Při pohledu na známé sondy, které zlepšily naše znalosti o kosmických objektech, si můžeme všimnout jednoho společného rysu – ať už se podíváme na Voyagery, Galileo, či Cassini, ve všech případech se bavíme o stroji, jehož rozměry jsou více či méně srovnatelné s menším autobusem. V minulých letech však značný boom prodělala rodina malých družic. Především takzvané cubesaty otevřely cestu do vesmíru mnohem širšímu spektru zákazníků. Družice, jejichž hmotnost (i cena) jsou zlomkové oproti velkým projektům se mnohem více zaměřují na testování nových technologií. Zatím však tyto krychličky a kvádry kroužily pouze kolem Země. To se však již za pár týdnů změní.

5. května se otevírá startovní okno rakety Atlas V k Marsu, kam bude vynášet lander InSight. Společně s ním poletí dvojice cubesatů Mars Cube One (zkráceně MarCO), které vyvinula kalifornská JPL (Jet Propulsion Laboratory). Nebudou to jen tak obyčejné cubesaty, ale vůbec první družice tohoto druhu určené pro opuštění gravitačního pole naší planety. Dva cubesaty MarCO a hlavní náklad, tedy lander InSight poletí na stejné raketě a i jejich dráha v meziplanetárním prostoru bude téměř stejná.

Každý z cubesatů je vybaven poměrně velkou skládací anténou a pokud přežijí několikaměsíční přelet meziplanetárním prostorem, využijí se k přenosu dat z landeru InSight během jeho přistání. Mise cubesatů MarCO byla navržena jako technologický demonstrátor, který má ověřit, jak tyto malé sondy odolají podmínkám v meziplanetárním prostoru, které se nedají porovnat se stavem, který panuje na oběžné dráze Země – především z hlediska vyšší zátěže kosmickým zářením a nabitými částicemi. Mise cubesatů je naplánována tak, aby její případné selhání neohrozilo primární misi landeru InSight.

Pokud tedy budou cubesaty fungovat, můžeme se dočkat bonusu, o který bychom jinak byli ochuzeni. Pokud selžou, nic se neděje, InSight dokáže samozřejmě přistát i bez nich. Tyto cubesaty nebudou mít za úkol žádná vědecká měření a až InSight přistane, bude své naměřené informace odesílat přes družice na oběžné dráze, zatímco cubesaty nevstoupí na oběžnou dráhu Rudé planety, ale zůstanou kroužit kolem Slunce. Jejich úkolem je zkrátka a dobře otestovat, jak se systémy cubesatů chovají při prvním letu daleko od Země. Získaná data mohou pomoci jejich rozšíření u dalších misí. Hezky to popisuje přiložené video, které kolega Michael Voplatka opatřil českými titulky.

„Jsou to průzkumníci,“ říká o cubesatech MarCO Andy Klesh, jejich hlavní inženýr a dodává: „Cubesaty doposud nemusely čelit spalující radiaci při cestě do hlubšího vesmíru, nebo používat svůj pohonný systém pro korekci dráhy k Marsu. Doufáme, že se nám v tomto směru podaří vyšlapat cestu.“ Oficiální jména obou cubesatů jsou strohá – MarCo-A a MarCO-B, ale tým, který je sestavil, má smysl pro humor a cubesatům dal jména Wall-E a Eva, což jsou postavy z animovaného filmu studia Pixar. Autory k tomu vedl pohonný systém jejich cubesatů. Ty totiž používají stlačený oxid uhličitý, který se používá v hasicích přístrojích a stejným způsobem se v animovaném filmu z roku 2008 pohyboval i hlavní hrdina.

Ještě než mise odstartuje, je důležité znovu zdůraznit, že není vůbec jisté zda cubesaty přežijí až do příletu k Marsu. Jejich operátoři budou postupovat po drobných krůčcích a každý z nich bude důležitým milníkem. Tím prvním bude samotné zapnutí cubesatů, vždyť naposledy byly zkontrolovány v areálu společnosti Tyvak Nano-Satellite Systems v kalifornském Irvine. Tam byly obě malé družice vloženy do vypouštěcího zařízení, které je ve vesmíru uvolní. Baterie, které se použijí k vyklopení solárních panelů by měly mít dostatek energie i k aktivaci vysílače. Když bude energie málo, uslyší pozemní operátoři ticho do chvíle, než se obě družice plně nabijí.

Na konci letošního listopadu se lander InSight dostane k Marsu, vstoupí do jeho atmosféry a pokusí se o přistání. Pokud cubesaty přežijí do této fáze, budou landeru v patách, jen poletí po trochu jiné dráze, aby se nedostaly do atmosféry. V této fázi přijde hlavní část jejich mise. Otestují totiž metodu, kterou můžeme přirovnat k černé skříňce u letadel. Budou totiž sbírat signály, které lander vysílá během sestupu a přistání včetně fází, kdy ze Země nebude přímý výhled na přistávající sondu. Cubesaty pak zachycené signály pošlou na Zemi, kde bude možné komplexně vyhodnotit průběh přistání a pochopit vlivy, které jej provázely.

Pro technologii cubesatů je tato mise velmi důležitá, protože představuje významný krok vpřed. Cubesaty se nejprve používaly v rámci výuky vysokoškolských studentů, v průběhu let postoupily na vyšší úroveň a slouží k ověřování nových technologií a věnují se i praktickým věcem – od sledování lodní dopravy po monitorování přírodních změn. NASA už těmto drobečkům také přichází na chuť a chtěla by je používat k výzkumu Sluneční soustavy, o čemž svědčí i to, že kalifornská JPL disponuje vlastní čistou místností pro cubesaty. Vzniklo zde již několik projektů včetně cubesatů MarCO.

Především pro mladé inženýry je lákavé, že mohou pracovat na vývoji stroje, který má potenciál dosáhnout Marsu za několik let místo desetiletí. „Náš tým je poměrně malý a tak všichni získáváme mnoho zkušeností tím, že pracujeme na několika částech cubesatu,“ popisuje Klesh a dodává: „Postupně se naučíte všechno od stavby, přes testování až po samotné provozování. V současné době se dá říct, že každý den objevujeme něco nového.“

Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/
https://www.nasa.gov/
https://www.jpl.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/images/largesize/PIA22314_hires.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c1/PIA20346marsco.jpg
https://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA22317.jpg
https://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA22321.jpg
http://i1.wp.com/www.universetoday.com/wp-content/uploads/2015/06/15-122b.jpg
https://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA22322.jpg
https://www.jpl.nasa.gov/images/cubesat/20151203/CubeSat20151203.jpg
http://spaceflightnow.com/wp-content/uploads/2015/06/marco_edl_diagram.png