MAVEN se chystá na nové vozítko

MAVEN u Marsu

Už čtyři roky krouží kolem Marsu americká sonda MAVEN, která je určena ke studiu složení atmosféry rudé planety. Nyní začala upravovat svou oběžnou dráhu, takže se k planetě více přiblíží. Nejvyšší bod se během tohoto manévru sníží z výšky 6 200 na 4 500 kilometrů nad terénem. Důvod možná leckoho překvapí – sonda se chystá na přílet vozítka Mars rover 2020, do jehož startu stále zbývá necelý rok a půl. MAVEN by totiž měl u této mise fungovat jako záloha pro přenos dat mezi Zemí a povrchem Marsu. „MAVEN zatím udělal skvělou práci a naučil nás hodně věcí o tom, jak Mars ztratil svou atmosféru i o mnoha dalších věcech, které souvisí s lepším pochopením evoluce marsovského klimatu,“ popisuje Jim Watzin, ředitel Programu pro výzkum Marsu v rámci NASA a dodává: „Nyní jej chceme využít k dalšímu úkolu – aby pomohl komunikovat s připravovaným vozítkem a jeho nástupci.

Jak už bylo uvedeno výše, změna oběžné dráhy nebude radikální, ale i přesto ten rozdíl necelých 2 000 kilometrů výrazně pomůže. „Funguje to podobně jako Váš mobilní telefon,“ přidává trefné přirovnání Bruce Jakosky, hlavní vědecký pracovník mise MAVEN a dodává: „Čím blíž jste k vysílači, tím lepší máte signál.

Srovnání původní (žluté) a nové (modré) oběžné dráhy sondy MAVEN.

Srovnání původní (žluté) a nové (modré) oběžné dráhy sondy MAVEN. Zdroj: http://lasp.colorado.edu/

Silnější signál ale není jedinou výhodou nové oběžné dráhy. Snížení nejvyššího bodu o 1 800 kilometrů také znamená zkrácení oběžné doby. Zatímco na dřívější dráze sonda stihla za jeden pozemský den oběhnout rudou planetu 5,3×, nově to bude 6,8×. Díky tomu bude MAVEN moci s roverem komunikovat častěji. Změna dráhy ale neznamená, že by se z MAVENu stala retranslační družice bez vědeckých ambicí. „Plánujeme hloubkovou vědeckou misi, která půjde do daleké budoucnosti,“ předznamenává Jakosky.

Sonda byla navržena, aby fungovala po dobu dvou let. I dnes je však v perfektním stavu – problémy nejsou ani s palivem, které by mělo vystačit minimálně do roku 2030. NASA tedy chce využívat služeb této sondy, jak dlouho to jen půjde – ať už z hlediska vědy nebo retranslačních kapacit. MAVEN nese na své palubě ultra-vysokofrekvenční transceiver, který se podobá těm, které mají i jiné oběžnice Marsu. Však už také tahle sonda párkrát přiložila ruku k dílu, když se přes ni přenesly údaje na rover Curiosity a opačným směrem.

Při aerobrakingu bude sonda prolétávat jen 125 kilometrů nad povrchem Marsu.

Při aerobrakingu bude sonda prolétávat jen 125 kilometrů nad povrchem Marsu. Zdroj: http://lasp.colorado.edu/

Sestup samotný bude využívat metody zvané aerobraking a má trvat několik měsíců. Jeho princip je jednoduchý – abychom snížili výšku nejvyššího bodu dráhy, musíme na opačné straně (tedy v bodě nejnižším) snížit rychlost. Samozřejmě by se daly použít motory, ale tím by sonda přišla o palivo. Při aerobrakingu se využívá odporu marsovské atmosféry – sonda nejprve v nejvyšším bodě krátce zažehne své motory, čímž dosáhne snížení nejnižšího bodu dráhy, který bude v horních vrstvách marsovské atmosféry. Při každém průletu nejnižším bodem bude okolní prostředí klást sondě odpor (jako když za jízdy v autě vystrčíte ruku z okénka, jen to bude mnohem slabší) a o trochu ji zpomalí. Nejvyšší bod dráhy tak bude postupně klesat.

Celý proces budou bedlivě sledovat navigační odborníci z Jet Propulsion Laboratory v kalifornské Pasadeně a specialisté firmy Lockheed Martin v coloradském Littletonu. Očekává se, že sonda bude muset nejnižším bodem v atmosféře proletět zhruba 360×, aby se dráha snížila na potřebnou úroveň, což zabere zhruba 2,5 měsíce. Po dosažení potřebné výšky bude stačit v nejvyšším bodě provést zážeh ve směru letu, zrychlit a tím vytáhnout nejnižší bod z atmosféry. Touto mimořádně efektivní (byť časově náročnou) metodou může sonda výrazně upravit svou dráhu aniž by spálila mnoho pohonných látek.

Operátoři už ale mají k dispozici dostatek zkušeností s provozem sondy v menších výškách. MAVEN v minulých letech provedl celkem devět vědeckých „zanoření“ nejnižšího bodu dráhy do horních vrstev atmosféry. Při nich se sonda dostala do stejné výšky, jaká bude použita i při aerobrakingu. Právě při zanořeních sonda sbírala ty nejcennější informace o tom, jak sluneční vítr v historii obral Mars o jeho atmosféru, čímž změnil dříve teplou a vlhkou planetu v mrazivou poušť, kterou známe dnes. To ale není jediný objev, který MAVEN učinil. Podařilo se mu objevit dva nové druhy polárních září a nebo odhalit přítomnost kovových iontů v horních vrstvách atmosféry, které vypovídají mnoho informací o tělískách, která bombardují Mars a mohou ovlivňovat i místní klima.

Zdroje informací:
http://lasp.colorado.edu/

Zdroje obrázků:
http://lasp.colorado.edu/home/maven/files/2011/03/MAVEN_LM_cover.jpg
http://lasp.colorado.edu/home/maven/files/2019/02/MavenAerobrakingDiagram.jpeg

MAVEN se chystá na nové vozítko, 5.0 out of 5 based on 13 ratings
Pin It
(Visited 2 405 times, 1 visits today)
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 5.0/5 (13 votes cast)
(Visited 2 405 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


16 komentářů ke článku “MAVEN se chystá na nové vozítko”

  1. Michal napsal:

    Dobre ráno, měl bych par otázek jako laik.Podle ilustračních obrázku je jasné, že oběžná dráha této družice má různé hodnoty co se týká nejvzdálenějšího bodů a nejbližšího bodů k planetě Mars.Ovsem je ta dráha elipticka , nebo “pravidelný kruh”, mám na mysli pomyslný bod ve středu dráhy, nemyslím teď vůči Marsu.A zároveň vím, že Mars, nemá takovou gravitaci , jako země ani tak hustou atmosféru, do jaké výšky(nejblíže Marsu)je možné posunout sondu ? Samozřejmě za nějaké použitelné rychlosti pro výzkum popřípadě přenos dat? Děkuji Michal Popper

    • Každá oběžná dráha každého tělesa ve vesmíru má tvar elipsy a obíhané těleso (v tomto případě Mars) se nachází v jednom z ohnisek.

      • pbpitko napsal:

        Kružnica je iba špeciálny prípad elipsy.
        V karteskej súradnicovej sústave (tzv. kanonicky tvar) elipsu popisuje rovnica :
        (X-x0)^2 +(Y-y0)^2
        ——– ——– = 1
        a^2 b^2

        Kde x0.y0 sú súradnice stredu elipsy
        a,b sú rozmery veľkej a malej poloosi elipsy.

        Ak a=b tak sa jedná o kružnicu, obe polosi majú rovnakú dĺžku, teda polomer kružnice r !

    • pbpitko napsal:

      „do jaké výšky(nejblíže Marsu)je možné posunout sondu ?”
      Do výšky kde trenie o atmosféru sondu nezničí.

    • Spytihněv napsal:

      Je to trochu jiný případ, ale třeba u sondy Mars Climate Orbiter bylo při příletu minimální periareum, kdy sonda mohla asi ještě přežít, ve výšce 80 km. Ale to byl skutečně extrém. Plánováno bylo 226 km a pro celkem normální průběh mise bylo potřeba alespoň 110 km. Místo toho MCO přímo z příletu k Marsu vlétla do atmosféry ve výšce 57 km.

    • Jiný Honza napsal:

      Jak už tady diskutující psali, ta dráha je eliptická.

      Minimální výška při jednom průletu bude hodně záležet na rychlosti, tvaru a konstrukci sondy. Bude to trochu níž než na Zemi, ale asi ne o moc. Odhadem tak kolem 100km.

      No každopádně by na takové dráze nevydržela dlouho.

    • Michal napsal:

      Super informace, člověk se na tomto webu učí každou větou.Dekuji Vám za odpovědi

  2. DEPHi napsal:

    Dobre rano,
    tady je asi maly preklep. Predpokladam, ze zazeh bude v nejvyssim bode.

    „Při aerobrakingu se využívá odporu marsovské atmosféry – sonda nejprve v nejnižším bodě krátce zažehne své motory, čímž dosáhne snížení nejnižšího bodu dráhy, který bude v horních vrstvách marsovské atmosféry.“

    • Dušan Majer napsal:

      Díky moc, opraveno.

    • pbpitko napsal:

      Chyba !
      ak chceš zmenšiť najbližší bod dráhy musíš sondu pribrzdiť v najvyššom bode dráhy,
      dráhu v najbližšom bode zvýšiť môžeš ak v najvyššom bode sondu urýchliš.
      Poloha najvyššieho bodu sa upravuje zmenou rýchlosti v najnižšom bode dráhy.
      Zdá sa to dosť nelogické,Ale tak to prikazujú zákony kozmickej mechaniky.
      pb 🙂

      • Nejspíš jste nepochopil, že DEPHi na tento překlep upozornil autora článku. Proto je ta chybná citovaná pasáž v uvozovkách. Váš komentář je tudíž bezpředmětný.

  3. Alois napsal:

    Dovolím si mimo mísu přičinit povzbudivou zprávu z mise InS : V SOLu 81 byla upravena v rámci instalace HP3 na povrch planety podélná osa úchopové hlavice tak, aby byla prakticky totožná s těžnicí procházející bodem úchopu.

    • Zkuste si raději dovolit “přičinit” povzbudivou zprávu do mísy, než mimo ni. Tuto informaci už jste nám napsal v článku o InSight, kam tématicky patří. Není proto důvod ji znovu psát sem, kde se tématicky nehodí. Děkujeme.

Zanechte komentář