotřebení vysílací aparatury. Mars 7 se zase vlivem selhání čipů oddělil dříve než měl a povrch Marsu pouze minul. Zpět na začátek článku

Úspěch amerických Vikingů
První panoramatický snímek z Marsu pořízený Vikingem 1 Prostor se tak uvolnil pro americké sondy Viking. NASA navrhla dvojici těchto sond speciálně pro komplexní průzkum Marsu a které posloužily jako vzor pro další výzkumy planet. Každá sonda sestávala z orbitální části určené pro monitorování prostoru kolem planety a fotografování a mapování povrchu, a přistávací části, která měla provádět experimenty a fotografovat na povrchu planety. Obě mise sklidily zasloužený úspěc. Viking 1 startoval 20. srpna 1975 a po desetiměsíční cestě se usídlil na oběžné dráze Marsu. Vypuštění přistávacího modulu bylo zpožděno kvůli faktu, že původní místo přistání bylo příliš členité a bylo nutné nalézt nové místo přistání. Tím se nakonec stala západní část Chryse Planitia (v překladu Zlatá pláň). Hned po přistání odeslal první snímky povrchu, následované o den později i prvním barevným snímkem. Sonda pokračovala ve vysílání po 2245 marsovských dní (asi 2306 dní na Zemi) až do 13. listopadu 1982, kdy chybný příkaz odeslaný ze Země zapříčinil ztrátu signálu. Příkaz měl aktivovat nový software pro zlepšení situace skomírajících baterií sondy, ale omylem přepsal data užívaná pro zaměřování antény. I přesto však přistávací část Vikingu 1 fungovala nejdéle ze všech částí programu Viking. V roce 2006 se sondě Mars Reconnaissance Orbiter podařilo sondu na povrchu vyfotografovat. Orbitální část se věnovala svým povinnostem celých 1485 oběhů, v jejichž rámci prolétla také blízko jednoho ze dvou Marsových měsíců - Phobosu. Činnost sondy byla ukončena kvůli vyčerpání paliva pro manévrovací trysky. Ještě předtím byla navedena na vyšší oběžnou dráhu, aby se předešlo jejímu pádu na povrch až zhruba do roku 2019.

Námraza na povrchu Marsu Viking 2, jenž byl přesnou kopií předchozí sondy, odstartoval 9. září 1975 , a k Marsu putoval téměř rok - celých 333 stříbrných dní. V září 1976 po výběru místa přistání vypustil Viking 2 přistávací modul, který se lehce snesl na pláň Utopia Planitia a okamžitě po přistání začal vysílat snímky. Sonda pak operovala po 1281 marsovských dní až do selhání svých baterií. Orbitální sekce se při svých skoro 710 obězích kolem planety přiblížil k měsíci Deimos a odeslal kolem 16,000 snímků povrchu planety zpět k Zemi. Úctyhodný kousek, vzhledem k tomu že orbitální sekce Vikingu 2 musela být jako první deaktivována už po roce činnosti kvůli úniku paliva z manévrovacích trysek.

Úspěch amerických Vikingů se samozřejmě patřičně rozmazával v západních novinách a sovětský kosmický program za svým rivalem přece nemůže zaostat. 7. a 12. července 1988 tak vyslal pomalu kolabující Sovětský svaz k Marsu sondy Phobos 1 a Phobos 2. Jejich úkolem bylo kromě studia Rudé planety také pořádně se podívat na zoubek marsovským měsícům Phobos a Deimos. Obě mise se ale potýkaly s problémy: Phobos 1 se náhle odmlčel na začátku září 1988 a vyšetřování prokázalo, že chyba v zadávání příkazů z 29. srpna vypnula manévrovací trysky. Sonda proto nemohla natáčet solární panely ke Slunci a došla jí energie. A jak se to mohlo stát? Isntrukce pro vypnutí manévrovacích trysek jsou součástí programování pouze při pozemních testech, před vypuštěním sondy do vesmíru se smažou. Jenže na sondě byly všechny údaje uloženy v modulech PROM (jednorázově programovatelná Read-Only paměť), a to znamenalo výměnu celého palubního počítače. Jenže politické špičky tlačily na termín startu a inženýři se rozhodli ponechat na palubě starý počítač s tím, že tyto příkazy stejně nebudou nikdy použity. Jenže při zadávání příkazů v srpnu 1988 došlo k překlepu, který aktivoval danou sekvenci a zapříčinil ztrátu stroje. Phobos 2 už přeci jen zaznamenal úspěch, když se dostal na oběžnou dráhu kolem Marsu, nicméně těsně před nejbližším přiblížením k povrchu Phobosu (sonda měla proletět 50 metrů nad povrchem a vypustit dva přistávací moduly) došlo ke ztrátě signálu a spojení se již nepodařilo obnovit. Ztrátu zapříčinilo nejspíše selhání hlavního počítače.

Tímto neúspěchem se tedy uzavřelo pionýrské zkoumání Marsu a hlavně souboj o vesmírné prvenství - SSSR se v devadesátém prvním definitivně rozpadnul a NASA a Ruská kosmická agentura, k nimž se později přidala i ESA, začaly pomalu a váhavě na vesmírném výzkumu spolupracovat. O plodech jejich práce v rámci výzkumu Marsu si budete moci přečíst zase za týden v druhé části tohoto článku. Zpět na začátek článku

Zdroj: mars.jpl.nasa.gov,www.wikipedia.org
komandér Darkknight
autor: Darkknight
vydáno: so 31. května 2008
přečteno: 8449x
komentáře: 5
Facebook Twitter Google+

Star Trek and all related properties are Registered Trademarks of Paramount Pictures, registered by United States Patent and Trademark Office. All rights reserved. THESE PAGES ARE NOT OFFICIAL!

Internetový portál Trekkies.cz je vytvářen a spravován klubem a dalšími redaktory. Je postaven na základech redakčního systému phpRS.

© 2005, Trekkies: TNG