Dnes je to přesně 30 let od startu americké planetární sondy Mars Global Surveyor. Jejím hlavním cílem bylo komplexní mapování povrchu Marsu a studium jeho atmosféry, topografie, mineralogického složení a magnetického pole. Sonda odstartovala 7. listopadu 1996 na raketě Delta II z rampy LC-17A na floridském mysu Canaveral a na oběžné dráze Marsu pracovala přibližně devět let, přestože svou primární misi dokončila už v roce 2001. Data nasbíraná sondou pomohla například při výběru přistávací oblasti roverů Spirit i Opportunity a sonda samotná později zajišťovala retranslaci dat pro komunikaci s oběma vozítky.
Mise Mars Global Surveyor vznikla jako cenově dostupnější způsob uskutečnění vědeckých cílů sondy Mars Observer, se kterou NASA ztratila kontakt tři dny před jejím navedením na oběžnou dráhu Marsu v roce 1993. Kontakt s ní se už nikdy nepodařilo obnovit a Mars Observer byl prohlášen za ztracený. Sonda Mars Global Surveyor byla první misí nového programu NASA Mars Surveyor Program zaměřeného na systematický průzkum rudé planety. Ve stejném startovním okně odstartovala také mise Mars Pathfinder, která v roce 1997 dopravila na povrch Marsu historicky první vozítko Sojourner.
Zdroj: The Planetary Society
Sonda Mars Global Surveyor vážila lehce přes jednu tunu a elektrickou energii jí dodávaly dva rozkládací solární panely. Pro NASA ji vyrobila společnost Lockheed Martin. Byla vybavena čtyřmi hlavními vědeckými přístroji, rádiovým experimentem Gravity Field Experiment a komunikačním systémem Mars Relay System.
Přístroj Mars Orbiter Camera (MOC) se skládal ze tří kamer – jedné úzkoúhlé a dvou širokoúhlých. Teleobjektiv pořizoval detailní černobílé snímky povrchu Marsu s rozlišením dosahujícím jednotek metrů na pixel. Umožňoval detailně zkoumat krátery, kaňony, duny a další útvary. Snímky byly natolik ostré, že díky nim mohli vědci provádět podrobný geologický výzkum z oběžné dráhy rudé planety. Širokoúhlé kamery pořizovaly barevné snímky rozsáhlejších oblastí a sloužily hlavně k monitorování prachových bouří či polárních čepiček. Dlouhodobé opakované snímkování stejných oblastí ukázalo povrchové změny v průběhu času.
Zdroj: photojournal.jpl.nasa.gov
Zpracování: Marek Tušl
Dalším přístrojem byl laserový výškoměr Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA), který vysílal laserové impulzy směrem k povrchu Marsu a měřil dobu, za kterou se odražené světlo vrátilo zpět. Na základě doby návratu laserového impulzu a znalosti polohy sondy bylo možné určovat výšku jednotlivých terénních útvarů. Díky datům z laserového výškoměru a snímkům z kamery vědci dokázali sestavit podrobnou topografickou mapu Marsu.
Spektrometr Thermal Emission Spectrometer (TES) měřil infračervené záření vyzařované marsovským povrchem a jeho atmosférou. Spektrometr TES byl původně součástí ztracené sondy Mars Observer, a pro MGS proto musel být vyroben nový exemplář. Na základě spektrálních charakteristik dokázal určit mineralogické složení povrchu – například identifikovat různé druhy hornin či minerálů.
Pod názvem Magnetometer/Electron Reflectometer (MAG/ER) se skrývaly dva přístroje určené ke studiu magnetických vlastností rudé planety. Magnetometr měřil intenzitu a směr magnetického pole v okolí sondy, zatímco elektronový reflektometr pomocí měření elektronů nepřímo mapoval magnetické pole marsovské kůry. Výsledky přispěly k objevu rozsáhlých oblastí se zbytkovou magnetizací, které svědčí o existenci globálního magnetického pole v dávné minulosti Marsu.
Zdroj: science.nasa.gov
Gravity Field Experiment (někdy také nazývaný Radio Science) využíval rádiové spojení mezi sondou a pozemními stanicemi a měřením Dopplerova posuvu signálu sledoval drobné změny pohybu sondy způsobené gravitačním polem Marsu. Analýza rádiového signálu procházejícího marsovskou atmosférou navíc umožňovala určovat její teplotu a tlak.
Mars Relay System nebyl určen k vědeckému měření, ale k retranslaci dat z přistávacích modulů a roverů na povrchu Marsu. Pracoval na frekvenci 437,1 MHz a mohl přijímat signály z povrchových sond vzdálených až přibližně 5 000 kilometrů. Anténu pro tento přístroj dodala francouzská kosmická agentura CNES. Díky tomuto přístroji si povrchové mise vystačily s menším a lehčím komunikačním vybavením.
Po desetiměsíčním přeletu byla sonda 12. září 1997 úspěšně navedena na oběžnou dráhu Marsu. K postupnému snižování oběžné dráhy využívala odpor horních vrstev jeho atmosféry (tzv. aerobraking), čímž šetřila pohonné látky. Kvůli problému s jedním ze solárních panelů bylo nutné aerobraking výrazně zpomalit a upravit a celý proces navedení na finální téměř kruhovou polární dráhu se protáhl na přibližně 17 měsíců. Mapování Marsu sonda začala v březnu roku 1999 a svou primární misi trvající jeden marsovský rok dokončila v roce 2001. Následně NASA její misi několikrát prodlužovala.
Mars Global Surveyor přinesla řadu zásadních vědeckých poznatků. Laserový výškoměr MOLA vytvořil detailní globální výškovou mapu planety. Přístroj potvrdil výraznou výškovou dichotomii mezi jižními vysočinami a severními nížinami a také přispěl k výzkumu impaktních pánví, polárních čepiček a hypotézy někdejšího severního oceánu.
Zdroj: photojournal.jpl.nasa.gov
Spektrometr TES identifikoval v oblasti Meridiani Planum rozsáhlá ložiska krystalického hematitu, který na Zemi často vzniká v souvislosti s kapalnou vodou. Právě tento objev byl jedním z hlavních důvodů, proč zde přistál rover Opportunity. Snímky z kamery MOC odhalily sedimentární vrstvy, říční delty a další útvary dokazující složitou geologickou minulost Marsu. Opakované fotografování stejných míst navíc odhalilo vznik nových impaktních kráterů, změny v roklích či přesuny prachu na povrchu planety. Sonda také dlouhodobě sledovala prachové bouře, oblačnost a sezónní změny polárních čepiček. Rádiová měření provedená sondou Mars Global Surveyor přispěla ke zpřesnění modelů gravitačního pole a vnitřní struktury planety. Během mise odeslala na Zemi více než 240 000 snímků povrchu Marsu.
Zdroj: photojournal.jpl.nasa.gov
Po rutinním manévru se solárními panely dne 2. listopadu 2006 byla se sondou Mars Global Surveyor ztracena komunikace. Vyšetřování ukázalo, že příčinou byl pravděpodobně řetězec problémů souvisejících s chybou při úpravě dat v paměti palubního počítače. Chybné natočení sondy pravděpodobně vystavilo jednu z baterií přímému slunečnímu záření, což vedlo k přehřátí a následné ztrátě elektrické energie. Kvůli nesprávné orientaci antény již sonda nedokázala komunikovat se řídícím střediskem. Pokusy o navázání spojení skončily neúspěchem a mise tak byla ukončena. Sonda Mars Global Surveyor pracovala na oběžné dráze Marsu více než devět let, výrazně překonala plánovanou životnost a přinesla vědecké poznatky, které se staly důležitým základem pro výzkum rudé planety dalšími sondami a vozítky.
Zdroje informací:
https://science.nasa.gov/
https://nasa.gov/
https://en.wikipedia.org/
https://jpl.nasa.gov/
https://ntrs.nasa.gov/
https://nssdc.gsfc.nasa.gov/
https://science.nasa.gov/
Zdroje obrázků:
https://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA17486.jpg
https://planetary.s3.amazonaws.com/web/assets/pictures/20171005_mgs_launch_delta2.jpg
https://assets.science.nasa.gov/content/dam/science/psd/photojournal/pia/pia01/pia01333/PIA01333.jpg
https://science.nasa.gov/wp-content/uploads/2024/03/pia00949-magnetic-sources-in-the-crust-of-mars.jpg
https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA02993https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA02993
https://assets.science.nasa.gov/content/dam/science/psd/photojournal/pia/pia01/pia01442/PIA01442.jpg
