Evropa a Rusko se chystají na další významnou misi. jejím cílem není nic menšího, než zkusit zjistit, zda na Marsu někdy byl, nebo nebyl život. Celý projekt si v minulých měsících prošel nelehkým obdobím, ale to nejhorší má již zřejmě za sebou. Přesto čeká vývojáře ještě nelehké období, při kterém budou muset bojovat s technologickými překážkami a nelítostnými termíny. Některé vědecké přístroje se totiž dostávají do většího či menšího časového tlak. Jak to momentálně s touto toužebně očekávanou misí vypadá, jsme se zeptali Michala Václavíka z České kosmické kanceláře.
Pojďme se na začátek podívat na aktuální stav vývoje mise ExoMars 2020? V jaké fázi se momentálně celý projekt nachází.
Pro začátek je třeba si uvědomit, že projekt ExoMars 2020 je mezinárodní a pracuje na něm velkou měrou ESA a Roskosmos s drobným přispěním NASA. Každý partner je zodpovědný za určitou část míse, z nichž některé mohou ovlivňovat celkové plánování vývoje a jiné naopak žijí nezávisle svým vlastním životem. Hlavním technickým cílem mise je dopravit na povrch Marsu přistávací modul, který je vyvíjen a stavěn pod taktovkou Roskosmosu a rover, za nějž zodpovídá ESA. V globálním pohledu probíhá celá příprava mise ExoMars 2020 podle plánů a případná zpoždění a problémy se podaří absorbovat časovou rezervou. Dobrou zprávou také je, že po Radě ESA na ministerské úrovni a získání dostatečných financí se program přesunul do fáze konečné výroby a nyní tedy probíhá kompletace letových částí samotného přeletového modulu, přistávací části, roveru ale i samotných vědeckých přístrojů. Program ExoMars je tedy na dobré cestě k finální realizaci a dodržení plánovaného data startu 24. července 2020.
Zdroj: http://exploration.esa.int
Na internetu se před pár dny objevily informace, že vývoj některých přístrojů pro tuto misi nabírá zpoždění. O jaké přístroje se jedná, k čemu mají sloužit a v čem spočívají jejich zpoždění?
Zpoždění jsou v kosmonautice běžná, až přirozená věc a při vývoji komplexních zařízení, jakými jsou vědecké přístroje pro meziplanetární mise, se jim nejde vyhnout. Aktuálně se zpoždění pro jednotlivé vědecké přístroje pohybuje od několika týdnů po několik měsíců. Nejvýraznější zpoždění se týká kamery CLUPI pro detailní snímání povrchu a povrchových útvarů, u které je skluz 10 měsíců způsobený celou řadou dílčích obtíží. O něco menší zpoždění se týká infračerveného spektrometru MicrOmega, neutronového spektrometru Adron-RM či podpovrchového radaru WISDOM. Zde jsou příčinou zejména problémy s kritickými elektronickými komponenty a zpoždění samotného procesu výroby a testování. U některých přístrojů, jako např. analyzátoru MOMA, sice není zpoždění velké, ale čeká je testování klíčových subsystémů, které může v případě neuspokojivých výsledků vést k výraznému nárůstu zpoždění. Konkrétně v případě MOMA je to testování laserové části, které je naplánováno na duben a květen 2017. Nezdar by vedl k více než 6 měsíčnímu dodatečnému zpoždění.
Když přístroj CLUPI nabral zpoždění téměř rok, co to znamená pro celý projekt?
Celý projekt jako takový ohrožen není, ale je ohroženo splnění vědeckých cílů mise. CLUPI má být schopen pořizovat snímky povrchu s rozlišením od několika centimetrů po desítky mikrometrů. To mimo mnoho jiného umožní hledat morfologické „otisky živých organismů“. V případě absence dat z CLUPI by se hůře zasazovaly výsledky mineralogických analýz do celkového geologického kontextu.
Jaké jsou možnosti řešení těchto problémů?
Musí se přistoupit ke změně harmonogramu prací, vyhodnotit rizika případného zjednodušení či dokonce vynechání některých testů a změnit postup při integraci celého roveru tak, aby bylo možné CLUPI namontovat později. Další, ale mnohem horší variantou, je vypracovat postup pro misi bez CLUPI.
Zdroj: http://www.space-x.ch/
Existuje možnost, že by tyto problémy mohly způsobit odklad startu této toužebně očekávané mise?
Ne, pokud by zpoždění narostlo do neúnosných rozměrů, tak bude CLUPI vyřazeno ze sestavy vědeckých přístrojů a letělo by se bez něj. To samo osobě by ale nutně vedlo k dodatečným hardwarovým, tak i softwarovým změnám na roveru ExoMars 2020.
Na závěr se ještě zastavme u již probíhající mise ExoMars 2016. Sonda TGO odkládá svůj aerobraking. Proč tomu tak je a jaké zpoždění vědecké činnosti to s sebou nese?
TGO provedla již potřebné motorické manévry k úpravě sklonu oběžné dráhy z přibližně rovníkové na dráhu se sklonem 74°k rovníku, a také došlo ke změně oběžné doby ze 4 solů na 1 sol. Tyto manévry byly provedeny v lednu a únoru letošního roku. Mezi 5. a 7. březnem budou ověřeny vědecké a retranslační kapacity na této oběžné dráze a 15. března bude zahájen aerobraking. Ten bude sestávat z několika kroků. Mezi základní patří snížení pericentra z 300 km na 113 km, snížení oběžné doby z 24 hodin na 14 hodin a následně ze 14 hodin na 2 hodiny. V období od července do srpna 2017 bude proces pozastaven z důvodu konjunkce se Sluncem. Konečné oběžné dráhy má být dosaženo v březnu 2018.
Děkujeme za rozhovor
Zdroje obrázků:
http://exploration.esa.int/science-e-media/img/96/Exomars_Rover_201403_orig.jpg
http://exploration.esa.int/science-e-media/img/fc/MicrOmega_Prototype.jpg
http://www.space-x.ch/wp-content/uploads/2012/12/clupi_1b.png
Podle přiloženého videa bude kamera CLUPI využívat dvě externí zrcátka a kalibrační terč, které jsou na roveru umístěny poměrně nízko, jen cca 20 cm nad povrchem. Nevíš Michale (Dušane), jak bude ošetřeno, aby tyto části nebyly během pár dní znečištěny prachem a zůstaly dlouhodobě funkční?
Z Curiosity i MERů víme, že magnety sice nějakou část polétavého prachu odkloní, ale rozhodně ne 100% a navíc na těchto amerických roverech není nic důležitého umístěno tak nízko nad povrchem.
Pokud jde o zanášení prachem, tak tam výška nehraje žádnou roli. Prachové částice jsou v atmosféře Marsu zdvihány do kilometrových výšek a transportovány na velké vzdálenosti, a pak se zvolna snášejí k povrchu. To co se usazuje na roverech tedy není prach z okolí, ale prostě prach „z atmosféry“, takže se to bude usazovat stejně na terče ve výšce 2 metrů (Curiosity) nebo 20 cm.
Druhá věc jsou větší částice (písek) zvedané větrem z bezprostředního okolí (tzv. saltace; saltation). Výpočty i experimenty prováděné na Zemi (v podmínkách napodobujících Mars) ukazují, že saltace na Marsu probíhá typicky do výšky několika metrů (maximálně asi 6 m). Takže zanášení pískem u terčů ve výšce 2m nebude o mnoho menší než ve výšce 20 cm. Paradoxně dokonce zachytávání písku na terčíku umístěném v malé výšce je méně pravděpodobné. Písková zrna zvednutá větrem pak padají zpět k povrchu, a rychlost jejich dopadu je pochopitelně tím vyšší, na čím níže umístěný terč dopadají. Takže u terče v nízké výšce je vyšší šance, že se zase odrazí pryč, než u terče ve výšce 2m.
Zajímavé, díky za vysvětlení. 🙂
No jo, ale kola toho roveru budou vířít prach. A spousta ho nevyletí do velké výšky, ale bude zvyšovat koncentraci právě v prostoru těsně nad povrchem. A taky může dojít k nějaké malé „nehodě“, kdy se shrne prach z nějaké pohyblivé části výš a sesype se ve velké koncentraci dolů tam kam nechceme.
Rovery se po Marsu pohybují maximální rychlostí řádově několika centimetrů za sekundu, proto vysloveně nějaké „víření prachu“ (narozdíl např. od lunárního roveru) moc nepřipadá v úvahu. Občas se něco určitě může z kol uvolnit, ale vítr z okolí zvedne neporovnatelně větší množství prachu. A ten se zkrátka vznáší všude, proto ta výška nehraje roli. Naproti tomu zrnka písku, které kola taky občas mohou nabrat a uvolnit, padají rovnou dolů.
Prajem vela stastia pri pristavani.
Roskosmos a zodpovědnost za přistávací modul.Nechci malovat čerta na zeď,ale obávám se o vznik nového kráteru na Marsu.A ESA také neoplývá dalekosáhlými zkušenostmi s přístaváním sond na jiných tělesech sluneční soustavy.Zvláště pokud budou stavět pod časovou tísní.Samozřejmě bych si moc přál,aby vše dobře dopadlo.
Chápu vaše obavy, ale k článku je potřeba dodat důležitou věc. A to že Rusko (když to zjednoduším), má na starosti spíše tu hrubou práci na modulu. ESA dodá padák, radar, inertní měřící jednotku, komponenty rádia UHF, palubní počítač a jeho software. Takže klíčové prvky. Sice tu máme memento EDM, ale snad to tentokrát vyjde. Protože v případě ExoMars 2020 asi už nebudeme brát „částečný úspěch“ v podobě fungujícího padáku a štítu. Buď přistaneme a vyložíme rover, nebo půjde o 100% neúspěch.
Takže Rusko dodá raketu, tahač (to čo fungovalo) a kostru roveru a ESA dodá to čo zlyhalo na EDM a budeme očakávať úspech.
Vie sa akú hmotnosť je treba dopraviť k Marsu?
Myslím, že rover kompletně evropský, tedy i kostra. Podle wiki má přistávací plošina vážit 1800 kg a rover okolo 200 kg.
Je možné že krátery vzniknou dva, nebo lépe žádný. 2020 má totiž startovat i první Red Dragon od SpaceX, tak budeme držet palce oběma a budeme mít napínavý rok.
Andrej Vrbenský: To je nedorozumění. Když píšu, že Rusko má na starosti spíše hrubou práci na modulu, tak tím myslím přistávací modul (plošinu), nikoliv rover 🙂
Kenny 007: Kdyby jen to… V roce 2020 by měl kromě Red Dragona a ExoMarsu přistát ještě americký Mars Rover 2020 a dokonce i čínský rover. Po tom, co Čína zatím předvádí, mám tendenci jim to věřit.
Tak to bude frmol. Nějak mi naskočil popěvek o jednom, kdysi famózním, (nejen)zemědělském družstvu 🙂
…
Před nedávnem vypustily Slušovice
zcela tajnej a novej typ výkonný družice
prej už jezdí Slušochod po povrchu měsíce
a kolíkuje parcely pro nový Slušovice
…
„Kolíkování“ na Marsu, toť právnický oříšek.
Maximální hmotnost přistávacího modulu je 2000 kg, které nesmí být překročeny. samotný rover bude má hmotnost 345 kg včetně 10% vývojové rezervy. Konečná hmotnost bude známá až po dokončení návrhu přistávací platformy.
Díky moc za upřesnění!
To jsi napsal správně (btw ESA ještě dělá jednu velkou část a to přeletový stupeň, takže ruská technika se fakticky zapojí do akce až po odpojení přistávacího modulu od přeletového). Toto je pozůstatek z původního rozdělení úloh z doby, kdy byla zapojena NASA. Po jejím odstoupení z projektu převzal tyto úkoly Roskosmos a celý proces přistávání na povrchu Marsu musel být přepracován neboť ani jedna z agentur neovládá technologii sky crane. Části ESA na přistávacím modulu a EDM mají společného jen pramálo a jejich vývoj probíhal nezávisle na EDM (už jsem to podrobněji psal někde na fóru nebo článku). Společné jsou UHF antény (ty jsou stejné i na roveru), radar či IMU (ale na přistávacím modulu ExoMars 2020 budou dvě a software bude nový).