Začala 4. srpna loňského roku, kdy raketa Delta vynesla na meziplanetární dráhu sondu Phoenix za cca 420 milionů dolarů. Více zde
Následující den sonda překročila dráhu Měsíce a o den později opustila sféru gravitačního vlivu Země. Po dvou plánovaných korekcích v srpnu a říjnu letěla (s odchylkou rychlosti pouhý cm za sekundu) po vypočtené dráze přesně k Marsu, zatímco poslední stupeň na původní dráze musí Mars minout.
Při třetím manévru 10. dubna t.r. byla dráha mírně upravena tak, aby let sondy vedl směrem nad severní polokouli, 9. května odborníci usoudili, že sonda letí přesně po potřebné dráze a korekce není zapotřebí. Bude-li to nutné, může být však dráha doladěna ještě dvakrát: 17. května a den před přistáním.
25. květen – den D a sol 0
V cílový den 25. května se Phoenix přiblíží k Marsu rychlostí téměř 5,8 km/s, kterou vstoupí do řídké atmosféry ve výšce 125 km. První snížení rychlosti obstará aerodynamický štít. Při rychlosti 1,7x vyšší než je rychlost zvuku přijde ve výšce asi 12,6 km na řadu padák o průměru 12 metrů, který sníží rychlost na podzvukovou. V této fázi se rozloží tři přistávací vzpěry a zapojí se přistávací radar. Ve výšce kolem 0,9 kilometru při rychlosti 55 m/s se padák oddělí a ve výšce asi 570 m se na závěrečných 30 sekund letu naplno zapojí 12 hydrazinových motorků o tahu po 293 N (tah bude tentokrát konstantní a měnit se bude frekvence pulzů), aby upravily vertikální rychlost z 200 km/h na nejvýše 8,6 km/h (2,4 m/s) ve výšce asi 12 metrů.
Poslední metry se bude Phoenix snášet konstantní rychlostí a motorky se vypojí až kontaktním čidlem při dosednutí. To vše je nutno zvládnout během šesti a půl minuty a přistát měkce s přesností do deseti kilometrů od plánovaného místa!
K přistání má dojít 26. května kolem 1hodiny 37 minut SELČ a doufejme, že už o 16 minut později se řídícím střediskem v Pasadeně rozlehne ohlušující jásot – to totiž mají na Zemi dorazit první signály, letící z Marsu k nám 15 minut 20 sekund.
Technika přistání je odlišná, než např. u obou vozítek, kdy se využívaly airbagy a je obdobná přistání prvních Vikingů v roce 1976. Důvodem je potřeba poměrně přesného přistání do členitého terénu. Ten je dosud nejkomplikovanější, jaký kdy byl vybrán – prozkoumat se má severní polární oblast Vastitas Borealis.
Přistávací elipsa má rozměr asi 100x20 km. Ovšem i v ní se nachází spousta balvanů a analýza snímků ze sondy Mars Reconnaissance Orbiter vedla k rozhodnutí posunout střed přistávací oblasti zhruba 15 km jihovýchodně proti původním návrhům, což je poněkud stranou od největšího balvanitého pole.
Green Valley
Specialisté se dlouho nemohli shodnout na nejvhodnější lokalitě: v současnosti je favoritem údolí, zvané neoficiálně Green Valley, dlouhé asi 50 km a hluboké 250 m.
Vyhneme-li se několika největším balvanům, bude přistání sem (na místo se souřadnicemi 68.35° severní areografické šířky, 233.0° východní areografické délky) snad nejméně rizikové.
Místo přistání je tedy kompromisem mezi očekávaným vědeckým přínosem a nebezpečím poškození či zničení sondy.
Právě zde se očekává největší koncentrace ledu mimo hranice polárních čepiček. Jinými slovy: pokud hledáme místo s největší šancí na přijatelné prostředí pro mikrobiální život, bylo by tady. Na základě nejnovějších snímků, pořízených koncem dubna sondou Mars Reconnaissance Orbiter lze ještě cíl poněkud posunout, ale už nejvýše 1 až 2 kilometry.
Na geomorfologické mapě, sestavené na podkladě snímků ze sondy Mars Global Surveyor jsou rozptylové elipsy, jejichž poloha se mírně liší podle přesného data přistání – nejpravděpodobnějším místem přistání je společná množina, vyznačená červeným čtvercem. Detailní záběr je z přístroje HiRISE na MRO a v originále zobrazuje i čtvrtmetrové detaily.
Program Phoenixu na tři měsíce
Přistání bude tentokrát pod přímou kontrolou tří orbiterů, které budou diagnostikovat okamžitý stav atmosféry a zajistí plynulý přenos dat prakticky ihned po přistání. Jen půlhodiny po dosednutí (jakmile se usadí případný zvířený prach) dojde k vyklopení panelů fotovoltaických baterií a k vyklopení stěžně s meteorologickou stanicí a nosníku stereoskopické kamery.
Později odpoledne 0. solu (dny na Marsu označujeme soly, jsou asi o 40 minut delší než pozemské dny) budou na Zemi předány záběry pořízené při sestupu sondy. Postupně budou zapojeny a vyzkoušeny všechny přístroje a zařízení – je jich 55 kg a „hitem“ bude činnost dvoudílného mechanického manipulátoru. Robotická paže o délce 2,3 m je schopná drapákem vyhrábnout materiál do hloubky půl metru a vzorky dokumentovat televizní kamerou s rozlišením až 25 mikrometrů.
Přistávací modul je vybaven telekomunikačním systém, pracujícím v pásmu UHF (0,3-1,0 GHz) se třemi režimy rychlosti přenosu: 8, 32 nebo 128 kbit/s. Retranslaci budou zajišťovat družice na dráze kolem Marsu (nejen dvě americké, ale u evropská) a už 27. května mají být zahájena vědecká měření. Pracovní harmonogram prvních deseti solů je sestaven téměř minutu po minutě – je nutno šetřit časem, protože aparatura bude naplno pracovat jen při plném osvětlení slunečních baterií, tedy necelé tři hodiny za sol.
V době přistání se bude jaro na severní polokouli Marsu chýlit ke konci, 25. června 2008 nastane slunovrat a začne léto. Maximální odpolední teploty zvolna porostou až na –10°C, ale osvětlení se bude zvolna snižovat. Primární mise má skončit po 90 solech, tedy kolem 25. srpna, ale počítá se s případným prodloužením. V žádném případě se však neočekává, že by Phoenix pracoval déle než 140 solů.
Místo přistání leží na okraji tamní Arktidy a koncem října bude už pozdní arktické léto tak pokročilé, že i v místní poledne Slunce vystoupí jen nízko nad obzor. Příkon ze slunečních baterií klesne pod limit, potřebný k provozu systémů sondy.
Předchozí pokusy o přistání na Marsu  Místa přistání amerických sond na Marsu Kosmos 419 – start 10.05.1971 Pokus o dosažení oběžné dráhy kolem Marsu a přistání. V důsledku chybně zadaného času restartu motoru 4. stupně zůstala sonda na oběžné dráze kolem Země spojená s posledním stupněm nosné rakety. Mars 2 – start 19.05.1971 – Kromě úspěšného dosažení oběžné dráhy a pokus o přistání. Opakování pokusu z 10.05. Sestupový modul o hmotnosti asi 1200 kg sestával zejména z brzdicího systému (hlavní raketový motor, aerodynamický štít, padákový systém, pomocné brzdicí rakety na pevné pohonné látky) a kulového přistávacího pouzdra o průměru 1,2 m a hmotnosti 358 kg, vybaveného přístroji a malým pohyblivým robotem PROP-M připoutaným na 15 metrech komunikačního kabelu. 27.11.1971 se přistávací modul asi 4,5 h před dosažením Marsu oddělil od orbitální sekce. Do atmosféry vstoupil rychlost asi 6 km/s. Sestupový systém selhal a sestup proběhl nestandardně. Přístrojové pouzdro dopadlo velkou rychlostí na povrch v místě o přibližných souřadnicích 44° j.š. a 47° v.d. , údajně nedošlo k jeho dezintegraci a stalo se prvním umělým tělesem, které dosáhlo povrchu Marsu. Mars 3 – start 28.05.1971 – Kromě dosažení oběžné dráhy přistání na povrchu Identické zařízení jako Mars 2. 2.12.1971 asi 4,5 h před dosažením Marsu se přistávací modul oddělil od orbitální sekce. Do atmosféry vstoupilo pouzdro rychlostí přibližně 5,7 km/s, po aerodynamickém brždění byl uvolněn brzdící a poté hlavní padák. V 13:50:35 UT pouzdro dosedlo rychlostí 20,7 m/s na povrch v místě o přibližných souřadnicích 45° j.š. a 158° z.d.. Průlet atmosférou trval přibližně 3 minuty. O dvě a půl minuty později se na přistávacím pouzdru vyklopily stabilizační lopatky a sonda začala vysílat. Po 20 s však bylo vysílání přerušeno a už se spojení nepodařilo navázat. V průběhu vysílání byl předán jeden neúplný panoramatický snímek, který ovšem nezachycuje žádné detaily. Není známo, zda se porucha vyskytla na přistávacím aparátu, nebo zda selhalo retranslační zařízení na orbitální částí. Příčinou selhání mohla být údajně i silná prachová bouře, která v tomto období zasáhla velkou část povrchu Marsu. Nedoložené jsou spekulace o podvodu, který by měl Rusům zajistit prvenství. Mars 6 – start 5.08.1973 – kromě průletu kolem planety pokus o přistání Při této startovní příležitosti, energeticky méně výhodné než o dva roky dřív bylo zapotřebí expedici rozdělit – jedna varianta sondy byla určena jen pro navedení na oběžnou dráhu kolem Marsu, druhá varianta na vysazení přistávacího pouzdra téměř identického jako při předchozích pokusech z průletové sondy. 12.03.1974 se ve vzdálenosti 48 000 km od Marsu oddělil přistávací modul, který byl vlastním motorem naveden na sestupovou dráhu. Po autonomním letu trvajícím asi 3.5 hodiny vstoupilo pouzdro do atmosféry rychlostí 5,6 km/s a zahájilo aerodynamické brždění. Jakmile se rychlost sestupu snížila na 600 m/s, byl otevřen padák a následně zahájeno vědecké měření vlastností atmosféry. V 08:58:20 UT však došlo ke ztrátě spojení těsně nad povrchem po 148 s letu na padáku, pravděpodobně při zážehu brzdících raket na TPL nebo při nárazu na povrch rychlostí asi 61 m/s. Sonda přistála v místě o souřadnicích 23,9° j.š. a 19,42° z.d. v oblasti Margaritifer Sinus. Bohužel značná část předaných vědeckých údajů byla nečitelná vzhledem k tomu, že technologickou chybou při výrobě součástí došlo během meziplanetárního letu k poškození elektroniky. Spojení s přistávacím pouzdrem se uskutečnilo retranslací přes služební část Marsu 6 prolétající kolem planety, protože původně plánovaný přenos pomocí družice Mars 5 nebyl možný (ta totiž po úplném úniku dusíku z přístrojového úseku přestala předčasně fungovat už 28.02.1974). Mars 7 – start 9.08. 1973 – kromě průletu kolem planety pokus o přistání Identické zařízení jako Mars 6. 9.03.1974 se podle plánu oddělil přistávací modul od průletové části sondy. Avšak vzhledem k tomu, že technologickou chybou při výrobě součástí řídícího počítače došlo během meziplanetárního letu k poškození elektroniky, automatika sondy selhala, korekční motor pro navedení do atmosféry se nezapojil a obě části sondy prolétly ve vzdálenosti 1300 km od povrchu planety Viking 1 – start 20.08. 1975 – úspěšné vytvoření umělé družice a přistání 19.06. 1976 byla celá sonda o hmotnosti 2325 kg navedena na areografickou dráhu. Přistávací modul o letové hmotnosti 1090 kg se oddělil od sondy až 20.07. a téhož dne pomocí brzdicího motoru a padákového systému měkce přistál na povrchu v oblastiChryse Planitia (22,48° s.š., 49,97° z.d.), kde prováděl řadu experimentů (především biologickou analýzu, snímání okolí v různých ročních dobách a meteorologická měření). Modul přestal vysílat až 13.11.1982; do té doby předal na Zemi asi 1400 snímků. Viking 2 – start 9.09. 1975 – úspěšné vytvoření umělé družice a přistání 7.08.1976 byla celá sonda o hmotnosti 2325 kg navedena na areografickou dráhu. Přistávací modul o letové hmotnosti 1090 kg se oddělil od sondy 3.09. a téhož dne pomocí brzdicího motoru a padákového systému měkce přistál na povrchu v oblastiUtopia Planitia (47,97° s.š., 134,26° v.d.), odkud vysílal do 11.04.1980. Mars 8 - start 16.11.1996 – neúspěšný pokus o dosažení dráhy kolem Marsu a přistání Součástí komplexního mezinárodního programu bylo počátkem září 1997 vytvoření umělé družice, přistání dvou identických autonomních stanic o hmotnosti po 88 kg na povrchu (napájení radioizotopickými generátory) a dopady dvou penetrátorů. Příčinou selhání byla chybná činnost motoru starší varianty 4. stupně nosné rakety Proton/D-2, jehož motor místo plánovaných 8 minut činnosti, zvyšujících rychlost o 3,1 km/s pracoval pouze několik sekund a navíc v chybném směru, takže meziplanetární sonda o rekordní startovní hmotnosti 6825 kg zanikla po 2. oběhu kolem Země ještě v den startu. Mars Pathfinder – start 04.12.1996 – úspěšné přistání na Marsu Sonda pro průzkum povrchu Marsu měla při vstupu do atmosféry Marsu hmotnost 570 kg, po přistání 360 kg. Tepelný aerodynamický štít zbrzdil rychlost během dvou minut z příletové rychlosti na méně než 0,5 km/s, pak zapracovaly padáky a v poslední fázi letu se kolem nafoukly airbagy, takže přistání 4.07. 1997 se podobalo dopadu obrovského plážového míče. K prvnímu doteku došlo v 17:01 UT, následovaly tři poskoky při nichž bylo přetížení 18g, 9g a 11,5g a sonda se zastavila až po 95 s. Ve 23:32 UT byly pořízeny první snímky okolí místa přistání v oblasti Ares Vallis (19.5° s.š., 32.8° z.d.). Kromě vlastních přístrojů byl Pathfinder vybaven malým šestikolovým vozítkem Sojourner o hmotnost 11,5 kg s rozměry 0,6×0,5×0,3 m. Dne 27.09.1997 bylo uskutečněno poslední řádné spojení s přistávacím modulem po 83 solech. Celkem bylo získáno mj. přes 16 000 snímků z přistávacího modulu, 550 snímků ze Sojourneru a přes 15 chemických analýz. Další oboustranné spojení se už nepodařilo navázat. Mars Polar Lander – start 3.01. 1999 – neúspěšný pokus o přistání Přistávací modul podobný zmenšené sondě Viking, brždění aerodynamickým štítem, padákem a 12 motorky měkkého přistání o tahu 266 N. Povelový a telemetrický systém v pásmu X měl pracovat pro přímé spojení se Zemí a v pásmu UHF při retranslaci signálů via družice Mars Climate Orbiter (sonda se však nedostala na oběžnou dráhu a shořela v atmosféře Marsu), příp. Mars Global Surveyor. Autonomní součástí sondy byly dva penetrátory. Závěr letu skončil havárií v posledních 10 minutách, avšak z důvodu neefektivních úspor při koncepci výpravy je obtížné přesně stanovit příčiny; velmi pravděpodobná je záměna dvou povelů palubnímu počítači. Jisté je pouze to, že 3.12.1999 kolem 20:01 UT měl modul přistát v oblasti Marsovy „Antarktidy“ (76,1° j.š., 195,3° v.d.) a penetrátory dopadnout do bodu 75,0° j.š., 196,5° z.d. , avšak s žádnou částí expedice se nepodařilo navázat rádiové spojení… Mars Express – start 2.06.2003 – úspěšné navedení na oběžnou dráhu a neúspěšný pokus o přistání pouzdra Beagle 2 K družici Mars Expres Evropské kosmické agentury byl připojen malý britský přistávací modul Beagle 2 o hmotnosti 70 kg, určený především pro hledání stop života na povrchu planety. Po zbrzdění aerodynamickým štítem a padákovým systémem mělo pouzdro přistát na airbagových polštářích. 19.12.se na příletové dráze Beagle 2 oddělil od mateřské sondy a 25.12.2003 v 02:54 UT měl přistát v oblasti Isidis Planitia poblíž rovníku (10,6° s.š., 270° z.d.). Protože pouzdro mělo vědecké informace předávat prostřednictvím retranslátoru na mateřské sondě nebo některé americké družici Marsu, čekalo se asi 2,5 hodiny na Mars Odyssey – avšak signál se neozval ani poprvé, ani při dalších přeletech nad oblastí přistání. Neúspěšné bylo i zachycení signálu slaboučkého vysílače o výkonu pouhých 5 W velkými radioteleskopy ze Země. Navzdory týdny pokračujícímu úsilí se žádný signál již nikdy neozval... Postupně byly vyloučeny ostatní možnosti a zůstalo jediné vysvětlení: fatální závada při přistávání, která vedla ke zničení sondy. Spirit (MER-A) – start 10.06.2003 – úspěšné přistání vozidla Mars Rover Po aerodynamickém brždění, sestupu na padáku a závěrečném brždění pomocí nafukovacích airbagů byl 4.01.2004 ve 4:36 UT dopraven na Mars do oblasti kráteru Gusev (souřadnice 14,57° j.š., 175,47° v.d.) přistávací modul, na němž bylo ukotveno vozidlo MER-A (Mars Exploration Rover) alias SPIRIT o rozměrech 1,5x2,3x1,6 m a celkové hmotnosti 174 kg. Je vybaveno šestikolovým podvozkem s výkyvně zavěšenými koly o průměru 0,25 m se samostatnými elektromotory, umožňujícím jízdu maximální rychlostí 50 mm/s (prakticky obvykle pětkrát menší) a toleruje náklon až 45° v kterémkoli směru (řídicí počítač však povoluje maximální náklon 30°). Na horní podstavě jsou umístěny panely fotovoltaických baterií o ploše 1,3 m2 s maximálním příkonem 140 W. Původní předpokládaná životnost byla 90 solů, avšak nyní má za sebou na Marsu dosud již 1551. sol a urazil přes 7,5 km.
Opportunity (MER-B) – start 7.07.2003 – úspěšné přistání vozidla Mars Rover Po aerodynamickém brždění, sestupu na padáku a závěrečném brždění pomocí nafukovacích airbagů byl 26.01.2004 ve 5:06 UT dopraven na Mars do oblasti Meridiánu Planum (souřadnice 01,95° j.š., 354,47° v.d., tedy na opačné polokouli než SPIRIT) přistávací modul, na němž bylo ukotveno vozidlo MER-B (Mars Exploration Rover) alias OPPORTUNITY stejných parametrů, jako SPIRIT. Dosud je v provozu (1531 solů) a urazil přes 11,7 km po povrchu Marsu.
|
Další informace o sondě Phoenix:phoenix.lpl.arizona.edu |
 O autorovi:
Ing. Marcel GrünNarodil se 20. listopadu 1946 v Chebu. Vystudoval fakultu strojní ČVUT a pokračoval pedagogikou. Věnuje se zejm. výuce a popularizaci astronomie, kosmonautiky a kosmického výzkumu. Na svém kontě má několik knih a byl oceněn i jako popularizátor vědy; od r. 1999 nese jeho jméno planetka č. 10443. Desítky let působil v různých funkcích v České astronomické společnosti, nyní je mj. členem Rady pro kosmické aktivity při MŠMT, předsedou Sdružení hvězdáren a planetárií a předsedou dozorčí rady České kosmické kanceláře, u jejíhož zrodu stál. |
