Americká mise Mars 2020 v čele s vozítkem Perseverance má na Marsu přistát 18. února ve 21:43 SEČ. Aby mohl rover po přistání v kráteru Jezero komunikovat, bude se spoléhat na družice na oběžné dráze Marsu. Právě přes ně bude odesílat na Zemi fotografie a další data – opačným směrem pak budou proudit příkazy a pokyny od inženýrů. Evropsko-ruská sonda TGO (Trace Gas Orbiter) bude jednou z těchto přenosových družic. Až ji oběžná dráha přivede nad přistávací oblast, začne pro ni komunikační okno s Perseverance. Data budou přes sondu TGO proudit oběma směry mezi Zemí a roverem – využije se k tomu soubor pozemních komunikačních stanic včetně evropské sítě Estrack. Právě data přenesená v prvních hodinách a dnech po přistání Perseverance budou očekávána nejvíce. Pomohou totiž odpovědět na otázky, zda rover přistál bezpečně, nebo zda jeho systémy fungují.
Zdroj: https://www.esa.int/
Právě proto potřebují inženýři získat všechny potřebné informace co možná nejdříve. TGO a americké sondy u Marsu budou moci komunikovat s pozemními středisky téměř 24 hodin denně, sedm dní v týdnu po dobu prvních dvou týdnů po přistání. Pozemní stanice spadající pod ESA poskytnou denně zhruba 14 hodin nízkolatenčního spojení. „TGO umožní datový přenos s nízkou latencí, aby v tomto období podpořila Perseverance, přičemž její podpora bude pokračovat i v dalších fázích mise,“ říká Peter Schmitz, manažer činností TGO a dodává: „Náš první datový přenos pomocí TGO začne 19. února ve 2:07 SEČ, tedy pouze čtyři hodin po přistání.“
Zdroj: https://www.esa.int/
TGO je součástí první fáze evropsko-ruského programu ExoMars, který si klade za cíl zjistit, zda byl na Marsu život. Sonda dorazila k Marsu v říjnu 2016 a od té doby detailně studuje atmosféru planety a hledá stopy podpovrchových ložisek vody. Sonda je řízena ze střediska ESOC v německém Darmstadtu a tamní odborníci mají mnoho zkušeností s přenosy dat z Marsu. „Orbiter většinou umožňuje jedno komunikační okno pro jeden lander během jednoho dne. Ale od 18. února umožníme další dvě komunikační možnosti za den pro Perseverance,“ popisuje Schmitz a dodává: „Od té chvíle bude TGO přenášet dvojnásobný objem dat z povrchu Marsu a opačným směrem než doposud.“
Zdroj: https://www.esa.int/
Cekově bude Perseverance komunikovat s družicemi na oběžné dráze nejméně dvakrát denně, ale většinou to bude čtyřikrát až šestkrát. Během těchto přenosů se mají odesílat především data a fotky, které pomohou NASA naplánovat činnosti vozítka na další den. TGO ale nebude jediná evropská sonda, která se chystá na přílet Perseverance. Mars Express je první evropská mise k rudé planetě. Od začátku provozu v roce 2004 pomohl tento vytrvalý průzkumník odpovědět na základní otázky spojené s geologií, atmosférou, povrchem, historií přítomnosti vody i potenciálního života na Marsu. Palubní kamera s vysokým rozlišením již pořídila tisíce působivých 3D snímků povrchu Marsu, z nichž některé se využily k vytvoření virtuálního průletu nad kráterem Jezero, kam má Perseverance přistávat.
Na palubě je také přístroj Visual Monitoring Camera, kterému se občas přezdívá marsovská webkamera – s jeho pomocí vědci získávají pohledy na dodatečný širší kontext celé oblasti. Spektrometr PFS (Planetary Fourier Spectrometer) na palubě sondy sleduje kromě jiného i lokální podmínky v kráteru Jezero. Informace, které tu nasbírá, předává týmu, který má v NASA na starost vstup Persevrance do atmosféry a přistání. Tyto informace jsou pak začleněny do příslušných každodenních hlášení, která začala vycházet dva týdny před přistáním. „Inženýři plánující přistání potřebují velmi přesné informace o hustotě atmosféry nad danou lokalitou v době přistání, ale i to, jak se tato hodnota mění s výškou,“ vysvětluje Marco Giuranna, hlavní vědecký pracovník přístroje PFS z římského Istituto Fisica Spazio Interplanetario a dodává: „Možnost mít aktuální údaje o teplotě, tlaku, či prachových podmínkách v atmosféře, je nezbytná pro porozumění hustotě atmosféry, ale i předvídání a analýzy trajektorie vozítka při sestupu k povrchu rudé planety.“
Přeloženo z:
https://www.esa.int/
Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/…/thumbnails/image/2-pia24285_1a-edl-annotated-2500.jpg
https://www.esa.int/…/15667196-1-eng-GB/Trace_Gas_Orbiter_at_Mars.jpg
https://www.esa.int/…/mars_express4/10185049-2-eng-GB/Mars_Express.jpg
V tuto chvíli je sonda 640 000 km od Marsu, po oblouku uletěla 99% a zbývá uletět 4,9 mil.km. a je ve vzdálenosti 200 mil.km od Země.
Pro zajímavost úplně první sonda, která kdy navštívila ve funkčním stavu Mars, americký Mariner 4 měl v roce 1965 při průletu 216 mil km, zdá se, že PER na tom bude letos podobně.
Přistání na Marsu je špičkový výkon techniky a technologie, extrémně obtížný, ovšem zvládnutelný, jak dokazují Američané, z jejich devíti strojů v provozuschopném stavu jich na povrchu Marsu v pohodě přistálo osm. Na druhé straně jsou tři nepodařené ruské a dva též nepodařené evropské pokusy. V případě Ruska by byla statistika ještě nepříznivější, pokud by se započítaly i sondy určené k přistání, které buď k Marsu ani nedorazily, nebo Mars minuly.
Při pohledu na neúspěšné stroje nutno konstatovat, že všechny, které vstoupily do atmosféry, v pohodě přečkaly první fázi přistání což je brždění v atmosféře tepelným štítem a dostaly se v pořádku do oblasti někam nad rychlost zvuku.
Druhou fázi, tj. vypuštění nadzvukového padáku a snížení rychlosti někam do oblasti rychlosti v desítkách m/s též všechny sondy zvládly s výjimkou ruského Marsu 2, kde zřejmě selhal časovač a sonda neodhodila zadní víko a neotevřela padák.
Třetí fáze, tj. finální snížení rychlosti na několik m/s reaktivními motory byla pro všechny neúspěšné sondy kritická a znamenala definitivní konec mise. Podíváme se na ni podrobněji:
Ruské sond doplatily na nevhodnou konstrukci, padák v kombinaci s krátkým intenzivním zážehem motoru na THP nemohl v řídké atmosféře fungovat neb byl funkční při rychlostech pádu kolem 10-15 m/s nikoli v desítkách m/s, prostě se brzdící motor nestačil včas zapálit.
Elektronické mozky amerického landeru Polar a evropského landeru Schiparelli shodně vyhodnotily náhodný otřes jako dosednutí na povrch a vypnuly předčasně motory ve velké výšce nad povrchem.
Evropský Beagle nezvládl přistání vzor MER, předčasně vypustil airbagy a nepodařilo se mu vyklopit anténu.
Za neúspěchy v žádném případě nebyl „zlý Mars“ nebo extrémní podmínky v atmosféře či na povrchu, ale jen nefunkční inženýrské řešení.
Dík panu Majerovi za zajímavý článek a panu Václavovi za informace týkající se historie přistání sond.
Evropská spolupráce na komunikaci s americkou sondou na Marsu je příkladná musí nás Evropany těšit.
Rádo se stalo. Spolupráce NASA a ESA je v tomto směru naštěstí dlouhodobá, což opravdu potěší – tohle totiž není jen nějaká výjimečná událost. Je to součást dlouhodobé spolupráce.
Děkuji, velice jste mne potěšil. Velice si toho vážím.