Vozítko Opportunity muselo přerušit vědeckou práci a upadlo do stavu hibernace. Musí totiž reagovat na mimořádně nepříznivé podmínky, které se odehrávají v jeho okolí. Na Marsu totiž zuří mimořádná prachová bouře. Její rozsah překonává všechny dosavadní rekordy spojené s tímto fenoménem a pozemní operátoři si proto dělají starosti, jak si s nečekanou situací poradí jejich rover, který již více než 14 let brázdí povrch Marsu i přesto, že měl fungovat pouze devadesát dní. Vozítko vybavené solárními panely se potýká s nedostatkem elektrické energie, kvůli kterému přestalo komunikovat se Zemí.

„Jsme opravdu znepokojeni. Celý tým má k roveru velmi blízký vztah. Je to stejné, jako když máte babičku (vzhledem k věku vozítka to odpovídá) v nemocnici v bezvědomí,“ uvedl během tiskové konference John Callas, projektový manažer vozítek MER. Vozítko, které si mnoho lidí spojuje s dlouhověkostí, je totiž v ohrožení. Momentálně nekomunikuje s pozemním střediskem a všichni čekají, až se situace uklidní. Nezbývá než naslouchat signálům z Deep Space Network, zda se malý rover ozve.

Že se něco děje, odhalila z oběžné dráhy Marsu sonda MRO už 30. května, kdy zaznamenala rodící se prachovou bouři. O dva dny později, tedy v pátek 1. června, už bylo jasné, že mrak zvířeného prachu zasáhne i rover Opportunity. Pozemní týmy se tedy začaly chystat na mimořádnou situaci. O víkendu rover s pomocí svých kamer provedl snímkování oblohy, aby bylo možné vypočítat úroveň průhlednosti. Ze snímků se podařilo zjistit, že během soboty byla atmosféra v okolí vozítka velmi dobře průhledná, protože faktor průhlednosti (tau) byl pouze 0,6, ale v neděli už to bylo 1,5.

Během pár dní se bouře rozšířila na plochu více než 18 milionů kilometrů čtverečních, což je více než rozloha celé Severní Ameriky, a mračna se dostala i nad Perseverance Valley, kde pracuje Opportunity. Kvanta zvířeného prachu byla tak intenzivní, že začala blokovat množství slunečních paprsků, které dopadají na povrch. V pondělí 4. června se zhoršila průhlednost atmosféry na úroveň 2, což mělo značný vliv na množství generované elektřiny. Solární panely na zádech roveru totiž oproti normálnímu stavu ztratily 50 % výkonu. Pozemní týmy proto pro vozítko připravily upravený provozní harmonogram, který zohledňoval menší množství energie.

Další den rover kvůli energetickým úsporám neměřil průhlednost atmosféry, ale jelikož pozemní týmy měly k dispozici údaje ze solárních panelů, věděly, že se situace zhoršuje – množství dodávané energie kleslo na čtvrtinu původních hodnot. 6. června bylo jasné, že jde do tuhého a rover měl dělat jen minimální množství činností. Dostal třeba pokyn, aby se o komunikaci pokusil až další den – opět ve snaze šetřit energií. Operátoři se přitom snažili pořád alespoň o minimální aktivitu vozítka. Jeho pohyb totiž zahřívá palubní systémy, což je velmi důležité. V pátek osmého června putovaly na Mars pokyny pro víkend – prakticky všechny systémy byly omezeny a naplánováno bylo jediné měření průhlednosti.

Desátého června byl rover stále aktivní a poslal na Zemi snímek, který operátory šokoval. Vypočítaná hodnota tau totiž dosahovala neuvěřitelné hodnoty 10,8! Ještě nikdy v historii nebyla z povrchu Marsu naměřena vyšší hodnota zaprášenosti atmosféry. Bez velkého přehánění se den změnil v noc. Solární panely v té době vyráběly jen asi 22 Wh za sol, ale u takto nízkých hodnot je už velmi vysoká chybová odchylka. Vzhledem k extrémně nízkým dodávkám slunečního záření byla vyhlášena mimořádná situace. 22 Wh za marsovský den totiž stačí pouze na provoz časovače.

Pozemní tým tedy rozhodl o vypnutí úplně všech systémů s výjimkou časovače. Toto energeticky nenáročné zařízení má za úkol v pravidelných rozestupech probudit počítač, který zkontroluje stav baterií a solárních panelů a pokud se podmínky vrátí do normálu, rover pošle zprávu na Zemi. Pokud by energie bylo málo, bude pokračovat ve spánku. Od té doby se však rover neozval – operátoři mu posílali ještě další pokyny, ale reakce nepřišla. Vozítko je uvedeno do stavu kritické nízkoenergetické hibernace. Pozemní týmy každý den poslouchají s pomocí sítě DSN, zda se z Marsu neozve toužebně očekávaný signál.

Kromě nedostatku elektrické energie je potřeba pamatovat i na další hrozbu, kterou je nízká teplota. Dvojče Opportunity, rover Spirit, doplatil před lety právě na nízkou teplotu, ale tehdy byla zima. Momentálně je na Marsu léto a navíc i samotná prachová bouře trochu ohřívá atmosféru. Na druhou stranu je rover bez pohybu, který produkuje teplo. Pozemní týmy proto rozběhly simulace teplotních podmínek a výsledky jsou částečně potěšující. I díky osmi plutoniovým ohřívačům by teplota vozítka neměla klesnout pod -36°C, přičemž kritická hranice leží až u -55°C. Rover by se měl v blízké době dostat na hranici tepelné vyrovnanosti, kdy se tepelné ztráty vyrovnají s množstvím generovaného tepla. Nemělo by se tedy stát, že by bouře trvala moc dlouho a rover zatím prochladl na takovou úroveň, která by mu zabránila v dalším fungování.

Odborníkům ale dělá starosti i to, že nevědí, jak se situace v okolí vozítka vyvíjí – zda se průhlednost atmosféry zlepšuje, nebo zhoršuje. Pokud by totiž produkce solárních panelů klesla pod 22 Wh/sol, nestačilo by to ani na provoz časovače. Jinými slovy – rover by ztratil přehled o tom, kolik je hodin. Ani v tom případě by ale situace nebyla ztracena. V náhodných časových rozestupech by probíhaly kontroly solárních panelů – s jejich pomocí by rover zjistil, zda je den nebo noc a při dostatečném nabití baterií by opět kontaktoval Zemi.

Prachové bouře nejsou na Marsu překvapivé, ale ani úplně běžné. Vznikají většinou na jaře a v létě, ale jen občas se z nich stanou jevy, které zasáhnou téměř celou planetu. Během léta jsou prachové částice ohřívány, takže stoupají vzhůru do atmosféry, což zvedá další vítr. Atmosféra na Marsu má jen setinovou hustotu oproti pozemské, takže ani rychlý vítr zde nemá ničivé účinky. Ty největší doposud zaznamenané bouře zasáhly Mars v letech 2001 a 2007, ale ta aktuální je největší ze všech – zasáhla již jednu čtvrtinu povrchu Marsu (více než 35 milionů kilometrů čtverečních). Pro lepší představu stačí připomenout, že povrch Marsu +/- odpovídá svou rozlohou všem pozemským kontinentům. V roce 2007 rover Opportunity strávil dva týdny ve stavu minimálního provozu. Hodnota tau tehdy dosahovala maximální úrovně 5,5.

Dokonce i rover Curiosity pozoruje, že se něco děje. Jeho kamery zaznamenaly, že se v okolí kráteru Gale zhoršila průhlednost atmosféry, ale vzhledem k tomu, že Curiosity nemá solární panely a energii mu dodává radioizotopový termoelektrický generátor, nemusí se bát černého scénáře, který nyní provází Opportunity.

Až se obloha nad roverem vyčistí, měly by být solární panely jen lehce zaprášené. Rozhodně nehrozí, že by byl rover zasypán prachem, jak se na konferenci ptala jedna novinářka. Ačkoliv má Opportunity více než 15 let staré baterie, které si už prošly mnoha tisícovkami nabíjecích a vybíjecích cyklů, stále si udržují 85 % původní kapacity. Ne nadarmo odborníci na telekonferenci hovořili o nejlepších bateriích ve Sluneční soustavě. Otázkou je, kdy přesně se atmosféra vyčistí natolik, aby solární panely vyráběly dost energie. Při běžných bouřích se situace vrací do normálu několik týdnů, u velkých to může trvat i několik měsíců. Rover však k oživení nepotřebuje ideální podmínky, stačí jen o trochu více světla, než má k dispozici nyní.

Z hlediska vědy je aktuální bouře mimořádnou příležitostí ke studiu. Prachové bouře jsou fenomén, který s Marsem neodmyslitelně souvisí a proto je jasné, že jim budou čelit i všechny příští sondy a jednou možná i lidské výpravy. Vědci mohou využít různé přístroje na různých sondách, aby zjistili, jaké procesy v takových případech hrají rozhodující roli a jaké mechanismy je pohání. U Marsu momentálně pracuje sonda MAVEN, která je primárně zaměřená na studium atmosféry, ale možná ještě větší práci odvádí sonda MRO. Její kamera MARCI a přístroj MCS (Mars Climate Sounder) totiž dokáží poskytnout přesné informace o aktuálním dění. K Rudé planetě míří další průzkumník, kterým je sonda InSight. Ta se pokusí o přistání již na konci listopadu. Tou dobou by snad už mohly následky prašné bouře ustat.

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

Zdroje obrázků:
http://static.ddmcdn.com/gif/blogs/dnews-files-2014-03-opportunity-670×440-140312-jpg.jpg
https://mars.nasa.gov/system/news_items/main_images/8348_PIA22521-16.jpg
https://www.jpl.nasa.gov/images/mer/20180608/OpacityChart-16.jpg
http://www.spaceflightinsider.com/…NASA-image-posted-on-SpaceFlight-Insider-647×518.jpg
http://static.businessinsider.com/image/52ea9d2d69bedd415acaf964-750.jpg
https://www.youtube.com/watch?v=fIKxdRFx2Wo