Marsovský rover

Rover Curiosity (Mars Science Laboratory) na Marse 7. október 2015

Marsovské rovery (angl. Mars rovers) sú robotické terénne prieskumné vozidlá na cestovanie po povrchu Marsu, kde zbierajú cenné údaje, ktoré potom pomáhajú vedcom na Zemi získavať informácie o histórii planéty. Môže ísť napríklad o spektrálnu analýzu, hľadanie chemických stavebných kameňov života (uhlík, dusík, kyslík), identifikácia prvkov a zlúčenín, skúmanie atmosféry a jej zloženia, meranie povrchového žiarenia, geológia a seizmická aktivita planéty a v každom prípade optické prístroje. Na rozdiel od stacionárnych pristávacích modulov majú niekoľko výhod: môžu napríklad skúmať väčšiu plochu a skúmať zaujímavé objekty, nasmerovať svoje solárne panely tak, aby zachytávali čo najväčšiu plochu slnečnej energie. Dodnes (september 2023) sa na povrchu Marsu pohybovalo šesť úspešných marsovských roverov.

Príprava na štart

Rovery sa, tak ako aj iné kozmické sondy, konštruujú v čistej miestnosti (angl. cleanroom), aby sa zabránilo kontaminácii sondy a jej dielov mikroorganizmami alebo prachovými časticami. Časti sondy sú vyrábané rôznymi štátmi po celom svete, aby boli čo najpresnejšie. Sonda je medzitým niekoľkokrát rozobratá a naspäť zostavená. Na elektronike sondy je testovaná presnosť a zvládanie extrémnych teplôt, ktoré sú na Marse. Taktiež sa simuluje terén, v prípade roveru Perseverance sa testoval aj padák.

Štart

Sondy sú umiestnené na vrchu nosnej rakety v aerodynamických krytoch.

Po čase približne 90 až 120 sekúnd po štarte sa odhadzujú pomocné motory (boostery). Vo výške asi 100 (Kármánova hranica) až 150 km sa odhadzujú aerodynamické kryty, keďže v tomto bode je už atmosféra veľmi riedka na to, aby brzdila sondu. Približne 43 až 55 minút po štarte sa oddeľuje sonda od nosnej rakety, keď je na správnej dráhe. Zvyčajne trvá cesta sondám na Mars 6 až 8 mesiacov, počas ktorej sa vykonávajú korekcie dráhy.

Mars Patfinder – Delta II
Spirit – Delta II
Opportunity – Delta II
Mars Science Laboratory – Atlas V 541
Mars 2020 – Atlas V 541
Prototyp roveru Exomars Rover – Ešte neodštartoval
Zhurong – Long March 5

Solárne panely po očistení 22. – 24. marca 2014

Zdroj energie

Prvý rover – Sojourner – používal na napájanie solárny panel s rozlohou 0,22 m² a výkonom 16 W (mal tiež rezervnú batériu s kapacitou 12 Ah). Rovery Spirit a Opportunity používali na napájanie tiež solárne panely s rozlohou 1,3 m² s výkonom 16 W a tiež RTG (Rádioizotopový termoelektrický generátor), ktoré udržiavali teplo vo vnútri sondy (kvôli elektronike). Solárne panely majú nevýhodu – po rokoch prevádzky sa na nich vytvorí vrstva marťanského prachu. Našťastie sa však v atmosfére Marsu často objavujú víry (´´prachoví diabli´´), ktoré očistili jej solárne panely. Okrem toho Opportunity musela cez marťanskú zimu obmedziť niektoré činnosti, aby ušetrila elektrickú energiu na kontakt so Zemou, pretože počas zimy klesá intenzita slnečnej energie.

Na rozdiel od roverov Spirit a Opportunity sofistikovanejší rover Curiosity používa RTG ako svoj hlavný a jediný zdroj energie. RTG Curiosity generuje asi 110 W elektrickej energie pri začiatku životnosti a jeho výkon postupne klesá o 0,22 % ročne zatiaľ čo RTG Opportunity generuje asi 300 W elektrickej energie pri začiatku a jeho výkon klesá o 0,8 % ročne, čo znamená, že že RTG Curiosity bude mať väčší výkon ako RTG Opportunity po približne 11 rokoch prevádzky (Stav misie Opportunity: viac ako 14 rokov, Curiosity: viac ako 11 rokov a je stále v prevádzke).

Pristátie

Bližšie informácie v hlavnom článku: Pristátie na Marse

Sonda vstupuje do atmosféry Marsu a spomaľuje. Pri vstupe do atmosféry vzniká veľmi vysoká teplota, pred ktorou sondu chráni tepelný štít. Neskôr sa otvorí padák a odhodí tepelný štít. Pri misiách Mars Pathfinder a Mars Exploration Rover sondu zabrzdily trysky z cestovného stupňa (Backshell) a uvoľnili na povrch sondu, okolo ktorej boli airbagy. Nasledovalo niekoľko odskokov. Po zastavení sa odklopili panely podobne ako okvetné lístky a sonda bola pripravená na svoju vedeckú činnosť. Pri misiách roverov Perseverance a Curiosity bola použitá zostupová plošina Skycrane, ktorá ich pomocou trysiek ich spustila na povrch a odletela do bezpečnej vzdialenosti od roveru, aby ho nepoškodila.

Riadenie misie

Kvôli veľkej vzdialenosti 81 miliónov kilometrov je signál oneskorený o 5 až 22 minút, podľa toho, aká je vzdialenosť Marsu od Zeme. Preto sa sonda nedá riadiť v reálnom čase, ako to bolo v prípade ruských sond Lunochodov (oneskorenie približne 1,2 sek.). Ak by z riadiaceho strediska vyslali signál, aby sa sonda otočila, signál dorazí k sonde približne za 20 minút. Asi 5 minút trvá, kým sonda príkaz spracuje a vykoná ho, 20 minút naspäť ako potvrdenie. Medzitým však sonda mohla niekde uviaznuť a vyslobodenie by trvalo príliš dlho. Právo z tohto dôvodu je potrebné, aby sa sonda riadila autonómne – na to bol vyvinutý systém AutoNav (Autonomous Navigation) – pokročilý systém automatickej navigácie, ktorý použili už rovery Mars Exploration Rover, ale vo vyspelejšej verzii ho používali až rovery MSL Curiosity a Mars 2020 Perseverance. Systém funguje tak, že sonda najprv vytvorí stereo fotografie terénu, naskenuje ho, vyhodnotí, ktorá trasa je najvhodnejšia a posunie sa na koniec trasy.

Zoznam misií

Táto počítačová animácia zobrazuje záznam telemetrie z roveru NASA Perseverance Mars pri jeho prvej jazde pomocou AutoNav

Aktívne

MSL Curiosity – je najväčší a najpokročilejší rover vyslaný na Mars. Je to rover veľkosti malého terénneho vozidla, ktorý je súčasťou misie NASA Mars Science Laboratory (MSL). Cieľom misie Curiosity je študovať obývateľnosť a potenciál pre život na Marse. Rover odštartoval 26. novembra 2011 z Mysu Canaveral začal svoju prvú jazdu po Marse 29. augusta 2012.

Mars 2020 Perseverance – najnovší rover NASA na Marse, ktorý odštartoval z Mysu Canaveral 30. júla 2020 a pristál 18. februára 2021 ako súčasť misie Mars 2020. Je veľmi podobný roveru Curiosity, ale má iné vedecké nástroje a ciele. Jeho hlavnou úlohou je zhromaždiť vzorky z Marsu, ktoré sa majú vrátiť na Zem okolo roku 2030. Tiež prepravuje prvý vrtuľník na Marse nazvaný Ingenuity.

Zhurong – je prvý čínsky rover na Marse, ktorý odštartoval 23. júla 2020 z kozmodrómu Wen-čchang a pristál 14. mája 2021 ako súčasť misie Tianwen-1. Jeho menom je ohnivý boh vo starovekej čínskej mytológii. Jeho cieľom je skúmať geológiu, atmosféru a magnetické pole Marsu.

Neaktívne

Spirit (MER-A) – bol jeden z dvoch identických roverov, ktoré pristáli na Marse v roku 2004 ako súčasť misie Mars Exploration Rovers. Jeho cieľom bolo hľadať stopy po vode a živote na Marse v minulosti. Spirit skončil svoju misiu v roku 2010 po uväznení v piesku, zatiaľ čo jeho dvojča Opportunity pokračoval v prieskume až do roku 2018. Spirit prešiel 7,73 km po povrchu Marsu a objavil mnoho zaujímavých geologických údajov o planéte. Medzi jeho najvýznamnejšie objavy patrí nález sedimentárnych hornín, ktoré naznačujú, že Mars mal v minulosti tekutú vodu.

Opportunity (MER-A) – bol druhý z dvoch identických roverov. Jeho cieľom bolo tiež hľadať stopy po vode a živote na Marse v minulosti. Opportunity prekonal svoje dvojča Spirit v dĺžke misie i prejdenej vzdialenosti. Opportunity fungovala na Marse 5111 solov (14 rokov a 138 dní na Zemi) a prešila 45,16 km po povrchu Marsu. Medzi jej najvýznamnejšie objavy patrí nález hematitu, ktorý naznačuje, že Mars mal v minulosti tekutú vodu, a nález meteoritu nazvaného Heat Shield Rock. Opportunity ukončila svoju misiu v roku 2018 po prerušení komunikácie po globálnej prachovej búrke.

Neúspešné

Mars 2 – Misia Mars 2 bola neúspešná misia Sovietskeho zväzu, ktorá sa skladala z orbitera a landera. Bola vypustená 19. mája 1971 a mala za cieľ skúmať povrch a atmosféru Marsu. Orbiter vstúpil na obežnú dráhu Marsu 27. novembra 1971, ale neodoslal žiadne užitočné údaje. Lander sa stal prvým ľudsky vyrobeným objektom, ktorý dosiahol povrch Marsu, ale zrútil sa pri pristátí a neodoslal žiadne signály.

Mars 3 – Mars 3 bola kozmická sonda Sovietskeho programu Mars, ktorá bola vypustená 28. mája 1971, deväť dní po svojej sesterskej sonde Mars 2. Sondy boli identické kozmické lode vypustené raketami Proton-K, každá pozostávajúca z orbitera a pripojeného landera. Cieľom sondy Mars 3 bolo skúmať povrch a atmosféru Marsu. Orbiter vstúpil na obežnú dráhu Marsu 2. decembra 1971 a odoslal viac ako 60 obrázkov povrchu Marsu. Lander sa oddelil od orbitera 9. decembra 1971 a pristál na Marse v oblasti Ptolemaeus Crater. Lander sa stal prvou sondou, ktorá úspešne dosiahla povrch Marsu, ale prerušil komunikáciu po 14,5 sekundy, pravdepodobne kvôli silnej prachovej búrke.

Zrušené

Exomars 2022 – ExoMars 2022 bola plánovaná misia Európskej vesmírnej agentúry ESA a Ruskej federálnej kozmickej agentúry Roskosmos, ktorá mala za cieľ hľadať stopy po minulom živote na Marse. Misia sa skladala z európskeho roveru Rosalind Franklin a ruskej plošiny Kazachok, ktoré mali byť dopravené na povrch Marsu pomocou rakety Proton. Misia mala byť spustená v júli 2020, ale bola odložená na rok 2022 kvôli problémom s padákmi. Potom došlo k ukončeniu spolupráce medzi oboma kozmickými agentúrami ako dôsledok ruskej invázie na Ukrajinu. Rover Rosalind Franklin mal prehľadávať povrch Marsu a vŕtať do hĺbky až dvoch metrov, aby získal vzorky z podpovrchovej vrstvy, kde by sa mohli nachádzať organické molekuly. Plošina Kazachok mala skúmať okolie miesta pristátia a monitorovať atmosféru a počasie na Marse.

Mars 2 a 3
Mars Pathfinder
Sojourner
Curiosity
Perseverance
Spirit/Opportunity
Zhurong
Exomars Rosalind Franklin

Poznámky

Sonda Opportunity raz zapadla do sypkého materiálu v pieskovej dune 26. apríla 2005, keď skúmala oblasť Meridiani Planum. Po šiestich týždňoch sa Opportunity podarilo vymaniť z piesku pomocou riadenia zo snímok, ktoré sonda odfotila.
Po očistení panelov sondy Opportunity, keď hrozilo ukončenie misie, mala viac energie a prehrievala sa, a preto ju pracovníci museli vypínať.
Rover Opportunity objavil blízko miesta geologicky usporiadané dlaždice, ktoré naznačovali, že sa na Marse mohol vyskytovať v minulosti život.
Taktiež drží rekord za najdlhšiu prejdenú vzdialenosť na inej planéte ako je Zem.
Rover Curiosity je najväčším a najťažším vozidlom NASA na Marse. Pristál na Marse v roku 2012 a stále pracuje.
Soujourner nebol prvým roverom na Marse – ten bol PrOP-M zo sond Mars 2 a 3, lenže sonde Mars 2 zlyhal pristávací systém a tvrdo dopadla na povrch, zatiaľ čo sonda Mars 3 na povrch úspešne pristála, no kontakt s ňou bol stratený 14,5 sekundy po pristátí, takže rover PrOP-M nebol na povrch nasadený. Jeho existencia bola utajovaná takmer 20 rokov.
Rover Spirit bol prvým z dvoch vozidiel misie Mars Exploration Rover americkej NASA. Pristál na Marse v roku 2004 a pracoval viac než 6 rokov. Preskúmal kráter Gusev a objavil dôkazy o minulej existencii vody na Marse.
Rover Perseverance má prvé vzorky marťanských hornín, ktoré sa plánujú vrátiť na Zem v roku 2031. Skala Rochette, z ktorej vzorky pochádzajú, je tvorená čadičom a obsahuje soľné minerály, ktoré naznačujú prítomnosť podzemnej vody.

Pozri aj

Iné projekty

Commons ponúka multimediálne súbory na tému Marsovský rover

Externé odkazy

https://mars.nasa.gov/ – Oficiálna webová stránka prieskumu Marsu
https://mars.nasa.gov/mars2020/ – Oficiálna webová stránka misie Mars 2020
https://mars.nasa.gov/msl/home/ – Oficiálna webová stránka misie Mars Science Laboratory
https://mars.nasa.gov/MPF/ – Oficiálna webová stránka misie Mars Pathfinder
https://mars.nasa.gov/mer/ – Oficiálna webová stránka misie Mars Exploration Rovers

Zdroje

Zdroj:
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.