Další mise na Mars - Exomars 2022

Z Bajkonuru letos odstartuje druhá část mise Exomars. Na Marsu přistane v příštím roce. K Rudé planetě tak míří další zvědavé vozítko plné vědeckých přístrojů. (délka blogu 5 min.)  

Ten, kdo delší dobu sleduje výzkum Rudé planety, nejspíš nebude překvapen. Máme tu další sudý rok - a otevírá se další startovací okno. Letos ho využije sonda, kterou připravila Evropská Unie spolu s Ruskem. 

Startovací okno

... je většinou poměrně krátký časový úsek, v němž může odstartovat kosmická sonda k Marsu. Dostane se tak na potřebnou oběžnou dráhu naší sousední planety, aniž by musela použít neúnosně velké množství paliva.

Hohmannova elipsa

Mars a Země obíhají kolem Slunce v různých vzdálenostech - logicky mají také různé rychlosti. Vzdálenější planety mají nižší rychlost. Dobu, kdy jsou si planety poměrně blízko střídají období, kdy se nacházejí dokonce na opačných stranách Slunce. Na první pohled by se mohlo zdát, že nejpříznivější doba pro výlet na Mars nastane v okamžiku, kdy jsou si planety nejblíže - to je ovšem omyl. Pokud by se sonda musela vydat k Marsu v době největšího přiblížení, musela by doslova bojovat s rychlostí naší vlastní planety a vracet se zpět k pomalejšímu Marsu. 

Taková dráha by byla neekonomická a vyžadovala by použití značného množství paliva. To bylo jasné už vědcům, kteří se na počátku dvacátého století zabývali možným výletem k Marsu. Walter Hohmann tehdy vypracoval sice delší, ale daleko efektivnější dráhu. 

Jednou za přibližně dva roky (momentálně je to každý sudý rok) se planety dostávají do vzájemně výhodné polohy. Sonda startuje v okamžiku, kdy je Země na své oběžné dráze pozadu za Marsem. Využívá rychlosti, kterou jí udělí naše planeta a pomocí dalšího impulsu se dostává na eliptickou dráhu směrem k Marsu.  Během zhruba devíti měsíců pak přiletí do jeho blízkosti. Tady brzdí a vchází na oběžnou dráhu Rudé planety. Na té zpravidla zůstává orbitální část sondy, oddělí se přistávací modul, který se vydá na povrch planety. 

Exomars 2022

Letošní mise je už druhá v pořadí. Možná si vzpomenete na rok 2016, kdy startovala její předchůdkyně. A také na problémy, které měl přistávací modul Schiaparelli. 

Mise Exomars je společný počin Evropské kosmické agentury ESA a ruské agentury Roskosmos. Jejím cílem je prověřit existenci života na Marsu. Mise se účastní i NASA, která přispívá zkušenostmi a znalostmi. 

ExoMars 2022 odstartuje na raketě Proton-M s horním stupněm Breeze-M z Bajkonuru v Kazachstánu. 

Start by se měl konat na podzim - v období od 20. září do 1. října 2022. 

Na palubě sondy se bude nacházet přistávací modul Kazatchok s roverem, který dostal jméno Rosalind Franklin. 

Někdy kolem 10. června 2023 by mělo dojít k přistávacímu manévru na povrchu Marsu. Poté se rover rozloučí se svým landerem, sjede z něj a vydá se na svou vědeckou pouť na povrchu vyprahlé planety. 

Kolem Marsu už nyní obíhá orbitální část první mise Exomars 2016 - jmenuje se Trace Gas Orbiter (TGO). Tato orbitální sonda se bude starat o přenos dat z roveru na Zemi a naopak. 

Rosalind Franklin

Jméno Rosalind Franklin dostal rover na počest britské chemičky, která přispěla k odhalení struktury naší DNA. Má připomínat, že zvědavost je vlastní všem lidem, takže ji máme doslova v genech, říkají autoři projektu. 

Rover bude využívat solární panely. Tím se neliší od ostatních roverů, které momentálně pracují na Marsu. Chladné marsovské noci mu budou pomáhat přežít baterie a topné jednotky. 

Rosalind Franklin je rover, který má být poměrně samostatný. Z principu věci se totiž jeho komunikace se Zemí omezí na dvě krátká sezení za jeden sol (marsovský den). 

Orientovat se bude pomocí důmyslného systému kamer. Poté vypočítá svou dráhu, po které se vydá. Měl by ujet kolem 100 metrů denně. 

Vozítko má šest kol - to se dobře osvědčilo u jiných marsovských vozítek. Bude ovšem umět nejen jezdit, ale také tak trochu chodit. Imitaci chůze dosáhnou vědci díky tomu, že mohou ovládat každé kolo zvlášť - a pokud to bude nutné, mohou měnit jeho sklon a polohu. To by mělo pomoci ve chvíli, kdy vozítko uvízne v písečné duně. 

Přistání 

Vybrat místo pro přistání na Marsu není jednoduché. Povrch planety měří přibližně 145 000 000 km2, tedy zhruba jako všechny pozemské pevniny dohromady. 

Na výběr mají vědci pohoří i nížiny, ve kterých se kdysi nejspíš nacházel mělký oceán. Vzhledem k tomu, že má mise hledat stopy života na Marsu, musí být místo, kam sonda přistane, geologicky různorodé a pokud možno se musí nacházet tam, kde kdysi mohl být dostatek vody. 

Navíc musí být bezpečné pro samotné přistání a nacházet se pokud možno pod úrovní dávného moře (nikoliv v horském masivu). Musí mít nad sebou totiž dostatečnou vrstvu atmosféry, ta bude přistávacímu modulu pomáhat brzit. 

Lander vstoupí do atmosféry Marsu rychlostí přibližně 20 000 km/h. Tepelný štít pomůže snížit rychlost na dvojnásobek rychlosti zvuku. Poté bude nasazen první padák. O půl minuty později bude padák odhozen a otevře se druhý, mnohem větší padák, který sníží rychlost na podzvukovou. 

V další fázi přistání budou zažehnuty raketové motory. Počítač bude muset sledovat aktuální výšku a rozhodnout, kdy zažehnout palivo. Tato část přistání se stala osudnou první části mise ExoMars a landeru Schiaparelli. Doufejme, že tentokrát poběží vše hladce. 

Vzhledem k tomu, že parametry marsovské atmosféry trochu kolísají, nedá se místo přistání vypočítat úplně přesně. Vědci mohou jen určit pravděpodobnou elipsu, do které sonda přistane. V případě Exomarsu bude mít rozměry 104 x 19 km. 

Pokračování příště… 

Příště: Kamerový systém a dvojče, které zanechá “Rose” na naší planetě