Cesta na Mars - Projekt Mars Exploration Rover / Spirit a Opportunity

Prieskumná misia Mars Exploration Rover, súčasťou ktorej bolo vyslanie prieskumných vozidla Spirit a Opportunity na planétu Mars, bola jednou z najdôležitejších a najvydarenejších misií NASA v 21. storočí. Robot MER - B Opportunity (Príležitosť) skúmal spolu so svojím dvojčaťom MER - A Spirit (Duch) marsovský povrch viac ako päť rokov. Dve prieskumné vozidlá mnohonásobne prekročili svoju plánovanú životnosť.
Hlavným cieľom misie bol prieskum hornín, povrchu a zloženia planéty. Prístroje na vozidlách analyzovali pôdu a jej vzorky, ktoré by dokazovala výskyt vody na Marse. Sondy pristáli na opačných stranách planéty na miestach, o ktorých sa predpokladalo, že v minulosti mohli byť vystavené pôsobeniu vody. Jedným miestom bol kráter Gusev a možno bývalé jazero na dne tohto impaktného krátera a planina Meridiani kde zloženie hornín (hematit) naznačuje možnú prítomnosť vody.
Prístroje a technické vybavenie vozidiel: panoramatická kamera (PanCam) pre stereoskopické snímkovanie terénu, obidve časti sú vybavené kotúčmi filtrov pre odhad mineralogickeho zloženia okolia, miniatúrny spektrometer tepelných emisií (Miniature Thermal Emission Spectrometer, Mini-TES) skúma nerasty pomocou ich tepelného vyžarovania, Mössbauerov spektrometer (Mössbauer Spectrometer) pre hľadanie zlúčenín železa vo vzorke, spektrometer röntgenového a alfa žiarenia (Alpha Particle X-ray Spectrometer, APXS), mikroskopický zobrazovač (Microscopic Imager, MI) pre detailné snímky hornín, brúska (Rock Abrasion Tool, RAT) pre očistenie a obrúsenie skúmaných kameňov.

Oficiálna www stránka projektu - Mars Exploration Rover
Kráter Victoria
Robot Opportunity skúmal v rozpätí niekoľkých mesiacov rokov 2006 až 2007 okolie a vnútro kráteru Victoria. Prieskumník získal cenné a vedci ich porovnali s výsledkami z menších kráterov, ktoré skúmal predtým. Hlavné závery tejto misie zhrnuli vedci do nasledujúcich bodov : Príčinou erózie boli vietor a voda. Vietor pôsobí dodnes a tak ako predtým sa prejavuje najmä tvorbou piesočných dún. Voda v skorých fázach, na mladom Marse, miesto opakovane zaplavovala a mizla, pričom pôsobila na horniny pri povrchu i hlbšie. (Mars vznikol - aj Zem - pred cca 4,5-miliardami rokov, no na rozdiel od nej sa takmer všetky dnes na ňom pozorované geologické útvary viažu na prvých 1- až 1,5-miliardy rokov.)
Okraj Victorie tvoria jednak strmé útesy, jednak rozsiahle výmleté úseky s miernejším sklonom terénu. Nad okolitým terénom vyčnieva až 5 metrov, hrubý je až 220 metrov. Zdá sa, že až do vzdialenosti zhruba jedného priemeru krátera pokrýva terén prstenec hornín vyhodených pri dopade inkriminovaného vesmírneho telesa. „Vrúbkovanie" krátera ukazuje, že býval menší - prevažne veterná erózia ho postupne zväčšila z priemeru cca 600 metrov na dnešných cca 750 metrov. Pôvodne bol hlboký cca 125 metrov, dnes je - najmä účinkom návejov piesku a častíc obrúsených vetrom z útesov, na dne má rozsiahle dunové pole - asi o 40 percent plytkejší (75 metrov).

Odkryté súvrstvia na útesoch sú hrubé až vyše desať metrov, viac ako v Endurance. Vznikli z dún, ktoré účinkom vody spevneli na pieskovec. Do piesku sa predtým dostalo veľa sulfátových solí, ktoré vyprodukovalo pôsobenie kyslej vody na sopečnú horninu v skalnom základe. Robot našiel pri okraji Victorie aj úlomky meteoritu, azda súčasti vesmírneho telesa, ktoré vyhĺbilo tento kráter. A horniny z väčšej hĺbky, vyhodené dopadom. Tie okrem iného obsahovali na železo bohaté guľôčky (prevažne z hematitu - čo je oxid železitý), ktoré vedci z tímu Opportunity v roku 2004 nazvali „čučoriedky". Nepochybne vznikli pôsobením kvapalnej vody. Keďže v hlbších vrstvách sa našli väčšie ako vo vrstvách pri povrchu, voda tam zrejme pôsobila intenzívnejšie. V Duck Bay robot zistil, že nižšie vrstvy obsahujú menej síry a železa ako vyššie a naopak viac hliníka a kremíka. Zaznamenané podrobnosti silne pripomínajú výsledky z krátera Endurance. Veľmi podobné či rovnaké podmienky očividne pôsobili v regionálnom, nielen lokálnom meradle. Pôsobenie vody na horniny popri spomenutých „čučoriedkach" prezradili aj charakteristické zmeny minerálov a hranaté póry po rozpustených kryštáloch. Východná časť útesu Cape Verde (Zelený mys) s vrstvami, ktoré ilustrujú dopad vesmírneho telesa vytvorivšieho kráter Victoria. Horná biela prerušovaná línia vyznačuje povrch pred dopadom, nad ňou sú dopadom rozdrvené horniny, dolná vyznačuje skalný základ, medzi nimi sa nachádzajú miestami dopadom polámané horniny.
Chronológia misie:
4. január 2004 - Robot Spirit pristál v kráteri Gusev. Pristávací proces sa skončil v malom kráteri Eagle (Orol), obklopenom plochým terénom. Robot preskúmal Eagle, najmä malý odkryv horninných vrstiev, a potom sa vydal k inému kráteru, nazvanému Endurance (Vytrvalosť), vzdialenému asi 800 metrov na východ. Kráter má priemer cca 130 metrov. Zdržal sa tam do decembra 2004, pričom azda najcennejší bol výskum 7,5 metra hrubého súvrstvia odkrytých hornín. Na okraji objavil kameň nazvaný Barbeton, neporušený meteorit. Nasledoval prieskum miesta, kde dopadol ochranný tepelný štít MER - B.
25. január 2004 - Opportunity pristál na Marse v oblasti Meridiani Planum, rovine, ktorá leží neďaleko marsovského rovníka, z jeho južnej strany. Pristál na opačnej strane planéty ako jeho dvojča Spirit.
31. máj 2006 - Výskumný robot Opportunity zapadol do duny vytvorenej z drobných prachových čiastočiek. Podobnú situáciu zvládlo vozidlo aj v roku 2005. Opportunity ostal v dune až do júna 2005. Keď ho technici špeciálnymi príkazmi uvoľnili, nasmerovali ho na juh k väčšiemu, ale silne zerodovanému kráteru Erebus s priemerom cca 350 metrov, kde sa zdržal do marca 2006.
16. september 2006 - Opportunity dosiahol kráter Victoria (Víťazstvo). Od miesta pristátia Opportunity bol vzdialený šesť kilometrov južným smerom. Robot zvonku skúmal jeho severný okraj. No neabsolvoval „okružnú cestu"

15. júl 2007 - Opportunity ukončil okolní prieskum kráteru Victoria a vrátil sa do východiskovej pozície zo septembra 2006.
5. september 2007 - Opportunity bol nasmerovaný po svahu Duck Bay (Kačací záliv) nižšie do kráteru Victoria. Robot sa v auguste 2008 odtiaľ bez väčších problémov vyšplhal. Na Marse do tejto chvíle urazil cca 16 kilometrov. Planetárnych geológov priviedla k ochote riskovať nádej, že robot nižšie vo vnútri krátera Victoria získa podrobné údaje o environmentálnej histórii Marsu. Kráter zarezaný do povrchu obnažuje hlbšie vrstvy pôdy a hornín a súčasne na ňom samotnom možno skúmať eróziu a teda dlhodobé zmeny prostredia.
24. august 2007 - Rovery sond Spirit a Opportunity zahájili po dlhej šesť týždňov trvajúcej prestávke, spôsobenej prašnou búrkou na planéte Mars, nový prieskum povrchu planéty.
15. november 2008 - Spirit ohlásil prvé prevádzkové problémy. Spôsobil ich nedostatočný dopad slnečného svetla na jeho solárne panely v dôsledku veľkej prašnej búrky. Aby vozidlo svoje batérie celkom nevybilo, prikázali mu inžinieri NASA prestať ohrievať rôzne prístroje a na niekoľko dní prerušiť kontakt so Zemou. Keď búrka zoslabla, stroj nabral dostatok energie na ďalšiu prácu.
15. apríl 2009 – Vozidlo Spirit uviazlo v nestálom teréne na mieste zvanom "Troy", ktoré sa nachádza v kráteri Gusev, Vedci v Kalifornskom technologickom inštitúte v Pasadene riešili v roku 2005 podobný prípad s Opportunity. Šesťkolesovému vozidlu v tej dobe nefungovalo jedno z kolies.
Tím z riadiaceho strediska v Laboratóriu prúdového pohonu (JPL) sa preto rozhodol, vzhľadom k opotrebovaniu vozidla, trpezlivo zozbierať čo najviac údajov o aktuálnej situácii Spirit a na tomto základe pripraviť na Zemi presný model prostredia. Prvotné indície nasvedčovali tomu, že Spirit uviazol na kameni. Riadiaci tím bol presvedčený, že na ňom nespočívala hmotnosť robota. Substrát, ktorý uväznil Spirit, bol zaujímavý z hľadiska poznania minulého vývoja prostredia na Marse. Mal najmenej tri odlišne sfarbené vrstvy prekryté tmavšími pieskom. Priestor v ktorom vozidlo uviazlo mal priemer cca 90 metrov a bola to zvrstvená vystupujúca skala. Išlo o staré sopečné ložisko, vytvorené výbuchom čadiča po styku s vodou. Potvrdila to chemická analýza, ktorú vykonal sám Spirit. Fumarola, sopečný prieduch, z ktorého prýštila vodná para, oxid uhličitý, oxid siričitý, kyselina chlorovodíková a sirovodík, skúmal Spirit niekoľko mesiacov. Miesto označené ako Home Plate sa nachádzalo zhruba 3,2 kilometra juhovýchodne od miesta pristátia Spirit.
Výskumné vozidlo Spirit sa začalo hýbať novembri 2009. Robot prejavil prvé známky aktivity po tom, čo sa tímu podarilo zoradiť kolieska na prístroji tak, aby mohli vyskúšať nový záchranný postup.
27. januára 2010 - Experti Národného úradu pre letectvo a vesmír (NASA) oznámili, že sa vzdali snáh o vyslobodenie výskumného vozidla Spirit. V centrále projektu bolo rozhodnuté, že sonda Spirit na Marse sa už nebude pokúšať o uvoľnenie z pieskového záveja, do ktorého zapadla v roku 2009. Prešla do do módu statickej sondy a v takomto stave pokračovala vo výskumnej činnosti. Od pristátia na Marse v januári 2004 najazdil Spirit osem kilometrov.
31. január 2010 - Opportunity ostávala pohyblivá. Po Marse mala najazdených už takmer 19 km. Do riadiaceho centra odoslala 133 - tisíc snímok.
PRIESTOR PRE PLANÉTU ZEM
Prihláste sa k odberu článkov na Facebooku
Diskusia na konci článku
(Diskusný príspevok bude následne skopírovaný aj do Diskusného fóra na stránke facebook – Priestor)

