Rusové po 11 letech vykročí znovu k Marsu. Bude to správnou nohou?

  • 16
Marcel Grün pro Technet.cz - V úterý večer našeho času má odstartovat k ruská sonda Phobos-Grunt. Za tři roky by se měla vrátit k Zemi i se vzorky horniny z marťanského měsíce.

Podzimní obloze Mars dominovat sice nebude, kosmonautice ovšem ano. Rudou planetu spatříme jako nepříliš výrazný objekt v souhvězdí Lva. Ovšem počátkem března 2012 se Mars přiblíží k Zemi. Obě planety bude po dvou letech a dvou měsících (a na dalších 26 měsíců) dělit "jen" 101 milionů kilometrů.

Rusové a Američané na Marsu

SSSR / Rusko

Z ruské strany kosmického oceánu se k Marsu vydalo nejméně 14 kosmických sond – Sovětskému svazu náleží první pokusy o dosažení Rudé planety i úspěšné přistání, ale málo odborných výsledků.

Na podzim 1960 startovaly dvě sondy zcela neúspěšně a nejsou do oficiálních pokusů zahrnovány. V roce 1963 byl přerušen radiový kontakt se sondou Mars 1, která startovala 1.11.1962. Planety dosáhly sondy Mars 2 a Mars 3 r. 1971 – orbitální části se staly družicemi Marsu, přistávací část Marsu 3 uskutečnila 2.12. první přistání, avšak bez vědeckých výsledků.

Rovněž série z roku 1973 byly jen částečně úspěšné. Phobos-2 se počátkem r. 1989 podařilo navést na dráhu kolem Marsu, avšak pro závadu palubního počítače bylo přerušeno spojení po splnění jen části úkolů. Mars 96 ani řádně neodstartoval. 

USA

Také z amerických sond byla část neúspěšná, ale úspěchů a prvenství bylo víc a získaly mnohem více informací. Mariner 4, který dorazil k cíli r. 1965 pořídil první snímky povrchu Marsu zblízka, Mariner 9 se 14.11. stal první umělou družicí Marsu a pořídil tisíce snímků, Sondy Viking 1 a 2 uskutečnily r. 1976 dvě měkká přistání a dlouhodobý výzkum.

Několik dalších amerických sond provádělo systematický dlouhodobý výzkum z oběžných drah (Mars Odyssey funguje od r. 2001), Mars Pathfinder r. 1997 vysadil na povrch první drobné vozítko, které jezdilo půl roku. Autonomní vozidla Spirit a Opportunity přistála počátkem roku 2004. Druhé najezdilo 34 km a dosud pracuje.

Phoenix roku 2008 přistál a potvrdil přítomnost vodního ledu. Evropský Mars Express pracuje na družicové dráze od roku 2003 (ruská nosná raketa).

Listopad je tak ideální chvíle na cestu k rudé planetě. A lidstvo toho hodlá využít. Jako první se má v úterý ve 21:16 našeho času na cestu vydat ruská sonda Fobos. 

Jedenáct dlouhých let

Rusové se o let k Marsu pokouší po jedenácti letech. V polovině listopadu 1996 skončil neúspěchem pokus o start sondy Mars 8, a to po pouhých dvou obletech Země. Už v roce 1998 začali Rusové uvažovat o dalším letu. Mluvilo se dokonce o využití elektrotermálních nebo elektrostatických raketových motorů. Rusové však program zjednodušili a start se nekonal.

Z dílny NPO Lavočkina v Chimkách u Moskvy vzešel úplně nový projekt na základě jejich dokončované nehermetizované družicové plošiny Navigator a bez využití elektrických motorů malého tahu, který začal být realizován roku 2005. Během konstrukce bylo připraveno 11 technologických maket s lokalizací přístrojového vybavení, se startem se počítalo v říjnu 2009.

Brzy bylo však zřejmé, že přípravy se stále víc blíží průpovídce mého otce: "práce kvapná, h..… platná." Že tentokrát nebyla vina v nedostatečném financování, ale v nedostatečné práci, potvrdil i ředitel Institutu kosmických výzkumu Lev M. Zeljonyj.  Neoficiálně se hovořilo o tom, že systém řízení by nemohl plánovaný let vydržet a 21.9. 2009 bylo oficiálně oznámeno, že start byl posunut na listopad 2011.

Odklad měl klady i zápory. Umožnil výrazné přepracování sondy. Oficiálně je 85 procent součástí nových (bohužel část není dosud plně vyzkoušených). Umožnil také vedení letu lépe a přesněji vybrat místo přistání sondy na měsíci Phobos, a to na základě informací sondy Mars-Express Evropské kosmické agentury. Díky odkladu se také do projektu podařilo zahrnout první čínskou družici Marsu.

Současně ovšem posun letu o dva roky vedl k nutnosti záměny některých konstrukčních prvků a využití jiné nosné rakety: výkonnější a snad i spolehlivější Zenit -2 SB Fregat.

Podle jízdního řádu

Zdá se, že tentokrát vše probíhalo podle plánu. Dvacátého prosince loňského roku dorazil do Ruska čínský mikrosatelit, v lednu byla dokončena montáž sondy a provedeny elektrické testy. Do konce března byly provedeny testy v termovakuové komoře, od května do srpna byl čas na závěrečné práce a vyzkoušení ovládání sondy. A 17.října byla sonda letecky převezena na Bajkonur.

I na kosmodromu vše probíhá téměř podle plánu. V rámci startovního okna k Marsu, mezi 5. do 25. listopadem, byl let (zatím) posunut jen o tři dny na úterý 8. listopadu ve 21:16 středoevropského času.

První chvíle svého pobytu ve vesmíru Phobos Grunt stráví urychlováním na oběžné dráze. Měla by uskutečnit několik oběhů kolem Země, během kterých ji raketový stupeň Fregat urychlí a navede na cestu k Marsu. Obrázek zachycuje plánovaný průběh obletů i s důležitými časy. Červeně jsou zachyceny ty úseky, během kterých budou pracovat raketové motory.

Pokud bude start úspěšný, čeká sondu jedenáct a půl měsíce letu k Marsu. Pak by 29. nebo 30.září 2012 měla být sonda uvedena na eliptickou dráhu kolem Marsu. V nejbližším bodě bude od planety vzdálena zhruba 800 kilometrů, v nejvzdálenějším 80 000 kilometrů. Na té se uvolní čínský mikrosatelit Yinghuo-1 o hmotnosti 115 kg. Ten oběhne planetu asi jednou za tři dny a měl by fungovat zhruba rok.

Pak bude ruská část sondy převedena na nižší dráhu, synchronizovanou s oběhem měsíce Phobos. Ten se pohybuje ve ve výšce 9 236 až 9 519 km nad Marsem s periodou sedm hodin a 39 minut. Po definitivním výběru místa přistání (předběžně v oblasti 5° j.š. až 5° s.š., 230° až 235° z.d.) by nejpozději v únoru 2013 měla dosednout na povrch malého měsíce. A to na stranu přivrácenou k Marsu.

Systém bude mít zhruba týden na všechna plánovaná měření a odběry sto až dvou set gramů vzorku. Návratový systém pak rychlostí 35 km/h odstartuje z povrchu a zůstane na dráze kolem Marsu až do srpna 2013. Pak odletí k Zemi, kde přistane počátkem srpna 2014.

Detail složeného robotického ramene sondy, které poslouží k odběru vzorků. Vzorky skončí v "misce" v levé části obrázku, odkud se potrubím dostanou do návratového modulu v horní částí sondy.

Tepelný štít se vzorky horniny z marťanského měsíce je jedinou částí sondy Mars-Grunt, která se dostane zpět na povrch Země. Váží zhruba sedm kilogramů.

Základní modul sondy Phobos-Grunt, který by se měl postarat o její cestu k cíli. Byl vyvinut v roce 2000 a měl by sloužit i k cestám na jiné planety.

Pro pár gramů navíc

Sonda má i s pohonnými hmotami startovní hmotnost 13 200 kg . Přeletový modul nemá větší hmotnost než 590 kg a návratový systém má hmotnost 215 – 270 kg. Sto až dvě gramů hornin z Phobosu se na Zem vrátí ve schránce o hmotnosti jen 8 až 9 kg.

Přistávací část sondy zůstane zakotvená na měsíci Phobos a bude na ní, kromě již plánovaných měřicích zařízení, i druhý čínský experiment SOPSYS (Soil Offloading and Preparation System). Naopak v návratové části, kde je vzácný každý gram, proběhne experiment americké Planetární společnosti nazvaný LIFE (Living Interplanetary Flight Experiment), který otestuje životaschopnost několika desítek typů mikroorganismů a kolonie bakterií v kosmických podmínkách po dobu tří roků.

Současný start ovšem není pokus o nápravu minulosti, ale výrazný krok kupředu ve výzkumu Marsu. Rusové si tentokrát dávají maximálně záležet, otevřeně spolupracují se západními partnery, nešetří ani financemi, ani reklamou. Oficiální náklady představují 5 miliard rublů.

Tvůrci dokonce odhalují i další bezpilotní kroky na cestě k Marsu. Hlavní konstruktér projektu, Maxim Martynov, hovořil o projektu Mars-NET, který vytvoří na povrchu Marsu síť 12 až 16 malých (asi dvacetikilových) stanic pro dlouhodobý výzkum planety i její atmosféry. Připraveny budou ve spolupráci s finskými specialisty a vyslány roku 2016.

Co všechno letělo na Mars

sondy, které se podívaly k rudé planetě

SSSR

  • Sputnik 14 (1962-057C) 24. 10. 1962
  • Mars 1 (1962-061C) 1. 11. 1962
  • Sputnik 15 (1962-062C) 4. 11. 1962
  • Zond 2 (1964-078A) 30. 12. 1964
  • Kosmos 419 (1971-042A) 10. 5. 1971
  • Mars 2 (1971-045A) 19. 5. 1971
  • Mars 3 (1971-049A) 28. 5. 1971
  • Mars 4 (1973-047A) 21. 7. 1973
  • Mars 5 (1973-049A) 25. 7. 1973
  • Mars 6 (1973-052A) 5. 8. 1973
  • Mars 7 (1973-053A) 9. 8. 1973
  • Phobos 1 (1988-058A) 7. 7. 1988
  • Phobos 2 (1988-059A) 12. 7. 1988
  • Mars 96 (1996-064A) 16. 11. 1996

USA / ESA / JAXA

  • Mariner 3 (1964-073A) 5. 11. 1964
  • Mariner 4 (1964-077A) 28. 11. 1964
  • Mariner 6 (1969-014A) 24. 2. 1969
  • Mariner 7 (1969-030A) 27. 3. 1969
  • Mariner 8 (1971-000A) 8. 5. 1971
  • Mariner 9 (1971-051A) 30. 5. 1971
  • Viking 1 (1975-075A/C) 20. 8. 1975
  • Viking 2 (1975-083A/C) 9. 9. 1975
  • Mars Observer (1992-063A) 25. 9. 1992
  • Mars Global Surveyor (1996-062A) Mars
  • Pathfinder (1996-068A) 4. 12. 1996
  • Nozomi – Planet-B (1998-041A) 4. 7. 1998
  • Mars Climate Orbiter (1998-073A) 11. 12. 1998
  • Mars Polar Lander (1999-001A) 3. 1. 1999
  • Mars Odyssey (2001-013A) 7. 4. 2001
  • Mars Express/Beagle 2 (2003-000A) 2. 6. 2003
  • MER-A Spirit (2003-027A) 10. 6. 2003
  • MER-B Opportunity (2003-032A) 7. 7. 2003
  • MARS RECONNAISSANCE ORBITER  12.08.2005
  • PHOENIX  4.08.2007