Mars tak, jak jste ho dosud neviděli

EDL Perseverance. Pohled ze tří kamer. Zdroj: NASA/JPL-Caltech

Souhrn víkendových tiskových konferencí k přistání Perseverance v kráteru Jezero byl sice úžasný sám o sobě, ale všichni jsme čekali na to, co přinese JPL v pondělí večer našeho času. Asi nikdy předtím si nevzali dva dny pauzu mezi tiskovkami a hlavně čekalo se, že uvidíme video z přistání a barevný snímek okolí. Videa a snímky uveřejněné 22. 2. 2021 vstoupí do dějin výzkumu Marsu. Poprvé jsme si mohli připadat, jako když sami přistáváme. První snímky okolí pořídily kamery, jaké dosud na Marsu nepřistály a detailní snímek padáku na povrchu v barvách je i na poměry MRO mimořádný.

Prosím, mějte vždy při pohledu na dnes uveřejněné snímky na paměti, kam se lidstvo posnulo od roku 1965, kdy dorazily první „snímky“ z Marineru 4.

Mariner 4 obrázek, kolorovaný

Mariner 4 přenášel data rychlostí až 33,3 bitu za sekundu. Pro porovnání Spirit a Opportunity uměly přenos až 11 000 bity/s. Data v digitální podobě přenesená Marinerem 4 byla přeložena v reálném čase do čísel vytištěných na proužky papíru, které byly následně převedeny na snímek. Zaměstnanci JPL, netrpělivě čekající na první snímky, slepili tyto proužky a ručně obarvili uvedená čísla, čímž vznikl první snímek Marsu. Zdroj: NASA/JPL-Caltech/Dan Goods

Jsem rád, že to Mike Watkins, šéf Jet Propulsion Laboratory (JPL), připomněl právě dnes. Tehdy před více než 55 roky lidé ručně kolorovali shluky dat, která přijali. Dnes máme možnost se dívat na přistání na Marsu v přímém přenosu a jen s odstupem dnů jej máme k dispozici na internetu. Jedná se o první video z přistání na jiné planetě.

Záběry, které jsme viděli, pořídily komerčně dostupné kamery (pouze upravené s ohledem na přetížení, vibrace při startu a vakuum vesmíru). Ty byly jako set tzv. EDL Cam umístěny na různá místa, aby konečně přinesly inženýrům odpovědi, jak přesně jejich zařízení fungovalo v reálném prostředí Marsu. Tři kamery byly na vrchlíku krytu a snímaly otevření padáku (jedna se ale během vystřelení odmlčela, což se i trochu čekalo, a proto jsou rádi, že zbylé dvě ale fungovaly perfektně). Kamera se pak dívala dolů z vozítka i létajícího jeřábu a jedna se dívala na jeřáb z vozítka směrem nahoru. Zajímavé je, že mikrofon při přistání nefungoval, a tak nemáme z manévru žádný zvuk. I tak muselo být přeneseno na 30 GB dat, aby mohla videa vzniknout.

Zpočátku byla data ukládána rychlostí 75 snímků za sekundu, takže máme i zpomalené záběry na otevření padáku. Potom frekvence klesla na 30 snímků, což je klasická rychlost videa v normě NTSC, běžně dostupná i na Youtube nebo v mobilu. Detaily k sestupovému systému a kamerám najdete ve zdrojích. Volba komerčně dostupných kamer byla dobrým řešením pro rychlou instalaci a podmínku, že to nenaruší samotný manévr přistání (data se ukládala jinam než do hlavní paměti vozítka). Kamery běžely na Linuxu, kompresi obrazu zajistil kodek ffmpeg.

Umístění kamer snímajících přistání Perseverance. Zdroj: NASA/JPL

Umístění kamer snímajících přistání Perseverance. Zdroj: NASA/JPL

Video si jistě budete pouštět znovu a znovu a stále v něm nacházet nové věci. Na některé poukázal Al Chen, vedoucí sestupové fáze EDL (Entry, Descent and Landing), dnes už asi ikonická osoba všech úspěšných přistání nového tisíciletí.

Padák se otevřel za velmi krátkou dobu asi 0,7 sekundy. Zpočátku když vyletuje, vypadá jak válcový útvar tvaru „plechovky“ od které odlétlo doleva „víčko“ a nahoru kryt komunikační antény chránící ji před mrazem okolního vesmíru. Poté se vzorně rozbalil a aby bylo možné rozlišit jeho části, jsou barevně odlišeny (a jak se dalo tušit, je v něm i něco zakódováno).

Ve skutečnosti je kód na padáku důmyslnější. Na vnějšku jsou souřadnice JPL.

Ve skutečnosti je kód na padáku důmyslnější. Na vnějšku jsou souřadnice JPL v Pasadeně v USA. Uvnitř pak nápis Dare Mighty Things (zřejmě typické heslo v JPL, něco jako ‚Pouštějte se do velkých věcí‘ nebo ‚Nebojte se velkých výzev‘).

Dále vidíme odhození tepelného štítu, které působí úžasně na tomto plynulém záběru. Al upozornil na drobný detail v podobě odletující uvolněné pružiny (jako na hodinách na čtvrté hodině kousek od středu). Neznamená to problém, je jich celkem osm, ale je to zajímavý detail. Tepelný štít pak pokračoval bez převracení krásně plavně až na povrch.

Při samotném přistávání pak vidíme při pohledu dolů mírné pohupování na padáku a po oddělení od horního krytu (malý bílý obláček vpravo nahoře) se započal úhybný manévr. Ten snadno poznáme, protože záběr se sklopí k západu (úhyb k východu) a na snímcích se objevuje záběr na deltu. Pak se vše stabilizuje a poměrně rychle se klesá k povrchu.

Zde nebeský raketový jeřáb výrazně zpomalí, klesá rychlostí jen asi 30 cm za sekundu a začíná spouštění vozítka (tzv. skycrane manévr). Vozítko se ladně spustí a vyklopí kola do provozní polohy. Pak následuje dosednutí na povrch. Všude létá spousta prachu a není ho pořádně ani vidět, po asi sekundě od dotyku kol se přeseknou lana a komunikační kabel a jeřáb odlétá pryč.

Když si týž manévr spouštění a odhození prohlížíme z vozítka směrem nahoru, vidíme, jak se lehce pohupuje na třech lanech a také, jak k němu vede datový kabel, který předává snímky z kamer nahoře dokud není odstřižen. Samotné odseknutí lan je ve změti prachu patrné a vidíme odletující prohnutý konec jednoho z lan. Následuje vzestup jeřábu a jeho odlet pryč na severozápad, kde opět klesnul a rozbil se o povrch. Pro mnohé poměrně překvapivý (po zhlédnutí animací pro efekt) je fakt, že z trysek nic nevyletuje. U hydrazinu je výsledkem rozkladu vyletující vodík a dusík a to není vidět. Dá se prý detekovat narůžovělá spalovací komora, především u trysky vpravo nahoře, jak se rozpálila vlivem hoření paliva.

Na všechny části, které sehrály roli při přistání už se stihla podívat i kamera Mars Reconnaissance Orbiteru, tzv. HiRISE. Myslím, že Hi v názvu opravdu symbolizuje dobře její High Definition, tedy vysoké rozlišení jejích snímků. Perfektní znalost místa přistání umožnila zaměřit barevnou částí snímacího pruhu i místo, kde dosedl horní kryt s padákem. Paradoxně vozítko samotné máme zatím vyfotografováno jen černobíle v trochu nižším rozlišení. Kamera funguje jako dalekohled a jak se sonda pomalu pohybuje, dalekohled o průměru 30 cm skenuje povrch v pásech. Širší pás je snímán černobíle a uprostřed slabounký i barevně.

Padák, rover, dopadové místo jeřábu a tepelného štítu. Zdroj: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Foto z MRO, zleva padák, dopadové místo jeřábu, vozítko a tepelný štít. Zdroj: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Vzpomínáte na systém TRN (optický systém, který měl za úkol porovnat pořízené snímky během přistání a vybrat to nejhladší)? Jak vidíme, přistálo se na dokonale hladkém místě, s nadsázkou prý jako kulečníkový stůl. A odchylka od původně systémem vybraného místa je prý jen pět metrů!

Detaily padáku a krycího štítu, stop po dopadu jeřábu, vozítka a místa dopadu tepelného štítu. Zdroj: NASA/JPL-Caltech(University of Arizona

Detaily padáku a krycího štítu, stop po dopadu jeřábu, vozítka a místa dopadu tepelného štítu. Zdroj: NASA/JPL-Caltech(University of Arizona

Data z vozítka již putují také pomocí vysokoziskové antény, ale hlavní balík zatím přenesla hlavně evropská sonda Trace Gas Orbiter. Pokud jde o snímky povrchu, první panorama bylo pořízeno opět z HazCam a na webu mise bylo možné tyto snímky vidět ještě před večerní tiskovou konferencí. Zde je kolorovaný obrázek od Daniela Macháčka:

Perseverance, sol 2, zadní HazCam, panorama. Zdroj: NASA/JPL-Caltech, složil a obarvil Daniel Macháček

Perseverance, sol 2, zadní HazCam, panorama. Zdroj: NASA/JPL-Caltech, složil a obarvil Daniel Macháček

Na snímku poblíž vozítka dominují malé duny, v pozadí jsou kopce za bývalou říční deltou, samotná delta je tmavší plochý útvar hned pod jejich vrcholky. Kamery HazCam mají pevné zaostření na 90 cm, ale poskytují dost ostrý záběr i do dálky, jak je vidět. Snímky jsou nově umisťovány do RAW galerie v PNG (chybí JPG artefakty) a umožňují provést všechny úpravy vedoucí k barevnému snímku (nebo snímku černobílému v jednom z barevných kanálů) bez ztráty kvality.

Další panorama už dorazilo i z navigačních kamer. Ty jsou nově barevné a mají mnohem širší záběr (70° na výšku a 130° na šířku). To umožňuje pořídit kompletní panoramatický snímek z pouze pěti snímků. Zde tedy stačilo deset k téměř kruhovému pohledu na vozítko samotné, okolní kameny a duny, i krajinu v dáli.

Velice hezký je také záběr z MastCam-Z, kde vidíme kalibrační terčíky (barevné flíčky a tyčka fungující jako gnómon u slunečních hodin) a další drobné detaily, jako je třeba useknutý komunikační kabel.

Pohled na palubu vozítka z levé kamery MastCam-Z. Zdroj: NASA/JPL-Caltech

Pohled na palubu vozítka z levé kamery MastCam-Z. Zdroj: NASA/JPL-Caltech

Detail z MastCam-Z. Zdroj: NASA/JPL-Caltech

Detail z MastCam-Z. Zdroj: NASA/JPL-Caltech

Z jednotlivých záběrů přikládám ještě detail paluby. Vpravo je předek vozítka a takový nepravidelně ohraničený útvar jakoby mnohoúhelníku je místo pro ukládání vzorků, které později Perseverance odebere. Vlevo úplně dole je moc milý detail naznačující vzhled jednotlivých vozítek tak, jak jezdila po povrchu Marsu.

Detail paluby vozítka Perseverance během solu 2 z NavCam. Zdroj: NASA/JPL-Caltech

Detail paluby vozítka Perseverance během solu 2 z NavCam. Zdroj: NASA/JPL-Caltech

Detail kresby vozítek na palubě

Detail kresby vozítek na palubě včetně vrtulníčku Ingenuity.

O příštích zítřcích můžeme jen spekulovat, ale budou zářné, jak by se řeklo kdysi a snad i dnešní snímky to dokazují. Kdoví, možná za pár let kamery Perseverance nasnímají přistání jiného vozítka, které si doletí pro vzorky, jak zmínil na tiskovce Thomas Zurbuchen, šéf vědeckých misí NASA. Vstřebávejme tuto novou dimenzi vnímání Marsu, třeba poslechem závanů větru o nárazech až 5 m/s, jak je zaznamenal druhý mikrofon na kameře na stožáru (SuperCam).

Výzkum Marsu je velice drahá záležitost. Jen příprava mise stála na 60 miliard korun. Na tiskovce k tomu zaznělo pár slov k zamyšlení: Proč utratit tolik peněz za misi jako tato? Je to zkoumání, průzkum neznámého, lidstvo vždy chtělo poznat a pochopit zatím nepoznané a možná z výsledků tohoto průzkumu mít jednou užitek. Je to inspirace pro milióny dětí a mladých, aby byli také zvědaví, studovali a chtěli se dozvědět odpovědi na nové otázky.

Zdroje informací:
https://youtu.be/
https://forum.kosmonautix.cz/
https://mars.nasa.gov/mars2020/
http://www.spaceflightfans.cn/
https://mars.nasa.gov/
http://www.unmannedspaceflight.com/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/styles/full_width/public/thumbnails/image/pia14033.jpg
https://www.therobotreport.com/wp-content/uploads/2021/02/perseverance-cameras.jpg
https://mars.nasa.gov/system/resources/detail_files/25630_PIA24333-1200.jpg
https://www.flickr.com/photos/[email protected]/50967979076/
https://mars.nasa.gov/mars2020/multimedia/raw-images/ZLF_0002_0667131328_423FDR_N0010052ZCAM00012_0630LUJ01
https://mars.nasa.gov/system/resources/detail_files/25618_PIA24421-4-1200.jpg

Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky
Prosím čekejte...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

36 komentářů ke článku “Mars tak, jak jste ho dosud neviděli”

  1. BadSaix napsal:

    aaaaaaaaach….. tak to bylo neskutečně krásný.káždá sekunda drží tep srdce velmi vysoko a video nadherně graduje, jak to říkáš občas Dušane? vesmírný porno?. tak tohle je na přejmenování vozítka přímo na Perverzence. užasný díky za super večerníček a psanej komentář. můžu jit spat. 🙂

  2. Radim Pretsch napsal:

    Článek pro mě přidává 50% zážitku navrch. Krásně, srozumitelně a „polopaticky“ doplňuje ohromující video s upozorněním na detaily. Díky

  3. Spytihněv napsal:

    Je to úžasné. Klesání na padáku a odlet tepelného šťitu tak nějak známe už z minula, i když ne v takové kvalitě, ale rozvinutí padáku a spuštění roveru je další vyšší level. A pohled zespodu na sky crane je tedy vrcholem všeho. To mi vyrazilo dech. Jo a také to, že na záběrech z klesání můžeme krásně vidět onu říční deltu, jejíž tvar je už velmi dlouho notoricky známý. Skvělý orientačni bod. No a historická kolona roverů byla velmi roztomilý nápad 🙂 Na Marsu je tedy ještě pár ruských „lyžařů“ (nebo jak to nazvat), ale to už tak veselý příbéh není.

  4. Corvus napsal:

    Nemám slov… tohle je prostě neskutečný. Čtu o tom pořád dokola, sleduji každé video, všechno, ale přesto neustále nevycházím z údivu. Naprostý úspěch.

  5. MilanV napsal:

    Nádherný článek! Videa jsou přímo krok do nové doby, to je jasné. Ale bez toho článku by byl zážitek z nich ani ne poloviční: krásně rozebrané, co je kde zvláštního a zajímavého, vypíchnuté detaily, podpořené dalšími fotografiemi…
    Díky, fakt nádherně zpracované!

  6. Vojta napsal:

    Super materiály u článek.
    Jen otázka k tomu kódu na padáku: Pokud tam má být morseovkou JPL, tak proč je u J kódována tečka bílou a čárka červenou, když u P a L je to obráceně?

  7. ESA 1 napsal:

    TO JE SKVĚLÉ VIDEO!!!!!!!! neuvěřitelné. A to nemluvím o skvělém a detailním článku a už se hodně těším na další fotky. Tady je odkaz na stránku NASA kde je všechno o misi vážně úplně všechno. Jsou tam i zajímavé informace jako je jak by zněl váš hlas na marsu a můžete tam najít další informace o jiných misích na mars. Tady je odkaz:https://mars.nasa.gov/mars2020/multimedia/raw-images/

  8. Spytihněv napsal:

    Ve fóru se psalo něco o tom, že EDL mikrofon selhal při sestupu, ale po přistání šel do sebe a nahrál vitr. Tady ve článku se ale uvádí, že vítr nahrál druhý mikrofon umístěný u SuperCam. A ještě bych se chtěl zeptat, zda ten mikrofon u kamery nahrával až po vztyčeni sloupku nebo byl aktivní ještě předtím?

    • Martin Gembec napsal:

      Ahoj. Já jsem se pokusil to napsat co nejvěrněji podle popisu na tiskovce. Mirek do fóra nejprve napsal, že to nahrál ten EDL mikrofon po dosednutí (ten vítr), ale o kus níže píše, že to nahrál mikrofon u SuperCam, takže to tam má taky správně, ale až napodruhé. Na 95 % to vypadá, že mikrofon EDL má HW chybu a že funguje jen ten jeden nahoře na stožáru a ten podle mě zapli až po přistání. Důvod se mi jeví zřejmý, nezasahovat ničím do EDL a mikrofon na SuperCam už podle mě neukládá data zvlášť mimo kritické části paměti robota. EDL Cam a mikro zaznamenávaly do vlastní části paměti (nebo úplně odděleného modulu spíš předpokládám).

  9. ESA 1 napsal:

    A ta stránka je ve všech jazycích a můžete tam najít všechny fotky, videa a nahrané zvuky od perseverance.

  10. ESA 1 napsal:

    Já mám otázku o tom jestli je teď mikrofon co nám při přistání nic nehrál už v pořádku.

  11. Geo napsal:

    Gratuluji.
    Skvěle popsáno.
    A děkuji !

  12. Radoslav Karásek napsal:

    asi sa to nedá ani popísať, aký dokonalý zážitok toto bol, paráda

    Inak asi by bolo dobré ešte raz preformulovať celú pasáž o padáku a správe na ňom. Jednak je tam preklep, nedáva to zmysel, a ešte tam to je napísané aj špatně a v obrázku je vysvetlenie. No proste zmatok. A možno by som tam ani nespomínal tú nesprávnu špekuláciu o JPL v morseovke. Je to len niekoho výmysel a nepatrí to do tejto úžasnej záplavy čistých faktov.

  13. ESA 1 napsal:

    Počítal jsem správně že vítr okolo perseverance je 18km/h??

  14. KarelT napsal:

    Paráda ! Když jsem včera na Youtube poprvé otevřel video z přistání, prvních pár vteřin jsem si myslel že to vystřelení padáků je při nějakých testech na zemi a ne skutečně z Marsu ! A údiv dorazilo finální dosednutí a záběry na jeřáb. Je vidět že JPL je v tomhle bezkonkurenčně vpředu před ostatními. Jestli za pár let uvidíme natočené přistání a potom i start návratové mise se vzorky, to bude něco !!!

  15. Cateye napsal:

    V jakém měřítku je ta celková fotografie z MRO?

  16. pavelZ napsal:

    Dobrý den,

    pane Gembec, děkuji Vám za Vaše skvělé články i za čtvrteční pořad z přistání Perseverance.
    Měl bych dotaz. Viděl jsem mapu kráteru Jezero, kde byly vrstevnice s výškovými údaji. K čemu se na Marsu vztahuje nula? Hladina moře to nebude.

    Děkuji,

    s pozdravem

    Pavel Z.

Zanechte komentář

Chcete-li přidat komentář, musíte se přihlásit.