Phoenix: triumf na Marsu

Druhého listopadu 2008 se naposledy ozvaly signály meziplanetární sondy Phoenix pracující na planinách v severní polární oblasti planety Mars. NASA blížící se neodvratný konec automatu tušila, a tak jedním z posledních vysílání z Marsu bylo slovo „Triumph“ (Triumf) v binárním vyjádření.

Body na všech frontách
Nešlo přitom o bezduché holedbání, NASA mohla být v případě sondy Phoenix právem hrda na dosažené úspěchy. Ty přitom musíme rozdělit do dvou kategorií: jednak technické, jednak vědecké.
Z čistě technického hlediska bylo přistání na Marsu skutečným úspěchem, a to hned z několika důvodů. Především se ukázalo, že zvolená koncepce přistávacího manévru je proveditelná. To totiž nebylo po krachu sondy Mars Polar Lander v prosinci 1999 vůbec jisté – sice lze namítnout, že systém tepelný štít/padák/hydrazinové motory byl použitý již v sedmdesátých letech na sondách Viking, ale nesmíme zapomínat, že tento projekt měl vpravdě astronomický rozpočet a že využíval jiné technologie.
Z technického hlediska představovalo výzvu i přistání do severní polární oblasti planety Mars. Při podobných manévrech je totiž vždy hledaný kompromis mezi technickou stránkou věci (provést přistání co nejbezpečněji) a mezi její vědeckou hodnotou (dosednout do co nejzajímavější oblasti). Ač výprava směřovala do relativně rovinaté oblasti, přesto tentokráte šla technická otázka stranou: např. přistávací trajektorie byla úplně jiná, než v případě předchozích přistání do oblastí kolem rovníku planety.
Nicméně přistání se podařilo a NASA v první chvíli nešetřila slovy chvály na „čítankovou práci všech systémů sondy“. Tato chvála ale nevydržela dlouho, protože už několik dní po dosažení Marsu (došlo k němu 26. května 2008) prosákly na veřejnost informace o tom, že hlavní padák sondy byl vytažený o sedm sekund později, než měl. Což se v pečlivě inscenované choreografii přistání, kdy na sebe jednotlivé úkony navazují s vpravdě robotickou přesností, mohlo stát osudným. Kdyby k vytažení padáku došlo ještě o několik sekund později, přistávací rychlost robota Phoenix by neúnosně vzrostla a mise se mohla skončit katastrofou. Historie ale žádné „kdyby“ – v daném případě naštěstí – nezná. Mimochodem, NASA dodnes netuší, cože způsobilo opožděné vytažení hlavního padáku.

Lopatkou na beton
Phoenix bezpečně „seděl“ na Marsu, takže bylo možné přistoupit k plnění vědeckého programu mise. Respektive to tak vypadalo, ale technickým výzvám ještě nebyl konec. Především se nepodařilo napoprvé uvolnit nejdůležitější součást sondy, a to robotickou ruku o délce 2,35 metru. Ta sloužila k odebírání vzorků z okolí sondy (z až půlmetrové hloubky) a především k jejich přemisťování do palubních laboratoří sondy.
A aby toho nebylo málo: elektrický zkrat omezil provoz přístroje TEGA, což je vysokoteplotní pícka a hmotový spektrometr. Ten má celkem osm komůrek (každá zhruba velikosti a rozměru běžné propisky), které by měly postupně analyzovat osm různých vzorků. Přístroj má být schopen detekovat organické látky ve vzorku, pokud jejich koncentrace bude alespoň 10 ppb (particle-per-billion, částic na miliardu).
Když už se všechny výše uvedené potíže podařilo překonat, nabrala robotická ruka první dávku vzorků a vyklopila je na filtrační mřížku první analytické komory přístroje TEGA. Ke všeobecnému překvapení ale přes mřížku (má milimetrové otvory) žádný materiál do komory nepropadl! Evidentně šlo o velmi soudržný materiál: vědci s něčím podobným sice trochu počítali, takže vybavili mřížku vibračním zařízením, ale po dvacetiminutovém „prosývání“ propadlo méně než 1 mg horniny. Vzorek pro plnohodnotnou analýzu přitom potřebuje 20 až 30 mg.
Úspěch nepřinesly ani další vibrace. Hornina evidentně měla vysoký obsah velmi jemného prachu, který vyplňuje prostor mezi zrnky a slouží jako jakési pojivo. Mars ale umí překvapit – a tak po několika dnech vzorek nečekaně a najednou propadl do komory TEGA. NASA toho okamžitě využila, o den později ji uzavřela a zahájila analýzy (spočívající v postupném zahřívání a sledování chování).
Odběr vzorků hornin přitom vůbec nebyl jednoduchý a přímo „za provozu“ se hledaly nové metody odběru vzorků. Ukázalo se, že místní horninu lze tvrdostí přirovnat k betonu, takže se Phoenix učil namísto nabírání „odškrabávat“ vzorky.

Naplánovaná smrt
NASA v podstatě předem věděla, že se sonda Phoenix „nedožije“ roku 2009. Byl v tom i trochu záměr: sonda byla hodně jednoúčelová a množství vědeckých i technických poznatků rychle klesalo. Po několika měsících se začalo blížit nule. Nová byla vlastně jen meteorologická pozorování – a kvůli nim nemá smysl udržovat komunikaci se sondou stejně jako blokovat tým operátorů sondy (když je možné je použít na jiných projektech).
Navíc: výrazné překračování stanovené doby životnosti negativně ovlivňuje další kosmické sondy. Především blokuje specialisty i komunikační kapacity (antén, které jsou schopné vysílat po celé sluneční soustavě, je na světě jen velmi málo a díky expanzi kosmonautiky jsou dnes silně přetížené). A také – ač to bylo řečeno jen „mimo mikrofon“ – mise plnící plán na tisíc procent nebezpečně zvyšuje laťku jiným výpravám (které třeba ze své podstaty prostě podobného překročení dosáhnout nemohou).
Američtí inženýři tak přijali odpovídající „technická opatření“, aby Phoenix již několik měsíců po startu překročil své možnosti. Šlo např. o to, že (na rozdíl od jiných sond) nebyla palubní elektronika chráněna před mrazem plutoniovými tabletami. Ty vlastně slouží jako malé trvalé radiátory, které zvyšují teplotu v boxu s elektronikou, a tak ji pomáhají chránit před nízkými teplotami. Box s citlivým elektronickým vybavením měl jen nezbytnou izolaci, která se po několika měsících musela ukázat jako neúčinná. A panely solárních baterií se nemohly natáčet, takže s tím, jak s blížící se zimou vystupovalo Slunce čím dál méně nad obzor, dodávaly stále méně a méně energie.
Výpočty ukazovaly, že osudná poslední hodina sondy Phoenix nastane někdy v říjnu či listopadu 2008. Nakonec tato předpověď vyšla absolutně přesně: systémy sondy začaly selhávat koncem října. A poslední relace byla zachycena druhého listopadu. Dlužno ovšem podotknout, že podle NASA Phoenix „odešel“ o několik týdnů dříve, než mohl: jeho konec urychlila písečná bouře, která zanesla panely slunečních baterií prachem. Tyto pak dodávaly menší množství energie, než za normálních okolností.

Další mise s otazníky
Ač nelze misi sondy Phoenix hodnotit jinak, než jako maximálně úspěšnou, několik posledních měsíců by se z hlediska průzkumu Marsu dalo označit spíše jako „černé“.
Nejprve přišla studená sprcha z Itálie, která oznámila, že bude snižovat svůj podíl na mezinárodních projektech – a že dá přednost národním kosmickým projektům. Přitom to byla právě Itálie, díky níž se před několika lety rozjel projekt evropského automatického vozidla ExoMars, které mělo na „rudou planetu“ letět v roce 2011. Země z Apeninského poloostrova přislíbila financovat polovinu projektu.
Jenže... Dnes se ukazuje, že na něj bude potřeba cca 1,1 mld. eur oproti původně zamýšleným šesti stům miliónů. Což znamená nutnost zajistit dvojnásobné množství financí – a právě v tom okamžiku přichází Itálie s informací o snižování svých výdajů. Projekt ExoMars se tak ocitl na popravčím špalku. Evropská kosmická agentura ESA se jej přesto rozhodla zachránit. V první fázi tím, že posunula datum startu (mezitím odložené na rok 2013) až na rok 2016. Nyní to vypadá, že by se hlavním partnerem programu mohla stát Velká Británie, která financování přislíbila, i když její podmínky jsou poměrně tvrdé.
Na podzim 2009 pak plánovala vyslání své sondy Mars Science Laboratory (MSL) na stejnojmennou planetu americká NASA. Jde o skoro jednu tunu vážícího šestikolového robota, který bude získávat energii z radioizotopového generátoru, takže by neměl být omezený prachovými bouřemi, střídáním dne a noci nebo složitými geologickými podmínkami (díky nezávislému zdroji energie nebude muset brát v každé chvíli ohled na možnost uvíznutí).
Vysazený na povrch má být pomocí nové technologie SkyCrane (Nebeský jeřáb). Půjde o plošinu s raketovými motory, pod níž bude MSL zavěšený. Tato plošina se ve výšce cca osmi metrů nad povrchem zastaví – a MSL bude následně bleskově spuštěný na několika kevlarových vláknech. Ta budou následně přeťatá a plošina odletí do bezpečné vzdálenosti několika set metrů, kde se po vyčerpání paliva zřítí.
Projekt MSL se ale dostal do rozpočtových potíží: v srpnu 2008 NASA přiznala, že bude potřeba o čtvrtinu peněz více, než se plánovalo (1,6 mld. USD). Celý podzim 2008 se pak řešily tři scénáře budoucího osudu sondy: zachování startu v roce 2009, odklad na rok 2011 nebo dokonce úplné zrušení programu. Každá z těchto variant měla svá pro a proti. NASA dlouho počítala se zachováním startu v příštím roce – jenže počátkem prosince 2008 nečekaně otočila. Připustila, že se nečekaně nakupily technické problémy a že buď budou některé zkoušky zařízení eliminovány (což se ovšem může tvrdě vymstít), nebo dojde k odkladu termínu startu o dva roky. Na vysvětlenou: start mezi Zemí a Marsem je možné uskutečnit z hlediska zákonů nebeské mechaniky právě jednou za dva roky, takže není podstatné, zdali by si obtíže vyžádaly odklad o týden nebo rok. Start se prostě musí odložit o dva roky.
Rozpočet za celou misi tak opět naroste – dnes se na MSL předpokládají výdaje ve výši 2,3 mld. dolarů. To už je téměř dvojnásobek původního plánu...
Tomáš Přibyl
Foto NASA

Späť

Najčítanejšie

Skalár III OS – ultra přesné měření

Prvním krokem k úsporám teplé vody (TV) v domě, je nezbytné, co nejpřesněji změřit její spotřebu. Česká společnost ULITEP, spol. s.r.o., ve spolupráci se společností Hydrometer GmbH, představuje vlastní výrobek, měřicí sestavu Skalár III OS s přesností do 1 %. VIAC

ULITEP

Automatické kotle na pelety ATMOS představují moderní vytápění

Automatické kotle na pelety dnes přestavují moderní způsob vytápění rodinných domů a jiných objektů. Kotle určené pro topení peletami s hořáky na pelety ATMOS A25 nebo A45 mají hodně společného s topením zemním plynem nebo topným olejem. VIAC

ATMOS


Energeticky úsporné, teplé, cenovo dostupné  suché podlahové kúrenie
Zdravá, prírodná alternatíva podlahy v podobe keramickej dlažby CREATON so sebou prináša množstvo výhod: úspora energie, nízka váha - len 38,25 kg/m2, hrúbka dlažby len 2 cm, použiteľnosť už po 48 hodinách, rýchlosť pokládky, jednoduchý perodrážkový systém, ktorý môže realizovať iba jeden človek a dokonca laik. VIAC

FA-BRICK