Šestého srpna brzy ráno našeho času bychom měli být svědky jednoho z nejambicióznějších pokusů v dějinách kosmonautiky. NASA se chystá na přistání vozítka Curiosity na Marsu. Podrobnosti najdete v tomto článku.
V závěrečné fázi přistání se vozítko Curiosity od jeřábu (sky crane) oddělí a zůstane pod ním viset. Jakmile se dotkne povrchu, závěs povolí a jeřáb bezpečně odletí do strany tak, aby Curiosity nepoškodil.
Stroj o velikosti běžného auta plný vědeckých přístrojů, které jsme předtím na Mars nikdy nedostali, čeká komplikovaný sedmiminutový sestup z oběžné dráhy až na povrch planety. Nejprve ho mají raketové motory navést na správnou dráhu. Pak by ho měl zbrzdit hypersonický padák a nakonec ho čeká sestup na laně zavěšeném pod nosnou konstrukcí s raketovými motory.
Celá akce připomíná spíše kaskadérský kousek než operaci NASA. Však také technici zodpovědní za let mluví o celém přistání jako o sedmi minutách hrůzy. Během této doby se se strojem za více než dvě miliardy dolarů nemohou ani spojit a budou jenom čekat, až jim (se zpožděním 14 minut) dorazí informace, že vše proběhlo podle plánu. Nebo také ne.
Historie dobývání Marsu je totiž plná trosek stejně ambiciózních projektů. Vlastně v ní převládají neúspěchy nad úspěchy, jak nedávno vypočítal časopis Wired. Více než polovina sond určených k letu na Rudou planetu se nikdy k cíli nedostala. Ještě horší je bilance strojů, které se pokusily přímo o přistání. Těch uspělo jenom zhruba 30 procent.
Někdy stála za selháním i naprosto bizarní chyba. U sondy Kosmos 419 nastavili vědci časovač spínače motoru na 1,5 roku. Správně to však mělo být 1,5 hodiny. Sonda pochopitelně shořela v atmosféře.
Podívejte se s námi na galerii těchto zklamání.
První se o dobytí Marsu pokusil Sovětský svaz, který do závodu o vesmír odstartoval. Od října 1960 do června 1963 vyletělo směrem k Marsu šest sovětských družic. Žádná se k cíli nedostala.
Prvními v řadě byly sondy Marsnik 1 a Marsnik 2 (také Korabl 4 a 5, případně Mars 1960A a B). Pokus ale skončil hned zkraje. Selhal třetí raketový stupeň nosiče a sondy se nedostaly ani na oběžnou dráhu. Jejich konec přišel 10. a 14. října 1960.
Vůbec první stroj, který "zaútočil" na Mars, Marsnik 1. Skončil ale už v zemské atmosféře.
Neúspěchy se ale v té době nehlásily. I účastníci pokusu ještě dlouho popírali, že by šlo o pokus o let k Marsu. Na konci 90. let však informace potvrdil i hlavní konstruktér obou sond. Stroje měly sloužit především k ověření základních principů vesmírných letů, včetně ověření vlivu vakua a záření v meziplanetárním prostoru.
Stroje měly kolem planety jen proletět a poslat snímky povrchu. Mimochodem, na vědecké přístroje připadlo celkem 10 kilogramů z celkové hmotnosti sondy zhruba 650 kg.
Po neúspěchu Marsniku sovětské pokusy na dva roky ustaly. Až 24. října 1962 se na cestu vydal Sputnik 22. Ani ten neuspěl, explodoval na oběžné dráze ještě předtím, než se stačily zažehnout jeho motory pro cestu k Marsu.
Družice si ale mohla připsat jeden velmi smutný historický zápis: poplašila vedení amerických strategických sil. Kdybychom měli hodně velkou smůlu, mohla spustit konflikt mezi USA a SSSR. Start totiž přišel v době kubánské krize, kdy byly obě strany ve stavu zvýšené pohotovosti. Trosky tedy byly chvíli považovány za balistické rakety mířící na USA.
Jen o osm dní později k Marsu vyletěla sonda Mars 1. I ta měla od počátku problémy, došlo k úniku dusíku ze systému orientace sondy. Od té chvíle bylo její selhání jen otázkou času, i přes veškerou snahu obsluhy. Sonda alespoň během několika měsíců provozu získala v té době zajímavé údaje o kosmickém záření. K Marsu doletěla už jen jako mrtvý kus železa.
Pouhé tři dny po Mars 1 vyrazila ještě další sovětská sonda, Sputnik 24. Ta měla na palubě první modul pro přistání na Marsu. Bohužel, sonda selhala ještě na oběžné dráze. Došlo k výbuchu na čtvrtém stupni rakety, který měl sondu vyslat směrem k cíli.
Americký Mariner 3. Obrázek můžete brát i jako ilustratici k identickému Marineru 4.
Historie amerických snah o cestu k Marsu a s nimi spojených selhání začíná až v roce 1964. Tehdy k planetě vyrazila sonda Mariner 3. Ve vesmíru se jí však neotevřel kryt a nemohla si tedy dobíjet baterie. Když došla energie, skončila i sonda.
Její sesterská sonda Mariner 4, urychleně připravená po selhání "trojky", ale už byla první umělým tělesem, které proletělo kolem Marsu a poslalo domů jeho snímky. Celkový objem vědeckých informací, které stroj poslal zpět, byl "pouhých" 634 kB. Snímky zachycovaly asi jedno procento povrchu Marsu.
Po úspěšném Marineru 4 vyrazila na cestu další sovětská sonda, Zond 2. Měla podobné vybavení jako Mars 1 a další předchozí stroje, nesla ovšem i šest experimentálních iontových motorů pro stabilizaci (ty se během letu osvědčily). Znovu měla na palubě i modul s programem přistání na Marsu. A znovu neuspěla.
Zond 2, která zřejmě proletěla kolem Marsu 6. srpna 1965. V té době už ovšem se Zemí nekomunikovala.
Start proběhl dobře, ale pak se nevyklopil jeden ze solárních panelů a sonda musela fungovat jen na polovinu plánovaného příkonu. Po několika manévrech s ní technici ztratili spojení a sonda už se neozvala. S největší pravděpodobností proletěla kolem Marsu 6. srpna 1965 ve vzdálenosti asi 1 500 kilometrů.
Sovětští konstruktéři se pokusili překonat Mariner 4 sondami Mars 1969A a 1969B. Oficiálně to SSSR ovšem nepřiznalo. Určení sond bylo zjištěno až zpětně. Obě měly na palubě tři fotoaparáty, které mohly pořídit až 160 snímků. Tehdy se ještě musely snímky vyvolávat na palubě a počet snímků byl tedy omezen množstvím materiálu. Fotky měly být podrobnější než ty, které pořídil americký stroj. Fotoaparáty však nedostaly šanci se předvést.
Sovětská sonda Mars 1969a
Obě sondy zklamaly jejich nosiče. 1969A selhal třetí nosný stupeň její rakety Proton. Po necelých 439 sekundách tak byl start přerušen a zbytek stroje se zřítil někam na Altaj.
Stroj 1969B nedoletěl ani tam. V čase 0,02 sekundy po startu přestal pracovat jeden z šesti motorů prvního stupně. Let ovšem pokračoval a zbylé motory se snažily tuto ztrátu vykompenzovat. Po 25 sekundách se ovšem Proton začal nebezpečně naklánět a všechny motory se vzápětí vypnuly, aby se raketa nevydala na nekontrolovanou dráhu. Dopadla po 41 sekundách letu tři kilometry od startovací rampy.
Brzy poté kolem Marsu úspěšně proletěly sondy Mariner 6 a 7 a přinesly řadu zajímavých informací. Pouhé průlety kolem Rudé planety byly už na konci 60. let plánovačům málo. Nové sondy měly u Marsu zakotvit na oběžné dráze a vysílat odtamtud své údaje delší dobu.
Prvním americkým strojem nového typu měl být Mariner 8. Jeho nosič se ovšem začal během letu velmi výrazně komíhat a nakonec se vůbec nedostal na plánovanou oběžnou dráhu. Trosky dopadly zpět na naší planetu. Jeho bratříček Mariner 9 ale uspěl a zmapoval zhruba tři čtvrtiny povrchu Marsu.
Mariner H (také Mariner 8) byl zničen krátce po startu 8. srpna 1971
Sovětské želízko v ohni byl Kosmos 419. Startoval jen dva dny po Marineru 8 a zřejmě se ho měl pokusit "předběhnout". Stroj se úspěšně dostal na nízkou oběžnou dráhu ve výšce cca. 175 kilometrů, pak ale selhal zřejmě kvůli velmi bizarní chybě. Čtvrtý stupeň, který ho měl nasměrovat k Marsu, se nezažehl včas. Jeho spínač byl omylem nastavený tak, aby se zažehl místo po 1,5 hodině až po 1,5 roce. Tolik času ale sonda neměla: oběžná dráha byla nízká, atmosféra ji zbrzdila, a zhruba po dvou dnech, 12. května 1971, shořela v atmosféře.
Mimochodem, název Kosmos se pro sondu používá podle sovětské konvence. Od roku 1962 totiž platilo, že každá sonda, která skončí na oběžné dráze naší planety, ať už je to omylem nebo schválně, se bude označovat jako Kosmos. Kdyby ji čtvrtý stupeň vynesl směrem k Marsu, už by Kosmos nebyla.
Jen o pár týdnů později se rozběhlo další kolo souboje. Třicátého května 1971 vystartoval americký Mariner 9, který se nakonec stal první fungující sondou, který provedla úspěšný oběh jiné planety a na Zemi poslala nakonec přes sedm tisíc snímků.
Vozítko Prop-M, které mělo být prvním lidským výtvorem pohybujícím se po povrchu Marsu. Bohužel spojení s jeho mateřskou sondou Mars 3 bylo brzy po přistání přerušeno.
Sovětský Mars 3, který dovezl k Rudé planetě první přistávací modul fungující i na povrchu planety
Na startu byl přitom až třetí. Před ním, 19. a 28. května, vyslali sovětští technici ke stejnému cíli sondy Mars 2 a 3. Obě se úspěšně dostaly k cíli a skutečně se staly umělými družicemi Marsu. Na Zem vyslaly množství údajů.
Jako první se však do cíle dostal Mars 2, a protože oba stroje měly shodné vybavení, jen díky náskoku se stal první sondou, která se pokusila na povrch Marsu vyslat přistávací modul. Ovšem nepovedlo se. Stroj vstoupil do atmosféry pod špatným úhlem, vůbec se mu neotevřely padáky, a tak z prvního pokusu o měkké přistání bylo jen první úspěšné bombardování cizí planety z oběžné dráhy.
Částečný snímek odvysílaný z povrchu Marsu sondou Mars 3. Tvoří ho jen 70 řádků obrazu, takže není úplný, navíc by správně měl být otočený o 90 stupňů. Jinými slovy, to co vypadá jako obzor, ve skutečnosti je pouze šum. I sovětská Akademie věd oficálně říká, že na snímku nelze nic identifikovat.
Mars 3 měl své problémy, kvůli kterým obíhal po nevhodné oběžné dráze, ale jeho přistávací modul se na povrch dostal. Fungoval naneštěstí jenom 14,5 sekundy a dokázal tak na Zemi poslat jenom jeden velmi neúplný snímek, ze kterého opravdu nejde nic poznat (viz obrázek). Snad ho vyřadila extrémně silná prachová bouře, do které modul ke vší smůle dopadl. Nevíme jistě.
Ke slovu se tak bohužel nedostalo unikátní čtyři a půl kilogramu vážící vozítko, které se v blízkosti přistávacího modulu mělo pohybovat na lyžích s patnáctimetrovým kabelem.
Série sovětských neúspěchů po intermezzu s Marsem 2 a 3 pokračovala. Mezi 21. červencem a 9. srpnem vyletěly z Bajkonuru k této planetě čtyři sondy. Moc se jim však nedařilo.
Sonda Mars 4. Následující Marsy 5,6 a 7 jí byly téměř k neroznání podobné.
Sonda Mars 4 kolem planety pouze proletěla, protože jí kvůli chybě v elektronice nezažehly motory, které ji měly zbrzdit. Mars 5 se dostal až na oběžnou dráhu Marsu, ale kvůli poruše se velmi rychle odmlčel. Uskutečnil jen několik oběhů.
Marsy 6 a 7 měly jen dovézt k planetě přistávací moduly a pak pokračovat dále. Mars 6 nezvládl přistání. Zřejmě selhaly raketové motory. Ale stroj několik minut fungoval a byl tak prvním, který poslal údaje z atmosféry Marsu. Bohužel, kvůli elektronice poškozené pobytem v kosmu, byla většina dat nepoužitelných. Mars 7 planetu minul úplně, znovu kvůli elektronice.
Na konci 80. let Sovětský svaz připravil dva ambiciózní lety, Fobos (Phobos) 1 a 2. Sondy už byly připraveny v mezinárodní spolupráci (14 zemí včetně USA). Protože povrch Marsu byl už prozkoumán poměrně dobře, hlavně díky americkým Vikingům, program si kladl nový, zajímavý cíl, marsovský měsíc Phobos. Ani jedna sonda naneštěstí neuspěla.
Fobos 1 doplatil na spěch a lidskou chybu. Kvůli tlaku na co nejrychlejší start měl na palubě nepřepisovatelné paměti (PROM, tedy jednorázově programovatelné paměti jen pro čtení), které se používaly už při pozemních zkouškách sondy. Zapsána na nich byla i instrukce k vypnutí manévrovacích trysek, která je v případě pozemních zkoušek pochopitelná, ve vesmíru ale nesmyslná. Obvykle se proto před letem podobné moduly vymění, aby se náhodou nestalo nějaké neštěstí. Tentokrát ne.
Vedení letu neodolalo tlaku shora na urychlení startu, nečekalo na dodávku nových modulů a spoléhalo na to, že danou instrukci nikdo nikdy přece nevyvolá... Bohužel, díky překlepu v instrukcích zasílaných ze Země právě k tomu došlo. Motory se vypnuly a solární panely se otočily směrem od Slunce. Phobosu tak došla energie.
Fobos 2 se dostal až k Marsu a dokonce i k Phobosu, nad kterým měl vypustit malý modul a určit složení povrchu. Pak se však odmlčel. K selhání došlo patrně na hlavním počítači.
Mars Observer, tunová sonda ztracená v roce 1983, tři dny před vstupem na oběžnou dráhu planety
Na začátku 90. let přišel čas dalšího velkého amerického neúspěchu. Sonda Mars Observer měla z oběžné dráhy studovat geologii a klima Marsu. Mezi výzkumnými cíli bylo například zkoumání magnetického a gravitačního pole planety či složení povrchu.
Celkové náklady na let byly něco přes 800 milionů dolarů a dlouhou dobu se zdálo, že vše proběhne v pořádku a podle plánu. Ovšem tři dny před vstupem sondy na oběžnou dráhu s ní kontrolní středisko ztratilo spojení.
Co přesně se stalo, je takto na dálku samozřejmě těžké určit. Rekonstrukce událostí naznačuje, že nejspíše mohlo dojít k porušení přívodu paliva. Sonda se nakonec v důsledku téhle "banality" nekontrolovaně roztočila a spojení s ní tak bylo narušeno. Takže není jasné, jestli se sonda dokázala podle programu stát oběžnicí Marsu nebo planetu minula a obíhá kolem Slunce.
Šlo o jeden z prvních letů postsovětského ruského vesmírného programu, který měl velké cíle. Na palubě mohutného vesmírného "plavidla" se sešly unikátní přístroje a zařízení. Kromě jedné orbitální sondy to byly i dva moduly pro průzkum povrchu a dokonce dvě zařízení pro průzkum marťanského podzemí. Sondy tzv. "penetrátorů" měly proniknout pět až šest metrů pod povrch a přinést alespoň základní informace z tohoto těžko dostupného prostředí.
Již ruský, ne sovětský, Mars 96
Sonda startovala v listopadu 1996, ale nedostala se z oběžné dráhy Země. Kde došlo k chybě, na tom se dodnes odborníci neshodnou. Sonda byla ve chvíli selhání mimo dosah ruských pozemních stanic a chybí údaje z posledních okamžiků jejího "života".
Víme alespoň, kdy chyba vznikla: nedošlo k druhému zážehu čtvrtého stupně. Ten už měl sondu nasměrovat k Marsu. Protože k tomu nedošlo, když pak své motory zažehla samotná sonda, ty ji nasměrovaly přímo do zemské atmosféry, kde se rozpadla. Části mohly přežít i dopad na zem.
Původní odhady tvrdily, že části dopadly do Tichého oceánu, spíše to bylo z velké části ale až na jihoamerickou pevninu. Na palubě bylo i 200 gramů plutoniových pelet. Žádná část sondy se dodnes nenašla (i když kdo ví, co našli místní obyvatelé v Chile).
Do naší "černé kroniky" se zapsala i japonská vesmírná agentura JAXA. Její sonda Nozomi (Naděje), která odstartovala 4. července 1998, měla měřit hlavně údaje o horní atmosféře Marsu.
První problémy se vyskytly v blízkosti Země, když se sonda pomalu urychlovala na let k Marsu. Nozomi přišla o část paliva a nemohla se dostat na původně plánovanou dráhu. Pohybovala se místo po sluneční soustavě v rozvážných širokých kruzích, které ji měly provést během několika dalších let kolem naší planety i Marsu.
Hezkou ilustraci japonské sondy Nozimi se autorovi nepodařilo najít, tento krásný snímek naší planety s Měsícem z její paluby vám to snad vynahradí. Jde o první fotografii pořízenou sondou po odletu ze Země.
V roce 2002 se během přiblížení k Zemi dostala do cesty silného proudu částic ze sluneční erupce, který poškodil energetický a komunikační systém. Stroj se tak postupně stal v podstatě bezcenným a po nezdařeném manévru v roce 2003 byl z vědeckého hlediska odepsán.
Jedna z nejtrapnějších chyb v dějinách kosmonautiky jde na vrub technikům pracujícím na misi Mars Climate Orbiter. Sonda měla z oběžné dráhy sledovat řadu projevů klimatu Marsu, ale do atmosféry se podívala až moc zblízka.
Mars Climate Orbiter, který zanikl kvůli chybě v jednotkách
Ale co se stalo: během vstupu na oběžnou dráhu 23. září 1999 se sonda podle plánu skryla řídícímu středisku nad odvrácenou stranou planety. Po chvilce se měla znovu objevit, ale ze stínu Marsu se nikdy nevynořila.
Jak se později zjistilo, došlo k záměně fyzikálních jednotek. Jedno řídící středisko odesílalo na sondu instrukce s anglickými mírami, konkrétně o tahu se v librách. Sonda byla však nastavena na metrické míry, tedy Newtony. Namísto plánovaných 140 až 150 kilometrů tedy zamířila pouze 57 kilometrů nad povrch. V té výšce je však atmosféra Marsu na sondu příliš hustá. Climate Orbiter shořel nejspíše ve výšce kolem 80 kilometrů.
Mars Polar Lander, který byl ztracen při pokusu o přistání na Marsu
Neúspěchem skončila i druhá polovina letu, projekt Mars Polar Lander. Tento modul se dostal na oběžnou dráhu a měl zahájit sestup do atmosféry. Pak s ním Země ztratila spojení. Vzhledem k nedostatku informací není jasné, kde došlo k chybě. Zřejmě ovšem selhal jeden z raketových motorů, který měl sondu zbrzdit. Rozbila se tak o povrch.
Čtvrtou zemí, která u Marsu selhala, je Velká Británie. Britská sonda Beagle 2 vystartovala v červnu roku 2003 a byla nazvána po lodi, s kterou obeplul svět Charles Darwin. Na vesmírné poměry levná sonda, která přišla údajně zhruba na méně než 80 milionů dolarů, měla poměrně zajímavý design i technické parametry. Dosednout měla na velkých nafukovacích vacích a na povrchu pak vypadat jako "okvětní lístky" nějaké neznámé květiny.
Britská sonda Beagle 2, která se odmlčela po přistání na Marsu v roce 2003
K chybě došlo během přistávacího manévru, ale jako v mnoha jiných případech není jasné, proč a kdy přesně. Závěrečná zpráva byla plná domněnek a hypotéz. K chybě podle ní mohlo dojít kvůli chybě v elektronice, poškození tepelného štítu, rozbité komunikační anténě. Nebo ze spousty jiných příčin.
Poslední havárii při výzkumu Marsu má většina z nás v živé paměti. Byla jí ztráta ruské sondy Fobos-Grunt. Ta se "zasekla" na oběžné dráze kolem Země, kde strávila několik týdnů a nakonec se zřítila do zemské atmosféry.
Stroj měl původně odebrat vzorek z měsíce Phobos, jehož jméno nesly i dvě neúspěšné sondy z konec 80. let. Na rozdíl od nich se měl ovšem postarat i o to, aby se materiál z Phobosu, nějakých sto až dvě stě gramů, vrátil zpět na Zemi.
Příčina selhání byla podle všeho v softwaru sondy. Podle oficiální zprávy komise ji měly ale odhalit kontroly ještě na Zemi. Že tomu tak nebylo, na tom měly podíl údajně špatná výstupní kontrola, korupce a nedostatek zkoušek.
Pravděpodobné místo dopadu sony Fobos-Grunt
Ilustrace sondy Phobos Grunt na oběžné dráze kolem Marsu. Samotný Phobos je nevzhledný "šutr" ve tváři Marsu
Mars je pohřebištěm pěkné řádky pozemských sond a šance vozítka Curiosty na první pohled nejsou velké. Jenže statistiky nejsou vše. Americkým misím se obecně vcelku dařilo, nepovedla se jen zhruba každá čtvrtá. Většina neúspěchů jde na vrub sovětským sondám, které měly dosti jinou filozofii vzniku: sloužily jako experimenty, ze kterých se konstruktéři učili.
A do Curiosity bylo vloženo tolik nadějí a prostředků, že se většinu chyb snad podařilo vychytat před startem. Teď to bude chtít jen trochu štěstí a v pondělí může mít lidstvo na Rudé planetě chemickou laboratoř a džíp v jednom.
