MAVEN začíná se zanořováním do atmosféry

Americká sonda MAVEN krouží kolem Marsu již od září loňského roku. Zdlouhavý proces probouzení, kalibrování a zkoušek všech palubních přístrojů naštěstí dopadl úspěšně a sonda tak může začít sbírat vědecká data. MAVEN má za úkol prozkoumat složení atmosféry Rudé planety a pomoci pochopit události, které před mnoha miliony let vedly k tomu, že Mars přišel o značnou část své atmosféry. Důležité je i pochopení principů, které souvisí s ovlivňováním atmosféry nabitými částicemi slunečního větru. Aby byla měření co nejdokonalejší, musí sonda čas od času sestoupit blíže k povrchu a provést kontaktní měření.

První série několikadenních „hlubokých ponorů“ (jak tyto manévry nazývá NASA) začala před pár dny. Sonda tak bude prolétat přes hustější vrstvy atmosféry, aby mohla nasbírat data týkající se složení atmosféry v různých výškách od povrchu planety. Z vědeckého hlediska mají největší váhu právě údaje z vrstev, které leží blíže planetě – už jen kvůli tomu, že je zde koncentrace částic vyšší.

Primární mise sondy MAVEN má trvat jeden rok. Během tohoto období inženýři plánují pět „hlubokých zanoření“, přičemž každá z těchto vědeckých kampaní má trvat asi pět dní. V průběhu každého z těchto bloků by měla sonda absolvovat 20 oběhů kolem planety, což znamená, že se v průběhu základní mise dostane do hustších vrstev atmosféry zhruba stokrát.

S prvním „hlubokým ponorem“ se začalo už 10. února, kdy sonda provedla drobný zážeh proti směru letu. V té chvíli se nacházela v nejvzdálenějším bodě své dráhy od Marsu – takzvané apoapsidě – zhruba 6 000 kilometrů od planety. Nebeská mechanika funguje jednoduše a tento zážeh proti směru letu způsobil, že opačný konec oběžné dráhy – periapsida – klesl blíže k povrchu. Mimochodem, pokud byste chtěli vědět více o těchto manévrech na oběžné dráze, můžete si přečíst tento článek.

Řídící týmy ale postupují opatrně a místo jednoho zážehu, který by výrazně snížil apoapsidu, volí sérii několika kratších zážehů, které postupně sníží periapsidu na požadovanou výšku. Inženýři se snaží minimalizovat riziko chyby – jako bezpečnostní hranice, která se nebude překračovat, je zvolena výška 125 kilometrů. Pokud by sonda klesla níže, objevilo by se riziko silného namáhání konstrukce, které by mohlo vést ke zničení sondy.

V úterý 10. února sonda v apoapsidě zpomalila o 3,3 m/s, což snížilo její periapsidu do výšky 134 kilometrů nad povrchem Marsu. O den později přišel druhý zážeh, který sondu zpomalil o 0,6 m/s a periapsida klesla o další 4 kilometry. Tím se sonda dostala do hustších vrstev atmosféry, což potvrdily i akcelerometry na palubě. Během průletu nejnižším bodem dráhy naměřily okolní hustotu 2 – 3,5 kg/km³.

V této vrstvě už mohou přístroje měřit chemické složení okolních plynů, ale sonda stále zůstává na bezpečné dráze a nehrozí jí zničení. Cesta těmito hustými vrstvami trvá při každém průletu jen asi deset minut. Při průletu jsou aktivní všechny palubní přístroje, které sbírají informace o částicích v okolí a také o magnetických podmínkách. Pokud MAVEN zrovna neprovádí „hluboké ponory“, dostane se maximálně do prostředí s hustotou 0,05 kg/km³.

Za zmínku jistě stojí to, že během každého „ponoru“ má MAVEN vyhrazeno nepřetržité spojení se sítí antén DSN, přes které se v průběhu těchto pěti dní odesílají data. Jakmile přijde čas „ponoření“ ukončit, provede sonda v nejvyšším bodě dráhy dva zážehy ve směru letu. Tím se přesune na klasickou oběžnou dráhu s periapsidou ve výšce 150 kilometrů nad povrchem Marsu.

Zdroje informací:
http://www.spaceflight101.com/
http://lasp.colorado.edu/

Zdroje obrázků:
http://lasp.colorado.edu/home/maven/files/2014/12/MAVEN_Mars_limb.jpg
http://lasp.colorado.edu/home/maven/files/2011/03/MAVEN-side-shot11.jpg
http://www.spaceflight101.com/uploads/6/4/0/6/6406961/384074_orig.jpg
http://lasp.colorado.edu/home/maven/files/2011/03/MAVEN_LM_cover.jpg