Predchodcovia
Prvým roverom, ktorý úspešne pristál na Marse, bol americký Sojourner. V rámci programu Mars Pathfinder v roku 1997 pracoval na planéte celé tri mesiace, pričom niekedy presahoval odhadovanú životnosť. Rover nestál pred obzvlášť ťažkými úlohami - samotná skutočnosť nájdenia pozemského robotického zariadenia na Červenej planéte spôsobila vo svete rozruch. Napriek tomu sa Sojournerovi podarilo odoslať veľa fotografií z Marsu a vykonať jednoduché meteorologické a geologické štúdie.
O dva roky neskôr NASA opäť vyslala do vesmíru misiu Mars, zameranú na podrobnú štúdiu pôdnych a klimatických podmienok planéty. Misia Mars Polar Lander sa skončila neúspechom - zostupové vozidlo z doposiaľ neznámych príčin havarovalo. Na palube kozmickej lode zmizol aj ruský laserový radar (lidar), určený na štúdium zloženia atmosféry.
Američania vstúpili do 21. storočia ako nesporní svetoví lídri v prieskume Marsu a svoj úspech podložili v roku 2003 spustením programu Mars Exploration Rover. Podľa plánu mali planétu študovať dva rovery - Duch a Príležitosť. Oba landerské rovery pristáli na povrchu Marsu v januári 2004 s intervalom 21 pozemských dní. Konštrukcia Opportunity sa ukázala byť taká spoľahlivá a odolná, že rover fungoval až do júna 2018.
Teraz na Marse funguje 900-kilogramový rover Curiosity so zdrojom rádioizotopu, ktorý planétu zasiahol už v auguste 2012. Jeho hlavnou úlohou je vŕtať a skúmať vzorky. V súčasnosti je misia predĺžená na neurčito.
Američanom to nestačilo a ešte skôr, v roku 2008, sa na planéte objavila malá stanica Phoenix, ktorej jednou z misií bolo hľadanie mimozemského života. Zariadenie nebolo prispôsobené pohybu, bolo relatívne lacné (400 miliónov dolárov) a v aktívnom stave žilo iba niekoľko mesiacov. Napriek tomu Phoenix objavil vodu na Marse a vykonal jednoduchú chemickú analýzu pôdy.
Američanom trvalo takmer desať rokov, kým nahradili stacionárneho prieskumného robota, ktorý bol na jeseň 2008 offline. Seizmická stanica Mars so súpravou InSight agentúry NASA pristála na planéte v roku 2018 a doteraz úspešne odosiela na Zem výsledky výskumu.
Prítomnosť jedného mobilného a jedného stacionárneho marťanského aparátu Američanom zjavne nestačí. Aby sa upevnila jeho prítomnosť na Marse, 18. februára 2021 pristál na povrchu rover Perseverance. A má vlastnú helikoptéru.
Existuje život na Marse?
V prvom rade je Perseverance najväčší rover, ktorý bol doteraz na Červenú planétu zhodený. Elon Musk kedysi katapultoval svoj elektrický roadster do vesmíru a NASA poslala na Mars rover vo veľkosti auta. Vytrvalosť je dlhá asi 3 metre, široká 2,7 metra a vysoká 2,2 metra. Na pomerne veľký rover boli použité super silné a ultra ľahké materiály, a preto hmotnosť zariadenia v terestrických podmienkach sotva presahuje tonu. V podmienkach Marsu bude mať Vytrvalosť dva a pol krát menšiu hmotnosť.
Spustenie tak komplexného a nákladného projektu (viac ako 3 miliardy dolárov) musí byť podporené vhodným výskumným programom na Marse. Na ospravedlnenie strávených Američania vybavili rover niekoľkými zaujímavými pomôckami naraz.
V prvom rade je to modelový prístroj MOXIE na syntézu kyslíka z oxidu uhličitého v atmosfére Marsu, ktorého podiel dosahuje 93%. Teoreticky je všetko veľmi jednoduché - z molekuly oxidu uhličitého CO2 odtrhneme atómový kyslík a spojíme ho s jedným rovnakým. Výfuk produkuje oxid uhoľnatý a molekulárny kyslík, ktorý je celkom priedušný.
Predtým bol vo vesmírnych podmienkach kyslík syntetizovaný elektrolýzou vody, ale na život jednej osoby je potrebný celý kilogram vody denne - táto metóda nie je použiteľná na Marse. Stručne povedané, prístroj MOXIE stlačí oxid uhličitý, zahreje ho na 800 stupňov a prejde ním elektrický prúd. Výsledkom je, že na anóde plynového článku sa uvoľňuje čistý kyslík a na anóde oxid uhoľnatý. Potom sa zmes plynov ochladí, skontroluje sa čistota a uvoľní sa do atmosféry Marsu.
Je zrejmé, že v ďalekej budúcnosti tisíce takýchto generátorov spracujú marťanský oxid uhličitý do atmosféry priateľskej k ľuďom. Je pozoruhodné, že táto technológia nie je najprogresívnejšia. Napriek tomu podľa teórie z dvoch molekúl CO2 vyrába sa iba jeden O.2… A to je veľmi ďaleko od skutočnej účinnosti takýchto inštalácií. Oveľa zaujímavejšia je myšlienka štiepenia oxidu uhličitého na uhlík C a molekulu O2… V roku 2014 časopis Science publikoval metódu syntézy kyslíka z CO2 pod vplyvom ultrafialových laserov. O päť rokov neskôr prišiel Kalifornský technologický inštitút s myšlienkou urýchliť a zasiahnuť molekuly oxidu uhličitého na inertných povrchoch, ako je zlatá fólia. Výsledkom tohto barbarského spracovania je oxid uhličitý rozdelený na molekulárny kyslík a uhlík, to znamená sadze. Ale hoci takéto techniky majú ďaleko k technologickej dokonalosti, a NASA sa musí uspokojiť so zariadeniami, ako je MOXIE.
Druhou zaujímavou vychytávkou pre rover je PIXL, ktorý je určený na skenovanie okolia pomocou röntgenových lúčov. Zariadenie vykonáva diaľkové testovanie pôdy na chemikálie a prvky, ktoré môžu byť znakmi živých vecí. Vývojári zabezpečujú, že PIXL je schopný rozpoznať viac ako 26 chemických prvkov. Podobnú úlohu plní multifunkčný skener SuperCam, ktorý je schopný určiť atómové a molekulárne zloženie hornín zo siedmich metrov. Na tento účel je vybavený laserom a vysoko citlivými infračervenými snímačmi.
A to nie je všetko. Analýzu prítomnosti stôp života vykonávajú „súdni znalci“SHERLOC a WATSON. SHERLOC pracuje v ultrafialovom rozsahu a sonduje okolité horniny laserom. Princíp je veľmi podobný práci pozemského detektíva, ktorý pomocou UV baterky hľadá biologické dôkazy. WATSON zase zachytáva všetko, čo sa deje na kamere. Dvojica senzorov spolu s röntgenovým žiarením PIXL je umiestnená na konci ramena rovera.
Vytrvalosť nemá vŕtačku na skúmanie vnútrozemia Marsu. Na tento účel slúži radarový skener RIMFAX, schopný „skenovať“Mars do hĺbky 10 metrov. GPR bude mapovať podkladový povrch a hľadať ložiská marťanského ľadu.
Mars rover s helikoptérou
Hlavnou „zátkou“vytrvalosti nie sú vyššie popísané supergadgety a dokonca ani jadrová elektráreň, ale vôbec prvé lietadlo pre Mars. Po pristátí v marťanskom kráteri Jezero priniesol rover pod brucho miniatúrnu koaxiálnu helikoptéru. V najlepších tradíciách americkej astronautiky bol názov vrtuľníka zvolený súťažou a najlepšia bola vynaliezavosť. Od Vanizy Rupani, žiačky 11. ročníka zo Northportu.
Helikoptéra nenesie žiadne vedecké vybavenie. Jeho hlavnou úlohou je demonštrovať potenciál letu v atmosfére Marsu, ktorá pozostáva takmer výlučne z oxidu uhličitého. Atmosféra Červenej planéty má podobnú hustotu ako Zem, ale gravitácia je 2,5 -krát menšia. Lietadlo ťahá o 1, 8 kilogramu a pre svoju hmotnosť je vybavené relatívne malými vrtuľami (rýchlosť otáčania - 2537 ot / min) - bonusy marťanskej gravitácie. Obrovské poklesy teploty na povrchu planéty však prinútili inžinierov postaviť na vrtuľníku komplexný systém tepelnej ochrany. Prvý let Ingenuity je naplánovaný najskôr na 8. apríla a celý testovací program by mal byť dokončený do mesiaca. Helikoptéra je na jedno použitie - po testovaní zostane na Marse ako mimozemské trosky. Vytrvalosť sa tiež nakoniec zmení na mŕtvy kus drahých zliatin, ale jeho životný cyklus je oveľa dlhší.
Predpokladá sa, že spoločnosť Perseverance odhodí svoj satelit do ochranného kontajnera v tvare gitary, vráti sa niekoľko desiatok metrov a na diaľku spustí program testovacích letov. Helikoptéra bude musieť lietať okolo rovera bez toho, aby opustila sledovaný priestor kamier a skenerov. Najťažšie je prežiť prvú studenú marťanskú noc pre miniatúrnu helikoptéru. Ak čítate materiál pred 8. aprílom 2021, marťanský rover sa práve pohybuje k vopred zvolenému letisku na spustenie Ingenuity.
