7 minut hrůzy. Podívejte se, jak na Marsu přistane rover Perseverance

Petr Kubala 12. února 2021

Další
článek Aby bylo v obchodech aspoň něco: Nvidia začala znovu vyrábět čtyři roky starou GeForce GTX 1050 Ti SDÍLET NA FACEBOOKU TWEETNOUT

Na Marsu je rušno. Kromě čínské a arabské sondy tam míří také rover Perseverance
Je podobný Curiosity, ale prošel modernizací a bude mít jiné úkoly.
Na povrchu přistane 18. února večer našeho času.

U Marsu je rušno. Ke stávajícím sondám se přidala Al-Amal ze Spojených arabských emirátů, která se zaměří na průzkum atmosféry. Na oběžnou dráhu se dostala v úterý 9. února. O den později přiletěla čínská sonda Tchien-wen 1. V květnu vysadí na povrch malý rover – po sondách Viking půjde o třetí přistání na povrchu z oběžné dráhy.

Na třetí sondu z loňského startovacího okna ještě čekáme. Ve čtvrtek 18. února přistane na Marsu americký rover Perseverance.

NASA už na povrchu jeden velký rover má. V kráteru Gale operuje od roku 2012 Curiosity. Oba rovery mají odlišné cíle, ale vzhledově jsou si velmi podobné. Platí té také o způsobu přistání.

Perseverance

Hmotnost: 1 025 kg
Rozměry: délka 3 m, šířka 2,7 m, výška 2,2 m. Údaje jsou bez ramene, které má přes 2 metry.
Počet vědeckých přístrojů: 7
Hmotnost vědeckých přístrojů: 59 kg
Zdroj energie: MMRTG (Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator). Jedná se o radioizotopový termoelektrický generátor využívající plutonium-238.

Přistávací manévr začne oficiálně oddělením od přeletového stupně (1), který zajišťoval energii a komunikaci během letu mezi Zemí a Marsem. Dojde k němu 10 minut před vstupem do atmosféry přibližně ve 21:27. Signál mezi Marsem a Zemí putuje asi 11 minut a 22 sekund, takže k nám dorazí ve 21:38.

Průběh přistání Perseverance. Foto: NASA/JPL-Caltech

Signál o vstupu do atmosféry (2) dorazí ve 21:48. V tuto chvíli začíná běžet kritická část, která potrvá sedm minut.

Atmosféra Marsu je sice řídká, ale i tak dá sondě přilétající z meziplanetárního prostoru zabrat. Nejvyšší teplotě bude štít odolávat 1 minutu a 20 sekund po vstupu do atmosféry (3). Teplota dosáhne 1300 °C. Během průletu atmosférou budou pracovat malé trysky na horním krytu, které se postarají o dodržení správného směru a úhlu.

K rozvinutí padáku (4) dojde 4 minuty po vstupu do atmosféry (signál dorazí cca ve 21:52) ve výšce kolem 9 až 13 km a rychlosti 1600 km/h. Padák má průměr přes 21 metrů, ale v řídké atmosféře planety jsou jeho možnosti omezené. Přesto je musí rover maximálně využít. Padák rover zpomalí, ale bude také hrát důležitou roli v přesnosti přistání. Díky nové technologii se otevře „v ideální čas“, což zmenší přistávací elipsu. Zatímco u Sojourneru v roce 1997 byla přistávací elipsa velká 200 x 70 km, u Curiosity 25 x 20 km, v případě Perseverance má být velká jen 7,7 x 6,6 km.

Přibližně 20 sekund po rozvinutí padáku se odhodí tepelný štít. Perseverance bude v té době klesat rychlostí asi 570 km/h.

Z VESMÍRU: Nejdetailnější snímky kaňonu na Marsu a zkoumání cizích měsíců

Půl minutu po odhození tepelného štítu dojde k aktivaci radaru (6), který roveru dodá údaje o aktuální výšce nad povrchem. O 40 sekund později (5 minut a 30 sekund od vstupu do atmosféry) se aktivuje technologie zvaná Terrain-Relative Navigation (7). Pomocí speciální kamery pořídí rover snímky povrchu a porovná je s mapou na palubě, aby přesně určil, kam míří. Pokud Perseverance pozná, že směřuje do nebezpečnějšího terénu, vybere si nejbezpečnější místo.

Přibližně 5 minut a 50 sekund od vstupu do atmosféry dojde ve výšce 2 km a rychlosti 320 km/h k odhození horního krytu s padákem (8).

V tento okamžik (9) začne sice krátká ale mimořádně důležitá práce plošiny, která je nad roverem.

Plošina disponuje osmi motory, které se postarají o snížení rychlosti téměř na nulu. Přibližně 12 sekund přes přistáním se ve výšce 20 metrů na povrchem začne rover snášet pomoci lan z plošiny na povrch (10). Jakmile rover ucítí, že stojí koly na povrchu, lana se uvolní a plošina odlétne pryč (11). Signál z přistání dorazí na Zemi asi ve 21:55.

Klíčové momenty přistání Perseverance

#	Událost	RČ	PS	E
1	Odpojení od přeletového stupně	21:27	21:38	-10 min
2	Vstup do atmosféry	21:37	21:48	00 min
3	Nejvyšší teplota	21:38	21:49	+1 min a 20 s
4	Rozvinutí padáků	21:41	21:52	+4 min
5	Odhození tepelného štítu	21:41	21:52	+4 min a 20 s
6	Aktivace radaru	21:42	21:53	+4 min a 50 s
7	Terrain-Relative Navigation	21:43	21:54	+5 min a 30 s
8	Odhození horního krytu	21:43	21:54	+5 min a 50 s
10	Přistání	21:44	21:55	+6 min a 50 s
11	Odlet plošiny	21:44	21:55

RČ: skutečný čas
PS: čas, ve kterém dorazí signál na Zemi (+ 11 minut a 22 sekund)
E: čas před nebo po vstupu do atmosféry

Pod dohledem kamer

Celé přistání bude samozřejmě automatické, ale bude zaznamenáváno kamerami. Na palubě jich má rover rekordních 23. Přistání bude sledovat sedm z nich.

Kamery, které budou sledovat přistání Foto: NASA/JPL-Caltech.

Kamera	Počet	Barevná	Rozlišení
Parachute Uplook Cameras (PUC)	3	Ano	1,3 Mpx
Descent Stage Downlook Camera (DDC)	1	Ano	3,1 Mpx
Rover Uplook Camera (RUC)	1	Ano	1,3 Mpx
Rover Downlook Camera (RDC)	1	Ano	1,3 Mpx
Lander Vision System Camera (LCAM)	1	Ne	1,3 Mpx

Výsledkem budou nejen snímky ale také video a to dokonce ozvučené. Na palubě je totiž i mikrofon. Vzhledem k rychlosti linky mezi Marsem a Zemí si budeme muset na podrobné snímky počkat. Jako ochutnávka ale poslouží podobné video z přistání Curiosity.

Na první snímky ze samotného povrchu v případě úspěšného přistání dlouho čekat nebude, i když dokonalé nebudou. Pořídí je kamery Hazcams, ale ještě v době, kdy na nich bude kvůli prachu průhledný kryt.

Přistane v kráteru Jezero

Rover Perseverance přistane v kráteru Jezero, který má průměr 45 km a je pojmenován podle města v Bosně a Hercegovině. Menší krátery na Marsu jsou pojmenované po městech. Na povrchu rudé planety tak najdeme také Cheb a Tábor.

Perseverance bude pátrat po tom, zda se na Marsu kdysi dávno nacházel život nebo podmínky k němu. Kromě toho bude studovat marsovské klima a testovat nové technologie. Na palubě roveru bude sedm vědeckých přístrojů.

MASTCAM-Z: kamera pro pořizování panoramatických snímků. Jedná se o vylepšenou verzi kamery MASTCAM z roveru Curiosity.
PIXL: spektrometr pro studium složení povrchu
RIMFAX (Norsko): radar pro průzkum podpovrchových vrstev do hloubky až 10 metrů. Zaměří se mimo jiné na hledání vodního ledu v podpovrchových vrstvách.
MOXIE: technologický experiment, který bude vyrábět malé množství kyslíku z oxidu uhličitého v marsovské atmosféře. V budoucnu by mohl být kyslík vyráběn pro lidskou základnu nebo jako složka paliva (okysličovadlo).
MEDA (Španělsko): soubor přístrojů pro studium klimatu (měření teploty, rychlosti a směru větru, vlhkosti, radiace atd.)
SuperCam (USA, Francie, Španělsko): sada přístrojů pro analýzu chemického složení povrchu a geologických útvarů.
SHERLOC: soubor přístrojů (spektrometry, laser, kamera WATSON) pro hledání organických látek a minerálů. Ke kalibraci přístroje bude sloužit meteorit s označením SaU 008, který byl nalezen v Ománu. Na Zemi se dostal z Marsu po dopadu většího tělesa na povrch rudé planety.

Nápad v NASA: Pošleme na Mars robotického psa – marťansky vyšlechtěného Spota

Na palubě má i vrtulník

Perseverance poveze na Mars také první „mimozemský“ vrtulník. Dostal název Ingenuity a jeho hlavním a vlastně jediným úkolem bude vyzkoušet, zda se může podobný stroj v atmosféře Marsu vůbec pohybovat.

Vrtulník se bude muset vypořádat s výkyvy teplot, výrazně řidší atmosférou a také třetinovou gravitací. Pokud uspěje, mohou jeho nástupci například pomoci v plánováni trasy roveru.

Malý vrtulník o hmotnosti 1,8 kg bude pohánět dvojice protiběžných rotorů – každý o hmotnosti jen 35 gramů a průměru 1,2 metru. Rotory dosáhnou 2 800 otáček za minutu. Na Zemi by se Ingenuity rozpadl ještě před dosažením maximálních otáček.

NASA očekává, že vrtulník provede až 5 letů, každý o délce 90 sekund. Vrtulník se při nich dostane do výšky 3 až 10 metrů a uletí pár desítek až stovek metrů.

Sběr vzorků

Perseverance bude v kráteru Jezero sbírat zajímavé vzorky. Na palubě však nebude nic k jejich dopravě na Zemi. Tato fáze začne až v roce 2026, kdy pouzdra se vzorky posbírá další rover, uloží je do sondy a ta je dopraví na oběžnou dráhu planety. Odtud se pak v další sondě vydají na Zemi. Perseverance učiní první krok v této náročné operaci.