Vytrvalost & Vynalézavost
V prosinci 2012 vyhlásil americký úřad pro letecké a kosmonautické záležitosti NASA program již pátého amerického roveru Mars 2020, který by měl na Marsu přistát. Posléze dostal název Perseverance (Vytrvalost). Jeho úkolem je pátrat po stopách dávného života na Marsu. Pro tento účel bylo také vybráno specifické místo, kterým je dno někdejšího jezera. Toto místo, jež se skutečně jmenuje Jezero Crater (podle vesnice v Bosně a Hercegovině), bylo v dávných dobách napájeno říčkou, jež tu vytvořila deltu. Očekává se, že rover uskuteční několik hloubkových vrtů. Získané vzorky budou umístěny do kontejneru s plánem jejich detailní analýzy na Zemi jednou z budoucích misí.
Umělecká představa roveru Perseverance a dronu Ingenuity
Jezero Crater je pro hledání života mimořádně zajímavý terén, ale také poměrně nebezpečný. Skutečně, jde o nejnáročnější přistání, jaké se kdy na Marsu uskutečnilo.
Umělecká představa někdejšího jezera, zaplněného vodou – zde Perseverance přistane
Výprava započala úspěšným startem 30. července 2020 rakety Atlas-5 ze základny na mysu Canaveral. Šestiměsíční mise proběhla bez komplikací. Nyní však čeká nejkritičtější krok, přistání na Marsu.
Sedm minut hrůzy
Přistání bude ze všech nejnáročnější, a to z několika důvodů.
Prvním je fakt, že jde o nejtěžší zařízení, jaké kdy zkoumalo povrch cizího světa – rover Perseverance váží přes 1 tunu. Takové zařízení nemůže přistávat na pouhém padáku, protože marsovská řídká atmosféra je pro něj příliš málo účinná. Nelze použít ani nafukovací airbagy, jako tomu bylo v případě roverů Spirit a Opportunity. Využije se stejná technika jako v případě roveru Curiosity, který na Marsu přistál v srpnu 2012, tedy kombinace tepelného štítu v první fázi zbrzdění, padákového systému v další a nakonec vestavěného navijáku SkyCrane, který z bezpečné výšky několika desítek metrů rover spustí na povrch.
Počítačová simulace přistání Perseverance na Marsu (z Youtube NASA)
Další problém, kterým bude mise čelit, je, jak už jsme zmínili, složitost terénu. Na palubě je komplex pokročilých technologií EDL, z nichž některé jsou zaměřeny právě na otázku přistání. Bezesporu sem patří proces mapování terénu a vyhledávání vhodného místa pro přistání přímo na místě, v závěrečných fázích přistání, kdy již bude odhozen tepelný štít. Tato závěrečná fáze vešla do povědomí jako sedm minut hrůzy.
Přistání proběhne zcela v automatickém režimu, bez možnosti zásahu pozemního řídicího střediska. Důvodem je zpoždění signálu, které je větší jak 11 minut. Tak dlouho trvá, než signál z Marsu doputuje na Zemi.
Fáze přistání
Samotné přistání je rozděleno do několika fází:
-
21:38 SEČ – oddělení od transportní části, která sloužila pro přelet mezi Zemí a Marsem
-
21:48 – vstup do atmosféry rychlostí 19.500 km/h
-
21:49 – ohřev tepelného štítu v důsledku tření s řídkými vrstvami atmosféry
-
21:52 – vytažení padáku (čas je orientační, bude vyhodnocen na místě)
-
20 sekund později – oddělení tepelného štítu
-
21:54 – oddělení vrchní části od přistávací (rover + SkyCrane); k dalšímu zpomalení jsou využity trysky raketových motorů
-
21:55 – touchdown rychlostí kolem 2 až 3 km/h
Sledujte přistání roveru na Marsu v přímém přenosu dnes od 20:15 SEČ na Youtube NASA.
Evropské marsovské sondy v pohotovosti
Kolem Marsu krouží řada aktivních amerických a evropských družic. Jedna z nich, evropská Trace Gas Orbiter, bude v příhodném trajektorii, takže se postará o přenos prvních dat z roveru po přistání. Ty budou klíčové, protože na základě nich se zjistí, zda se přistání podařilo a zda rover není poškozen. Další evropská družice, Mars Express, obíhá kolem Marsu již od roku 2004. Od té doby pořizuje tisíce 3D snímků planety, z nichž některé se využily pro misi Mars 2020. I od ní se počítá, že bude zajišťovat komunikaci mezi roverem a Zemí. Bližší info zde.
Na palubě je i helikoptéra s Linuxem
Vůbec poprvé bude na jiném světě vyzkoušen dron. Malá helikoptéra, pojmenovaná Ingenuity, je technologický demonstrátor, který má vyzkoušet možnosti vrtulového letu v podmínkách Marsu. Zároveň se očekává, že při výškových letech pomůže roveru s upřesněním budoucího místa výzkumu. Ingenuity je velmi malý stroj, rozměry těla nepřevyšují 20/50 cm a průměr rotoru 1,2 m. Váží 1,2 kg. V tuto chvíli se nachází na spodní části roveru. S prvním letem se počítá měsíc po přistání. Dron se přitom vznese do výšky nanejvýš 10 metrů, a to na několik minut. Řídit se bude autonomně, ale bude též komunikovat s roverem. Předpokládá se, že v první fázi poletí až pětkrát.
Detail Ingenuity
Velmi zajímavá je softwarová a hardwarová výbava dronu:
Hlavní počítač pro Ingenuity používá procesor Qualcomm Snapdragon a letovou desku Qualcomm, distribuovanou společností Intrinsyc, s operačním systémem Linux. Kromě jiných funkcí ovládá tento algoritmus vizuální navigace pomocí odhadu rychlosti, odvozeného z funkcí sledování kamerou. Procesor Qualcomm je připojen ke dvěma jednotkám mikrokontroléru řízení letu (MCU), aby mohl provádět potřebné funkce řízení letu. Komunikace s roverem probíhá prostřednictvím rádiového spojení pomocí nízkoenergetických komunikačních protokolů Zigbee, implementovaných prostřednictvím chipsetů 900 MHz SiFlex 02, připojených jak v roveru, tak ve vrtulníku. Komunikační systém je navržen tak, aby přenášel data rychlostí 250 kbit/s na vzdálenosti až 1 000 m. Wikipedia
… a také podpisy našich redakcí
Pro zvýšení povědomí o misi uskutečnil úřad NASA (jako při jiných podobných příležitostech) akci Send Your Name To Mars. Zájemci mohli prostřednictvím formuláře získat digitální „letenku“ a zápis zvoleného jména na čip, umístěný na roveru. Celkem se tak sešlo téměř 11 milionů jmen. Nechybí ani LinuxEXPRES, OpenOffice.cz či LibreOffice.
Čip se jmény zájemců
Letenka LinuxEXPRES
Letenka OpenOffice.cz
Letenka LibreOffice
EDIT: JSME NA MARSU!
První snímek bezprostředně po přistání