Začiatok nového tisícročia sa v európskej ESA niesol v znamení medziplanetárnych misií. Na svoju cestu vesmírom sa vydalo hneď niekoľko zaujímavých družíc na čele s neopakovateľnou Rosettou. Nesmieme však zabudnúť ani na Expressy k Marsu a k Venuši. Dnes si trochu rozoberieme konštrukciu a úspechy jednej z najúspešnejších európskych družíc. Ide samozrejme o Mars Express. Ten svoju cestu začal v roku 2003 v aerodynamickom kryte ruskej rakety Sojuz s horným stupňom Fregat. Už samotný názov sondy hovorí o tom, že bola vytvorená za Express-ne krátky čas. Mechanické vybavenie bolo takmer kompletne prebraté z Rosetty, vedecké prístroje zase z neúspešnej a málo známej ruskej Mars 96.

Tonový automat čoskoro oslávi svoje desiate narodeniny na obežnej dráhe Marsu. Toto krásne číslo je dôkazom kvalitne vykonanej práce. Na to, že ide o prvý európsky medziplanetárny pokus je úspech Mars Expressu vážne neuveriteľný. Ak si to porovnáte s japonskou Nozomi ktorá štartovala o štyri roky skôr, je vidno obrovskú technologickú priepasť, aj keď treba dodať, že sa využili skúsenosti Ruska (na druhú stranu, Rusi sa úspechmi pri Marse veľmi chváliť nemôžu).

Sonda štartovala z kozmodrómu Bajkonur 2. júna 2003. Po ukončení práce stupňa Fregat zamierila na osem-a-pol mesačnú cestu k červenej planéte. Počas tohto obdobia sa stalo štandardom previesť iba niekoľko nutných korekcií a uložiť automat do spánkového módu. Približne v tej dobe na druhej strane zemegule štartovali dva úspešné americké rovery MER (Spirit a Opportunity). Rok 2003 bol pre cesty na Mars veľmi priaznivý. Všetky tri pokusy o jeho výskum dopadli viac-menej dobre a prekonali očakávania.

Mars Express dosiahol červenú planétu 25. decembra 2003 a bez problémov sa dostal na jej obežnú dráhu. Po sérii testov funkčnosti vedeckých prístrojov a ostatných aparatúr sa začalo s vlastným vedeckým výskumom. Ten mal pôvodne trvať do roku 2006, sonda sa však nachádzala vo výbornom stave, a tak sa začala predĺžená fáza.

Tu však treba spomenúť jednu zaujímavosť. Z bezpečnostných dôvodov riadiaci tím jeden rok čakal, než uvoľnil anténu MARSIS, ktorá mala za úlohu skúmať povrch planéty do hĺbky asi 5 km. Na otázku „prečo“ je tak trochu šokujúca odpoveď. Existovali totiž obavy, že by vyklopenie mohlo poškodiť samotnú sondu. To je veľmi zaujímavá konštrukčná chyba. Našťastie sa však podľa všetkého nič nestalo a Mars Express funguje dodnes.

Prvá európska medziplanetárna sonda mala na palube vedecké prístroje, ktoré by sa dali rozdeliť do dvoch skupín:

Prieskum povrchových a podpovrchových štruktúr:
HRSC (High Resolution Stereo Camera) – Stereokamera kombinovaná s kamerou s vysokým rozlíšením. Využívala sa na snímkovanie Marsu.
OMEGA (Visible and Infrared Mineralogical Mapping Spectrometer) – Spektrometer pre viditeľnú a infračervenú oblasť.
MARSIS (Sub-surface Sounding Radar Altimeter) – dlhovlnný radar skúmajúci povrch do hĺbky 5 km.

Prieskum atmosféry a iónosféry:
PFS (Planetary Fourier Spectrometer) – Fourierovský spektrometer.
SPICAM (Ultraviolet and Infrared Atmospheric Spectrometer) – Spektrometer pre infračervenú a ultrafialovú časť spekt.
ASPERA (Energetic Neutral Atoms Analyser) – analyzátor neutrálnych častíc
MaRS (Mars Radio Science Experiment) – experiment ktorý mal spresniť gravitačné dáta a meranie iónosféry Marsu pomocou zachytených rádiových signálov.

Sondu Mars Express pred časom rozobral kolega Michael Voplatka v článku Express k planetám (1/2) a ďalšie rozoberanie tejto úspešnej európskej sondy je teda tak trochu zbytočné. Pre viac informácií jednoznačne odporúčam jeho článok.

Beagle 2

Našťastie, súčasťou družice bol ešte jeden zaujímavý experiment, na ktorý sa často zabúda, pretože bol klasifikovaný ako kompletný neúspech a nezískal nám žiadne relevantné dáta. Tým experimentom samozrejme nebolo nič iné, ako jednoduchý pristávací modul Beagle 2.

Bol to jednoznačne veľmi zaujímavý kúsok techniky. Vyznačoval sa totálnym minimalizmom. Nedá sa porovnať so žiadnym iným landerom. Za všetko hovorí jeho váha, ktorá nepresiahla 33,2 kg. Aby sa konštruktéri vošli do tohto hmotnostného limitu, museli s plánmi narábať veľmi opatrne. Čiastočne sa vychádzalo so skúseností s puzdrom Huygens, ktoré dokázalo pristáť na Saturnovom mesiaci Titane.

Celý manéver mal pozostávať zo štyroch hlavných častí:
1. Nasmerovanie na správnu obežnú dráhu a oddelenie od materskej sondy (stalo sa 19.12.2003, 5 dní pred príletom Mars Expressu k Marsu). Po oddelení sa Beagle 2 stabilizoval rotáciou.
2. Vstup do atmosféry Marsu rýchlosťou 6,4 km/s (stalo sa 24.12.2003).
3. Po prvotnom znížení rýchlosti trením o atmosféru sa mal vystreliť najprv stabilizačný a potom aj hlavný padák.
4. Štvrtá fáza bola celkom zaujímavá. Kilometer nad povrchom sa mali odhodiť padáky (!) a nafúknuť sa mali airbagy, ktoré, ak by všetko šlo podľa plánu, zbrzdili finálny náraz. Či sa to podarilo sa už nikdy nedozvieme.

Beagle 2 mal po pristátí sfúknuť svoje airbagy, a rozdeliť sa na dve polovice. V jednej z nich boli ukryté solárne panely, druhá obsahovala vedecké prístroje, počítače, antény a robotickú ruku. Solárne panely sa mali postupne vyklopiť a vytvoriť tak útvar podobný kvetu. V ďalších týždňoch by potom napájali lander.

V prístrojovej časti by ste našli sedem vedeckých prístrojov. Stereo kameru ktorá bola schopná vytvoriť 3D panoramatickú fotografiu okolia, Mossbauerov spektrometer, rentgenový spektrometer, a niekoľko enviromentálnych senzorov. Veľmi zaujímavým bol experiment nazvaný PLUTO. Ten by mohol odoberať vzorky z hĺbky až 1,5 metra. Samozrejme za predpokladu, že by  nedošlo k poruche. Túto hĺbku mal dosiahnuť až pri treťom odbere. Ďalšou technickou vychytávkou mal byť Corer/grinder. Niečím podobným sa pýši aj americký rover Curiosity. Jednalo sa o vŕtačku schopnú odoberať vzorky z tvrdých kameňov. Tie by sa potom dopravili do malého palubného laboratória GAP, ktoré by zložitými procesmi cielene hľadalo organické zlúčeniny. Šlo by vlastne o prvé priame hľadanie života od dôb pristátia Vikingov.

Beagle 2 mal pristáť v oblasti Isidis Planitia a teoreticky mohol fungovať až jeden celý rok! Je neuveriteľné, že toto všetko dokázali európski odborníci napchať do jednoduchého pristávacieho puzdra s priemerom jeden meter, ktorého hmotnosť (aj s vedeckými experimentmi) nepresiahla 33,2 kg.

V žiadnom prípade teda nešlo o nejaký bezvýznamný technologický demonštrátor, ako si väčšina ľudí myslí. Beagle 2 mohol odpovedať na niekoľko pálčivých otázok. Bohužiaľ sa tak nestalo. Nedokázal to hlavné, zlyhal počas pristávacieho manévru.

Nakoniec však nemusíme vešať hlavu. Snáď už v roku 2016 sa na povrch červenej planéty v rámci misie Exomars ako súčasť európskej sondy Trace Gas Orbiter vydá podobné zariadenie a nám len ostáva dúfať, že bude úspešnejšie.

Po tomto sa priam núka s článkom skončiť, ale našiel som pre vás trochu viac zaujímavostí. Môžeme sa síce iba dohadovať, čo stálo za zlyhaním Beagla 2, napriek tomu bol vypracovaný zoznam najpravdepodobnejších príčin.

Po prvé, amortizátory. Tie sa pri rýchlosti dopadu ktorá prevýšila 30 m/s jednoducho rozpadli. To sa zistilo počas rutinných skúšok v roku 2002. Z hmotnostných dôvodov bohužiaľ nebolo možné znížiť rýchlosť dopadu a na výrobu nových amortizátorov nebol čas (štart sa uskutočnil v januári 2003). Preto sa rozhodlo vyrobiť nový, rovnako ťažký, ale o 50% väčší padák. Ten je druhým podozrivým. Keďže bol vyrobený z vlákien podobných nylonu a kevlaru, bol dosť krehký. To však nebol jediný problém. Pred letom na Mars bolo potrebné padák sterilizovať. To sa robí žiarením gama, ktoré poškodzuje uhlíkové zlúčeniny čo znamená, že sa mohol poškodiť aj samotný padák! Technici sa však upokojili keď zistili, že na testovacom kuse žiadne chyby nie sú. Tiež vznikol ďalší problém s amortizátormi, ktoré sa nepodarilo vtesnať do pripraveného priestoru. Musela sa kvôli tomu masívne prerobiť celá konštrukcia puzdra. Tým pádom jeho cena narástla o neuveriteľných 40 miliónov.

Ďalším možným dôvodom zlyhania mohol byť samotný Mars. V plánovanom mieste pristátia totiž ležal kráter s priemerom asi 1 km. Ak by Beagle dosadol na jeho svah, mohol sa celkom ľahko rozbiť.

4. februára 2004 bola stanovená komisia, ktorej úlohou bolo vyšetriť stratu Beagla 2. Tá prišla s troma odporúčaniami.

1. Vývoj celej sondy (orbitálna aj pristávacia časť) by mal byť zastrešovaný jednou firmou ktorá na to má kapacity a kapitál. Zároveň nemá byť stanovená pevná cena, za ktorú sa družica vyrobí, ale kontraktor by mal mať isté finančné rezervy kvôli nepredvídaným okolnostiam.
2. Všetky prvky budúcich sond by mali byť perfektne odskúšané (týmto sa narážalo hlavne na problematické amortizátory).
3. V budúcnosti by mal byť zaistený aspoň minimálny prenos telemetrie počas kritických manévrov. Tak bude možné presnejšie určiť, kde sa stala chyba.

Nebudem vás tu nudiť obsiahlym výpisom všetkých okolností, ktoré pravdepodobne viedli k strate pristávacieho puzdra Beagle 2. Šlo o zmes technických príčin a porušení predpisov, pracovnej morálky a podobne. Celý článok ktorý veľmi dobre zhrňuje túto problematiku nájdete tu.

Nakoniec trochu veselšia téma, Beagle sa stal pravdepodobne najslávnejšou družicou Marsu. Iste, kto by nepoznal Curiosity. Ale, priznajme si, filmovú sériu Transformers pozná viac ľudí. Práve tam sa sonda Beagle 2 objavila. Podľa filmu bezpečne dosadla na povrch Marsu, ale vysielala iba trinásť sekúnd. Za ten čas bola zničená deseptikonmi a stihla na Zem odoslať video. Je to síce poriadne pritiahnuté za vlasy, ale tento článok by bez tejto zmienky asi nebol kompletný.

Zdroje informácií:
http://mek.kosmo.cz/
http://sk.wikipedia.org/
http://mek.kosmo.cz/
http://en.wikipedia.org/

Zdroje obrázkov:
http://en.wikipedia.org/
http://images.fineartamerica.com/