Mars na první pokus: Konec legendární sondy MOM (2. díl)

V návaznosti na úspěšnou misi na Měsíc – Chandrayaan-1 si Indie koncem roku 2014 připsala doposud největší technický úspěch v oblasti kosmu. Dokázala navést sondu na oběžnou dráhu rudé planety. Mise nazvaná MOM (Mars Orbiter Mission) byla úspěšně zahájena koncem roku 2013 a je první ze série misí, které ISRO plánuje k průzkumu a charakterizaci Marsu. Sonda měla na palubě pět vědeckých přístrojů s cílem prohloubit poznání Marsu na základě jeho morfologie a mineralogie z eliptické dráhy. V předešlé části jsme si obecně představili indickou sondu MOM a její příběh. Tentokrát se zaměříme hlavně na vědu a odkaz, který nám po této fantastické misi zůstal. Ani ve snu by mě na začátku nenapadlo, že bude ve finále informací tolik, že budu muset rozdělit článek na dvě části. Nechtěl jsem však nic zásadně krátit, ani mít za každou cenu neúnosně dlouhý a těžko stravitelný text. Dnes se tedy podruhé a naposledy vracíme k misi Mangalyaan. Není tedy od věci abychom se za touto neuvěřitelnou misí ohlédli. Tento článek přináší závěrečné informace o sondě Mars Orbiter Mission a dosažených výsledcích.

Vědecké vybavení…

Pokud jste pečlivě prošli tabulku hmotnosti v minulém dílu, tak jste si jistě všimli, že hmotnost vědeckého vybavení byla pouhých 13,4 kg. Vše patřičně miniaturizované a lehké. Tým se zhostil velmi nelehkého úkolu a řídil se heslem: Člověk, který dokáže vměstnat hodně vědy do malého prostoru, se nazývá vesmírný vědec. Je s podivem, že do této váhy se jim podařilo dostat celkem 5 přístrojů. Jmenovitě to byla: Barevná kamera – Mars Color Camera (MCC), Termální infračervený zobrazovací spektrometr – Thermal Infrared Imaging Spectrometer (TIS), metanový senzor pro Mars – Methane Sensor for Mars (MSM), Kvadrupólový hmotnostní analyzátor – Mars Exospheric Neutral Composition Analyzer (MENCA) a fotometr – Lyman Alpha Photometer (LAP).

Vědecké přístroje
LAP Lyman-Alpha Photometer 1.97 kg
MSM Methane Sensor for Mars  2.94 kg
MENCA Mars Exospheric Neutral
Composition Analyser
3.56 kg
TIS Thermal Infrared Imaging Spectrometer 3.20 kg
MCC Mars Colour Camera 1.27 kg

 

Přístroj Určení Obrázek
Lyman Alpha Photometer (LAP) Fotometr, který měří relativní množství deuteria a vodíku z emisí Lyman-alfa v horních vrstvách atmosféry.  LymanAlpha Photometer - LAP - mangalyaan mars orbiter mission payload
Methane Sensor for Mars (MSM) Detekce přítomnosti metanu  Methane Sensor for Mars - MSM - mangalyaan mars orbiter mission payload
Martian Exospheric Composition Explorer (MENCA) Studium složení horních vrstev atmosféry Marsu  Martian Exospheric Composition Explorer - MENCA) - mangalyaan mars orbiter mission payload
Mars Colour Camera (MCC) Optické snímkování  Mars Colour Camera - MCC - mangalyaan mars orbiter mission payload
TIR Imaging infrared spectrometer (TIS) Složení a mineralogie povrchu  TIR Imaging spectrometer - TIS - mangalyaan mars orbiter mission payload (1)

Vědecké vybavení bylo největším nedostatkem celé sondy. Krátká doba od návrhu k realizaci si zde vybrala svou daň. Přesto se podařilo dostat z jednodušších přístrojů maximum. Například senzor pro detekci metanu na Marsu (MSM) měl měřit metan v atmosféře Marsu, pokud nějaký existuje, a mapovat jeho zdroje s velkou přesností. Po vstupu na oběžnou dráhu bylo ale zjištěno, že přístroj, i když je v dobrém funkčním stavu, měl konstrukční chybu a nebyl schopen rozlišit metan. Spektrometr mohl měřit intenzitu různých spektrálních pásem (jako je metan), ale místo toho, aby posílal zpět různá spektra, poslal zpět součet vzorkovaných spekter a také mezery mezi vzorkovanými čarami. Rozdíl měl být signál metanu, ale protože jiná spektra, jako je oxid uhličitý, mohla mít různé intenzity, nebylo možné určit skutečné množství metanu. ISRO tedy přepracovalo metanový senzor na mapovač albeda, který měřil sluneční záření odražené povrchem planety.

Obrázek sondy MOM v rozloženém stavu ukazuje pozici přístrojů. Zdroj ISRO

Obrázek sondy MOM v rozloženém stavu ukazuje pozici přístrojů. Zdroj ISRO

Tříbarevná kamera MCC poskytovala snímky a informace o vlastnostech povrchu a jeho složení. Bylo také užitečné sledovat dynamické události a počasí na Marsu, jako jsou prachové bouře, atmosférický zákal a roční změny povrchu. Za připomenutí určitě stojí uvést, že svého času byla MOM jedinou sondou u Marsu schopnou fotografovat nejen část povrchu, ale celou polokouli planety. MCC byla také použita pro pozorování dvou měsíců Marsu – Phobos a Deimos. MCC používala k pořizování snímků sestavu víceprvkové čočky. Objektiv f/4 měl ohniskovou vzdálenost 105 mm s kruhově symetrickým zorným polem plus minus 4,4 stupně. Snímky mají 2048 × 2048 pixelu. Ke kameře se ostatně ještě vrátíme později. Kvadrupólový hmotnostní analyzátor MENCA je odvozen z přístroje Chandra’s Altitudinal Composition Explorer (CHACE), který byl použit na misi Chandrayaan-1. Díky tomu se podařilo ušetřit množství času potřebné pro vývoj nových přístrojů.

V průběhu programu se objevila kritika, že nadšení jsou přehnaná a vědecké výsledky malé. Jenže záleží na tom, z jakého úhlu pohledu se na to podíváme. Někteří tvrdí, že nedostatek vědeckých publikací o sondě Mangalyaan – po pěti letech jich bylo vydáno jen asi 27, svědčí o tom, že agentura příliš spěchala, aby sondu vynesla na oběžnou dráhu. To je částečně pravda, ale vzhledem k přihlédnutí k faktu, že Mangalyaan měla být pouze levná, půlroční technologicky demonstrační mise, kde se ve finále podařilo překročit mnohanásobně očekávanou životnost. Je možná i těch 27 publikací vynikajícím úspěchem.

Kolísání výkonu solárního panelu v závislosti na vzdálenosti od Slunce ukazuje horní graf. Dole je pak vidět pozice natočení sondy i panelů v různých fázích letu. Zdroj: ISRO

Kolísání výkonu solárního panelu v závislosti na vzdálenosti od Slunce ukazuje horní graf. Dole je pak vidět pozice natočení sondy i panelů v různých fázích letu. Zdroj: ISRO

Architektura

Krom vědeckých přístrojů byla sonda vybavena rozkládatelným 3dílným solárním panelem, který byl převzat z družic pro dálkový průzkum Země IRS. Každý díl o rozměrech 1,4 x 1,8 metru. Celkově tedy sonda nebyla zas tak malá, jak by se asi mohlo zdát. Panel dodával na oběžné dráze Marsu energii v rozmezí od 418 do 715 W/m2 v závislosti na vzdálenosti planety od Slunce, která se pohybuje od 206 do 249 milionů km. Stejně tak se měnila i teplota panelu od +2 °C do -20 °C. Panel byl naváděn za Sluncem k čemuž sloužil Mechanismus pohonu solárních panelů (SPDM). Energie byla ukládána do jedné lithium-iontové baterie s kapacitou 36 Ah v sériovém zapojení (10S-24P), které se skládá z článků 18650HC. Baterie MOM je též odvozena ze sondy Chandrayaan-1. Baterie musela fungovat v kritických momentech mise bez podpory panelů. Patří sem například doba startu a pobyt na oběžné dráze před rozvinutím panelu nebo pobyt ve stínu Marsu i Země. Baterie byla chráněna proti nadměrnému vybití pomocí hardwaru. V případě nouzového stavu baterie měla nouzová ochrana (EM) otevřít relé a odpojit baterii od sběrnice. V takovém případě ale i nadále byly napájeny klíčové systémy družice, jako přijímač signálu, telemetrie atd.

Další významným prvkem bylo komunikační vybavení. Anténní systém obsahoval anténu s nízkým ziskem (LGA), anténu se středním ziskem a anténu s vysokým ziskem o průměru 2,2 m, která je na konstrukci nepřehlédnutelná. Připomíná pánvičku na boku automatu. Šlo o parabolickou reflektorovou anténa pásma X, která sloužila pro datový downlink a příkazový uplink. Vědecká data a telemetrie sondy byla uložena ve dvou 16Gb polovodičových záznamnících na palubě (Solid State Recorders). Odtud během pravidelných relací putovala data na Zem. Antény s nízkým a středním ziskem byly využívány pro komunikaci s nízkou šířkou pásma, jako je příkazový uplink a systémový telemetrický downlink. Příjem a odesílání dat probíhal přes (Indian Deep Space Network) síť velkých antén a komunikačních zařízení provozovaných ISRO.

Řídící středisko mise Mars Orbiter Mission Control, ISTRAC v Bangalore. Zdroj: ISRO

Řídící středisko mise Mars Orbiter Mission Control, ISTRAC v Bangalore. Zdroj: ISRO

Poslední důležitou složkou, o které se v architektuře sondy zmíníme je pohonný systém. Skládal se z jednoho restartovatelného motoru na kapalné pohonné látky o výkonu 440 N (LE-440) a osmi orientačních motorků. Každý s výkonem 22 N na stejné palivo. Už jsme nakousli, že pohonnou látkou byl monomethylhydrazin a směsné oxidy dusíku (tetroxid dusíku s 3 % oxidu dusnatého) sloužící jako okysličovadlo, které je přiváděno do motorů prostřednictvím palivového potrubí a uzavíracích ventilů jako regulátorů tlaku. Tlak v nádržích byl vytvářen pomocí vysokotlakého helia. Pohonné látky byly uloženy v titanových palivových nádržích o objemu 390 litrů. Nádrže měly celkovou kapacitu 852 kg paliva. Tlaková nádrž na helium měla objem 67 litrů. Helium bylo uloženo v nádržích pod tlakem 23,5 MPa, který byl po natlakování nádrží regulován až pod 2 MPa. Tyto malé 22 N motorky byly kvalifikovány pro 300 000 pracovních cyklů, protože jsou většinou provozovány v pulzním režimu, ale vydrží i jednorázové zažehnutí po dobu až 10 000 sekund a kumulativní dobu spalování 70 000 sekund. Tyto motory jsou schopny snášet různé provozní podmínky.

Krom pohonného systému řízení polohy byla MOM vybavena čtyřmi setrvačníky. Údaje o poloze a navigaci poskytovali dva sledovače hvězd a gyroskopy. Údaje o poloze poskytovala i inerciální referenční jednotka a sada akcelerometrů. Automat měl dvojitou redundantní řídicí jednotku sběrnice pro řízení polohy, zpracování a provádění příkazů. Elektronika pro řízení polohy a dráhy byla soustředěna kolem procesoru MAR31750. Architekturu celé družice podrobně ukazuje toto video:

 Co dělala MOM na oběžné dráze Marsu?

V době, kdy sonda pobývala ještě na oběžné dráze Země pořídila první snímky naší domovské planety a měla tak možnost vyzkoušet a zkalibrovat kameru a další přístroje. Kamera, kterou jsme si v minulé kapitole popsali, je jedním z důvodů, proč jsem si tuto misi tak oblíbil. Nefotí sice snímky s nejlepším rozlišením, nejsou ani tak detailní, jako ty, které známe od ESANASA, ale jsou v pravých barvách. ISRO se rozhodlo dát na palubu naprosto obyčejnou kameru, a tak vidíme na snímcích přesně to, co bychom viděli vlastníma očima. Navíc vysoce eliptická dráha umožnila sondě fotografovat celý disk planety. Zejména velké povrchové útvary, jako kaňony, sopky a krátery z této vzdálenosti vynikají, protože lze vnímat jejich skutečnou velikost.

Mapa odrazivosti Marsu ve vlnové délce 1,65 µm odvozená z dat MSM. Tato data byla použita k odhadu změn albeda Marsu a odhalila důležité informace o sezónních změnách, které mají za následek přenos prachu větrem. Zdroj: ISRO

Mapa odrazivosti Marsu ve vlnové délce 1,65 µm odvozená z dat MSM. Tato data byla použita k odhadu změn albeda Marsu a odhalila důležité informace o sezónních změnách, které mají za následek přenos prachu větrem. Zdroj: ISRO

Sonda pořídila více než 1000 snímků z vybraných pak v Indii vytvořili vlastní Atlas Marsu. Publikace o Marsu, vyšla 24. září 2015, poskytuje pohledy na různé morfologické rysy a atmosférické jevy vyskytující se na Marsu, jak je zachytila ​​Mars Color Camera (MCC). Tato publikace je v elektronické podobě přístupná široké veřejnosti a je k dispozici na tomto odkazu. Krom krásných snímků jsou v ní i jiné výsledky dosažené přístroji na palubě. Například je zde globální mapa albeda (míra odrazivosti tělesa nebo jeho povrchu) Marsu v krátkovlnném infračerveném pásmu (SWIR) o vlnové délce 1,6 µm. Byla vytvořena na základě prvních pěti měsíců dat poskytnutých přístrojem Methane Sensor for Mars (MSM). Jasné oblasti (albedo SWIR větší než 0,4) jsou lokalizovány na severní polokouli, přičemž nejvyšší albedo se nachází nad oblastí Tharsis. Oblasti s nízkým albedem SWIR (menším než 0,2) jsou lokalizovány především na Syrtis Major Planum a u jižních vrchovin. Oblasti s nízkým albedem SWIR, jako je Acidalia, jsou ovšem identifikovány i na severní polokouli. Tyto mapy poskytují informace o složení hornin na povrchu Marsu. Oblast zobrazená modrou barvou označuje přítomnost čedičového složení, zatímco červená barva označuje oblasti Marsu pokryté pískem. Vyplývá tedy, že obecně jsou nízké hodnoty albeda spojeny s tmavším povrchem na Marsu. Vyšší hodnoty albedo představují povrch pokryté pískem a prachem.

Velmi zajímavé jsou i snímky atmosféry, kde tým objevil ve vysokých výškách určité anomálie. Snímky Marsu pořízené barevnou kamerou Mars Colour Camera (MCC) ukázaly v různých dnech záhadné výškové rozptylové vrstvy. Předpokládá se, že tyto vrstvy jsou tvořeny prachem, či ledem nebo mohou pocházet z výškových mraků. Podobný jev byl pozorován už dříve. Nějaké teorie už vědci mají, ale bourají to, co o atmosféře rudé planety zatím víme. Původ tohoto jevu je tedy zatím neznámý. Kamera MCC se ukázala v průběhu let, jako nejužitečnější nástroj sondy. Protože i vizuálně pomáhala dalším přístrojům. Díky oběžné dráze měl tým možnost pořizovat nejrůznější snímky z rozdílných úhlů.

Snímek ukazuje rozdíl obou částí měsíce. Vědcům se podařilo i z nepříliš detailních fotografií získat data. Čtyři snímky Deimosu byly použity k vytvoření snímku vysokým dynamickým rozsahem (HDR), aby se zvýšily detaily. Zdánlivá magnituda. Rozdíl může být pravděpodobně způsoben rozdíly povrchu obou stran. Zdroj: ISRO

Snímek ukazuje rozdíl obou částí měsíce. Vědcům se podařilo i z nepříliš detailních fotografií získat data. Čtyři snímky Deimosu byly použity k vytvoření snímku vysokým dynamickým rozsahem (HDR), aby se zvýšily detaily. Rozdíl může být pravděpodobně způsoben rozdíly povrchu obou stran. Zdroj: ISRO

Povedlo se například zachytit měsíc Deimos. Většině z Vás pořízené snímky asi přijdou na první pohled zcela nezajímavé. Deimos na nich vypadá jako žvýkačka a detaily neoplývá. Vzácné snímky byly získány 14. října 2014, kdy byl Deimos 4 400 kilometrů od MOM. Slunce poskytlo dostatečné osvětlení. Kamera snímala Deimos čtyřikrát během intervalu 12 sekund. Proč jsou ale fádně vypadající obrázky tak vzácné ptáte se? Většina misí totiž není schopna takto měsíc Marsu zachytit. Mars Global Surveyor, Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter – vždy vidí jen tu stejnou polovinu měsíce. MOM se tak po dlouhé době podařilo nafotit odvrácenou stranu, i když to není žádná vizuální hitparáda. Pro vědce jsou data i tak cenná. Z obrázků lze vyčíst, že druhá strana Deimosu je méně zvrásněná než opačná. Povrch Deimosu je obecně hladší než povrch Phobosu, kvůli jeho silnější prachové vrstvě, která pokrývá většinu jeho povrchu, včetně kráterů a menších povrchových nepravidelností. Deimos není sférický a mohl by být asteroidem zachyceným gravitací Marsu v minulosti, říkají vědci. Na základě získaných dat byla i nepatrně upravena velikost tohoto měsíce.

Obrázky A, B ukazují oblačnost nad Olympus Mons. C, D oblačnost nad Ascraeus Mons. Zdroj: ISRO

Obrázky A, B ukazují oblačnost nad Olympus Mons. C, D oblačnost nad Ascraeus Mons. Zdroj: ISRO

Kameře se toho ovšem povedlo ještě mnohem víc. Pokud jste si již prohlíželi některé snímky ze sondy MOM, tak jste si možná všimli, že v některých částech se objevuje jakýsi opar vypadající jako mlha. To není nic jiného než mraky. Na Marsu jich sice není tolik jako na Zemi, ale jejich studium je srovnatelně významné. Důležité bylo například pozorování oblaků nad sopkami Olympus a Elysium Mons, která mají jedinečnou morfologii. Předpokládá se, že oblaka vznikají za slabé statické stability atmosféry a slabého proudění na pozadí. Pravděpodobně souvisejí s místními vzestupnými větry spojenými se terénem okolo. Tyto mraky jsou pozorovatelné v polovině až na konci severního léta na západní straně Olympus Mons. K odhadu výšky mraků byl použit stín vrhaný na povrch Marsu a jedna taková skvrna mraků se podle odhadů nacházela ve výšce asi 35-38 km nad planetou. Pozorování oblačnosti a výskyt a mizení prachu se kameře povedlo zachytit mnohokrát v průběhu celé mise. Širokoúhlá kamera byla schopna obsáhnout v detailu velké oblasti povrchu Marsu. Což byla její další nesporná výhoda. Díky tomu vznikla celá řada unikátních snímků.

MOM pořídila tuto fotografii sopky Arsia Mons 4. ledna 2015 z výšky 10 773 km. Snímek pokrývá oblast širokou asi 1100 kilometrů. Arsia je nejjižnější ze tří sopek oblasti Tharsis. Zdroj: ISRO / ISSDC / Justin Cowart

MOM pořídila tuto fotografii sopky Arsia Mons 4. ledna 2015 z výšky 10 773 km. Snímek pokrývá oblast širokou asi 1100 kilometrů. Arsia je nejjižnější ze tří sopek oblasti Tharsis. Zdroj: ISRO / ISSDC / Justin Cowart

Stojí za to si také připomenout, že sonda pozorovala změny na severním pólu planety. Snímky pořízené 24. až 26. prosince 2015 a 22. ledna 2016 ukázaly úbytek plochy ledu z 952 700 km2 na 633 825 km2 v důsledku sublimace suchého ledu. Data se shodují i s informacemi NASA. Důležitým závěrem, který Mangalyaan učinil, bylo i zjištění v závěru mise, že prachové bouře na Marsu mohou vystoupat až do stovek kilometrů.

Barevná kamera Mars Orbiter Mission pořídila sekvenci snímků komety Siding Spring, která prolétla v blízkosti Marsu. Pět snímků bylo pořízeno 19. října 2014 mezi 17:44 a 18:25 UT ve vzdálenosti od 180 000 do 130 000 kilometrů. Poslední snímek byl pořízen téměř ve stejný okamžik, kdy se kometa nejvíce přiblížila (18:27 UT). Zdroj: ISRO

Barevná kamera Mars Orbiter Mission pořídila sekvenci snímků komety Siding Spring, která prolétla v blízkosti Marsu. Pět snímků bylo pořízeno 19. října 2014 mezi 17:44 a 18:25 UT ve vzdálenosti od 180 000 do 130 000 kilometrů. Poslední snímek byl pořízen téměř ve stejný okamžik, kdy se kometa nejvíce přiblížila (18:27 UT). Zdroj: ISRO

Pamatujete si ještě na kometu Siding Spring? Ta prolétla v roce 2014 v blízkosti Marsu a zaměřilo se na ní veškeré dostupné vybavení nejen na, a u Marsu. ISRO nebylo výjimkou a také Mars Orbiter Mission má své fotky z tohoto setkání. Byť asi ne takové, jak by si člověk představoval. Nutno však dodat, že žádný ze sedmi robotů nepořídil vyloženě vizuálně působivé snímky. Podle NASA dochází k podobné události pouze jednou za osm milionů let. Lze tedy říct, že jsme měli automaty ve správný čas na správném místě. Podle ISRO kamera částečně zachytila ​​koma komety 40 minut před nejbližším přiblížením. Ve skutečnosti toho ale z obrázků vyčíst mnoho nelze. Podle popisku ISRO by mohl prostřední snímek ukazovat dokonce výtrysk. Osobně mi to spíš přijde jen jako rozptýlené světlo. Na oběžné dráze bylo tehdy 5 sond a na povrchu dvě funkční vozítka. Čtyři z pěti (Mars Reconnaissance Orbiter, MOM, MAVEN a Mars Express) kometu rozhodně detekovaly. Bohužel, kometa nebyla dostatečně jasná v infračervených vlnových délkách, aby ji Mars Odyssey byla schopna pomocí svého přístroje THEMIS vyfotografovat. Kometa byla poměrně malá a nevýrazná. Vizuálně byla tedy spíše zklamáním, ale vědecky půjde o cenná data.

Neméně zajímavé výsledky přinesl přístroj MENCA. Nejvzdálenější oblast planetární atmosféry – tzv. exosféra skrývá tajemství úniku a vývoje atmosféry. Právě tuto oblast zkoumal experiment MENCA, což je náklad na bázi kvadrupólového hmotnostního spektrometru vyvinutý v Laboratoři kosmické fyziky vesmírného střediska Vikram Sarabhai, který měřil neutrální plyny v rozmezí hmotností 1 až 300 amu (atomová hmotnostní jednotka). MENCA poskytla první měření exosféry Marsu ve večerních hodinách v nízkých zeměpisných šířkách. Naměřené obsahy čtyř hlavních marťanských exosférických plynů, tj. atomárního kyslíku (16 amu), molekulárního dusíku, oxidu uhelnatého (28 amu) a oxidu uhličitého (44 amu), během prosince 2014 vykazovaly značnou variabilitu mezi jednotlivými oběžnými drahami. Tato pozorování odpovídají podmínkám mírné sluneční aktivity, v období perihelia (kdy je Mars nejblíže Slunci), a kdy byla výška periapsidy MOM nejnižší (~265 km). Pozorování MENCA poprvé ukázala, že množství kyslíku převyšuje množství oxidu uhličitého ve výšce ~270 ± 10 km, během večerních hodin perihelia. Tento výsledek ukazuje, že nadmořská výška, kde poměr O/CO2 překračuje 1, je velmi proměnná, a liší se v průběhu dne.

Schéma oběžné dráhy MOM v blízkosti periapsidy. Modré tečky představují atomy a molekuly atmosférických plynů Marsu, zatímco červené představují energičtější (supratermální) atomy. Zdroj: ISRO

Schéma oběžné dráhy MOM v blízkosti periapsidy. Modré tečky představují atomy a molekuly atmosférických plynů Marsu, zatímco červené představují energetičtější (supratermální) atomy. Zdroj: ISRO

Pozorování argonu v marťanské exosféře naznačují také značnou variabilitu. Výška stupnice pro argon v oblasti okolo 250-300 km nad povrchem je v některých dnech vyšší, což naznačuje přítomnost supratermálních (horkých) atomů. Slovo „horký“ nebo supratermální znamená, že atomy jsou ve srovnání s tepelnou populací energetičtější, a proto jsou jejich kinetické teploty vyšší. Misi je tak připisován objev supratermálních atomů Argon-40 v marťanské exosféře, což poskytlo určitou stopu o jednom z potenciálních mechanismů ztráty atmosféry. Pozorování provedené přístrojem NGIMS sondy MAVEN rovněž naznačují přítomnost supratermálních atomů argonu v marťanské exosféře. Argon je minoritní složkou marťanské atmosféry, která se skládá z radiogenních i neradiogenních izotopů, které při teplotách marťanské atmosféry a povrchu nekondenzují. Argon se často používá jako stopovač vzácných plynů při studiu vývojových procesů marsovské atmosféry. Detekce těchto horkých částic má důležité důsledky v kontextu pochopení ukládání energie v horních vrstvách marťanské atmosféry a pomůže pochopit, proč jsou únikové rychlosti z marťanské atmosféry vyšší, než se dříve předpokládalo.

Data z přístroje LAP za první rok sondy MOM v provozu. Zdroj: ISRO

Pak tu máme výsledky z přístroje TIS. Tento přístroj je užitečný pro studium prostorových a časových změn povrchové teploty. Termální infračervený zobrazovací spektrometr, který měřil vyzařované tepelné infračervené záření při oběhu kolem Marsu. TIS je infračervený spektrometr založený na rovinné reflexní mřížce, který využívá nechlazený mikrobolometrický detektor pracující v rozsahu vlnových délek 7 μm až 13 μm. TIS provedla více než 90 zobrazovacích relací na povrchu Marsu. Bylo zjištěno, že pozorované teploty jasu souvisí s povrchovou teplotou, emisivitou, geometrií pozorování a atmosférickými podmínkami. Nejvyšší naměřená teplota byla 21 stupňů Celsia a z dat vytvořena tepelná mapa povrchu. Pozorování teplot z výšky 52689 km při 12,75 µm ukázalo, že teplejší je jižní polokoule Marsu ve srovnání se severní oblastí.

Na závěr tu máme data z přístroje LAP. Což je první indický vesmírný fotometr s absorpčními plynovými články, který pracoval na principu rezonančního rozptylu a rezonanční absorpce na vlnových délkách Lyman-Α vodíku (121,567 nm) a deuteria (121,534 nm). Tento typ přístroje je nejvhodnější k měření intenzity Lyman-alfa vodíku a deuteria v přímém směru, a tím k odhadu poměru D/H (poměr deuteria a vodíku) v atmosféře planety. Do konce mise přístroj provedl více než 150 měření a byl zapnutý i v době přiblížení komety Siding Spring. Bohužel jsem nenašel z tohoto měření žádné výsledky. Celkově jsou data z tohoto přístroje teprve vyhodnocovány. Záleží na vědcích, co v nich nakonec objeví. Přístroj měl potenciál vytvořit globální mapu rozložení Lyman-alfa záření v marťanské exosféře v rozsahu výšek +/- 3 000 km od periapsidy. LAP mohl fungovat ve dvou režimech, tj. v režimu fotometru, v němž se měřil tok fotonů přicházejících v přímém pohledu v rámci spektrální šířky pásma filtru Lyman alfa, a v režimu absorpční buňky, v němž se cyklicky aktivují plynové buňky s vlákny, aby se zaznamenal relativní příspěvek signálu. První operace na palubě ve fázi transmarsovské dráhy byla provedena 6. února 2014.

Oblast Arabia Terra z července 2016 považována za jeden z nejstarších terénů na planetě. Doporučuji kliknout na zvětšení.

Oblast Arabia Terra z července 2016 považována za jeden z nejstarších terénů na planetě. Doporučuji kliknout na zvětšení. Zdroj: ISRO / ISSDC

ISRO také použilo MOM ke studiu sluneční koróny, a to trochu nečekaným způsobem. Ke studiu sluneční koróny použili vědci rádiové signály v pásmu S vysílané sondou zpět na Zem. Došlo k tomu během sluneční konjunkce. Tato událost se na Marsu obvykle stane jednou za přibližně dva roky. Během této události procházely rádiové signály z komunikace sluneční korónou a samozřejmě na ně měla vliv. Vědci byli schopni z těchto změn vyčíst informace o koróně. Pomocí konjunkce z května do června 2015 vědci studovali také turbulence díky spektrální analýze Dopplerova efektu.

Konec dobrý všechno dobré

Koncem září ISRO oficiálně oznámilo konec sondy MOM a zveřejnila i důvod proč už se delší dobu neozvala. Vyhodnocené výsledky ukazuje na souhrn vícero faktorů, jak už to tak bývá. V nádržích došlo palivo a po delším pobytu ve stínu planety se pravděpodobně vybila baterie pod kritickou hodnotu. Sonda Mangalyaan s sebou nesla asi 100 kg paliva pro nepředvídané události. V průběhu let toto palivo používala hlavně na drobné korekce své dráhy. Nejsložitější bylo „uhýbání“ před kometou a dva korekční manévry kvůli zkrácení pobytu ve stínu planety. Tým nebyl schopen změnit od začátku dubna 2022 polohu MOM a nebylo možné ani navázat spojení. Automat provedl v roce 2017 kritický manévr a nakonec spálil 20 kilogramů ze zbývajících 33 kg paliva v nádržích. Po tomto manévru zbývalo kosmické lodi pouze 13 kg paliva, z čehož 2,5 kg byla minimálně roční potřeba pro základní manévry, kam patří stabilizace a orientace v prostoru. Žádná delší korekce tedy nebyla možná a delšímu pobytu v zákrytu planety nešlo již do budoucna zabránit. Osud mise byl tedy zpečetěn. Mangalyaan spočine na světě, který před lety přilétl prozkoumat.

Cena, kterou dostal tým stojící za vznikem sondy Mangalyaan. Zdroj: ISRO

Cena, kterou dostal tým stojící za vznikem sondy Mangalyaan. Zdroj: ISRO

Dosud se podle agentury zaregistrovalo ke stažení dat z mise Mangalyaan z online archivu ISRO více než 7 200 uživatelů, z nichž 400 je mezinárodních. Celkem bylo provedeno asi 27 000 stažení. Kdo by měl zájem, tak je volně k dispozici bohatá galerie z mise a není třeba registrace. Nacházejí se tam snímky pořízené sondou do roku 2016. V tomto období byla družice nejaktivnější. Fotografiím z mise jsme se věnovali v minulosti třeba v tomto článku Martina Gembece, nebo také zde v přehledu Dušana Majera. Osobně za největší úspěch celé mise považuji zejména její hospodárnost. Po celém světě byla MOM velebena jako nejlevnější meziplanetární sonda. Tým, který za projektem stojí dostal celosvětové uznání a získal prestižní cenu Space Pioneer od americké National Space Society (NSS) v roce 2015 v kategorii vědy a techniky. Je nepochybně obtížné měřit přínosy a náklady – zejména ekonomické, které plynou z vesmírných misí. Ostatně i Indie se neubránila kritice, zda by nebylo lepší finance dát raději na chudobu v zemi a podobně. Jako protiargument však v roce 2013 indický novinář Samanth Subramanian v The New Yorker napsal: „Rozpočet sondy Mangalyaan ve výši 73 milionů dolarů je almužna ve srovnání s 20 miliardami dolarů, které Indie letos utratí na poskytování dotovaných potravin pro dva ze tří svých občanů, nebo s 5,3 miliardy dolarů, které budou letos vynaloženy na plán zaměstnanosti na venkově.“

Teď, na konci všeho toho dobrodružství, by bylo nedbalé nepřipomenout jasné přínosy plynoucí z úspěchu mise. Indie se díky misi Mangalyaan dostala do onoho pomyslného klubu vesmírných velmocí. Teď bude důležité se v této prestižní společnosti udržet. Mise také přispěla v Indii k nárustu zájmu v oblasti planetárních věd. Zatímco mnoho vědeckých pracovníků používá data z mise pro své doktorské práce. Jiná skupina lidí je prostě jen hrdá na to, že jejich země dokázala ve vlastní režii postavit a vyslat posla k rudé planetě. Mise měla a má také nesporný kulturní dopad. Vznikla již celá řada filmových adaptací i seriálů. Nejúspěšnější je snímek z roku 2019 Mission Mangal, který prorazil i v zahraničí. Sonda MOM se dostala i na bankovku v hodnotě 2000 rupií. Existence sondy Mangalyaan podnítila vytváření lukrativních pracovních míst, jedinečné poznatky z mise posílily pole astronomie a vyvrcholení projektu vyslalo do světa jasné poselství: „Dobrodružství objevování vesmíru nemusí být vždy založeno na bohatství, moci nebo privilegiích, ale i na přirozené lidské touze po objevování“. Konec.

Úspěch mise měl velký dopad a zapsal Indii do kosmické historie.

Úspěch mise měl velký dopad a zapsal Indii do kosmické historie. Zdroj: deccanchronicle.com

„Zdá se nám, že vidíme v prostoru Zemi samu, se zajímavými různostmi a novinkami, a každý z nás vyplul by dnes rád na tu cestu tam, kdyby naše duše měly k dispozici jistý dopravní prostředek, aby dosáhly toho cíle (tam i zpět ovšem)“. Camille Flammarion

Zdroje informací:
https://en.wikipedia.org/wiki/Mars_Orbiter_Mission
https://spaceflight101.com/mom/mars-orbiter-mission
https://spaceflight101.com/mom/indias-mars-orbiter
Mars Orbiter Mission spacecraft and its challenges: S. Arunan* and R. Satish
https://kosmonautix.cz/2022/06/indicky-raketak-kailas
https://www.nature.com/articles/nature14162
Study of Exospheric Neutral Composition of Mars observed from Indian
Mars Orbiter Mission: Kamsali Nagarajaa, Praveen Kumar Basuvaraja, S.C. Chakravartya, Praveen Kumar K
http://www.parabolicarc.com/2017/06/20/indias
https://doi.org/10.1093/mnras/stac056
https://www.techexplorist.com/isro-mom-stu
https://www.cnet.com/science/space/why-the-death
https://www.opindia.com/2021/09/remembering-
https://www.isro.gov.in/MOM_NationalMeet_2022SEP.html
https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=29440.0
https://factly.in/mangalyaan-marsmany-firsts-of-the-mission
https://mrbrowse.issdc.gov.in/MOMLTA
Mars Orbiter Mission (MOM) of ISRO: New Insight into Prediction of Solar Activity – Umesh Prasad
https://www.wionews.com/india-news/after-8-years-

National Geographic video: Mission to Mars

Zdroje obrázků:
https://pic.rmb.bdstatic.com/bjh/down/79068aff43b1
https://spaceflight101.com/mom/wp-content.jpg
PDF: Mars Orbiter Mission spacecraft and its challenges: S. Arunan* and R. Satish
https://planetary.s3.amamom_mission_control.jpg
http://www.parabolicarc.com/wp-content/upl.jpg
https://ars.els-cdn.com/content/image/1-.jpg
https://gumlet.assettype.com/swarajya%.jpg
https://planetary.s3.amazonaws.com/web/assets/pictures/20161006_30108068296_0952a219df_o.jpg
https://twitter.com/isro/status/846363092053344257/photo/1
https://planetary.s3.amazonaws.com/web.jpg
http://www.parabolicarc.com/wp-cont.jpg
https://pbs.twimg.com/media/CXpk-HPU0AANBZz?format=jpg&name=medium
https://s3.ap-southeast-1.amazonaws.com.jpg

Print Friendly, PDF & Email

Kontaktujte autora: hlášení chyb, nepřesností, připomínky
Prosím čekejte...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

6 komentářů ke článku “Mars na první pokus: Konec legendární sondy MOM (2. díl)”

  1. Michal Václavík VIP napsal:

    Hezký dvojčlánek o neprávem opomíjené sondě zkoumající Mars.

  2. MarekB napsal:

    Díky moc za úžasné 2 články. Bylo to moc super. Neskutečné, co všetko dokázali s touto sondou. Ešte raz díky moc.

  3. tonda napsal:

    Děkuji autorovi za super dvoudílný seriál!Moc se mě líbil!

Zanechte komentář

Chcete-li přidat komentář, musíte se přihlásit.