Úvodní strana  >  Články  >  Kosmonautika  >  Mýtický Fénix dorazil k Marsu

Mýtický Fénix dorazil k Marsu

Kresba: Phoenix na Marsu
Kresba: Phoenix na Marsu
Několik desítek milionů kilometrů daleko od naši rodné planety Země vrcholí vesmírná cesta americké meziplanetární sondy Phoenix. Cílem mise v hodnotě 420 milionů dolarů (cena zahrnuje vývoj, vědecké vybavení, start a náklady na provoz) [1] je druhá nejmenší planeta sluneční soustavy – Mars.

Planeta Mars má průměr 6 804,9 km (což je přibližně polovina průměru Země) a nachází se ve vzdálenosti 228 milionů kilometrů od Slunce. Průměrná teplota na povrchu Marsu dosahuje hodnoty -63°C, ale v období marsovského léta může na rovníku vystoupat až do kladných hodnot. Naopak na pólech klesá teplota běžně pod -100°C. Ale přestože je Mars menší, v mnoha ohledech překonává naši rodnou planetu. Nejvyšší pozemskou sopkou je Mauna Loa na Havaji s výškou 10,5 km (měřeno od mořského dna), její marsovský protějšek Olympus Mons však ční do neuvěřitelné výše 26 km a jeho základna má průměr 602 km. Známý arizonský Grant Canyon, vyhloubený řekou Colorado, má největší hloubku kolem 1,6 km a délku téměř 450 km. Na Marsu se však nachází mnohem větší kaňon s hloubkou 7 km a délkou přes 4 000 km. Jeho název je Valles Marineris – Údolí Marineru (na počest sondy Mariner 9) [2]. Vraťme se ale zpátky k misi Phoenix.

Přistávací modul sondy Phoenix
Přistávací modul sondy Phoenix
Sonda opravdu „povstala z popelu“ stejně jako bájný pták Fénix. Využívá totiž mnoho přístrojů a konstrukčních prvků z neúspěšné sondy Mars Polar Lander [3] a neuskutečněné mise Mars Surveyor 2001 Lander [4]. Celá sonda váží při startu 670 kg, z čehož na přistávací modul připadne 350 kg. Při přeletu dodává elektrickou energii dvojice panelů slunečních baterií, o orientaci sondy a korekce dráhy se stará osm hydrazinových motorků. Na palubě sondy najdeme i jednu netypickou věc – DVD nosič s desítkami tisíc jmen běžných lidí, kteří se rozhodli poslat svoje jméno na povrch Marsu. Dále je na něm umístěn román Herberta G. Wellse Válka světů a soubor povídek Marťanská kronika od Raye D. Bradburyho. Zajímavý je i text knihy Mars jako domov života, jehož autorem je Percival Lowell. Ten se velmi intenzivně zajímal o Mars na přelomu 19. a 20. století a snažil se dokázat umělý původ pravidelných kanálů, které na povrchu Marsu pozoroval. Jeho kresby taktéž obsahuje datový nosič vyslaný k rudé planetě. To nejdůležitější na sondě Phoenix ale tvoří vědecké vybavení o celkové hmotnosti 55 kg, které představuje sedm zařízení [dle 5 a 6]:

RA (Robotic Arm)

Vývoj: Jet Propulsion Laboratory

Robotické rameno o délce 2,35 m se čtyřmi stupni volnosti – nahoru a dolů, do stran, dopředu a dozadu a kolem své osy. Na jeho konci je malá radlice, která umožní odebírání vzorků regolitu až do hloubky 50 cm. Vyhodnocení vzorků proběhne v analyzátorech TEGA a MECA. Rameno RA je tak jedno z nejdůležitějších zařízení na sondě Phoenix, protože je právě jedinou možností, jak odebrat regolit pro výše zmíněné analyzátory.

RAC (Robotic Arm Camera)

Vývoj: University of Arizona a Max Planck Institute

Kamera umístěna na robotickém rameni RA. Hlavním úkolem je pořizovat barevný obrazový materiál odebíraných vzorků, místa odběru a okolí přistávacího modulu. K osvětlení snímané oblasti slouží dva bloky LED diod – horní jich obsahuje 36 modrých, 18 zelených a 18 červených, spodní 16 modrých, 8 zelených a 8 červených. Přesně definovaná vlnová délka světla emitovaného LED diodou bude využita ke zkoumání složení povrchu a odkrytých podpovrchových vrstev se zaměřením na detekci vody a vodního ledu. CCD snímací prvek bude pořizovat snímky ve velmi vysokém rozlišení až 23 μm na pixel.

SSI (Surface Stereoscopic Imager)

Vývoj: University of Arizona

Panoramatická stereoskopická kamera s vysokým rozlišením. Využívá pokročilý optický systém s 12 filtry, které umožňují multispektrální snímaní jak ve viditelné, tak infračervené oblasti. Výsledná data budou využita k získaní informací o prostorovém uspořádání krajiny kolem přistávacího modulu, měření koncentrace prachu a přítomnosti mraků v atmosféře. Samozřejmostí je vytváření, v dnešní době populárních, virtuálních 3D snímků.

TEGA (Thermal and Evolved Gas Analyzer)

Vývoj: University of Arizona a University of Texas

Kombinuje vysokoteplotní pec a hmotnostní spektrometr. Vzorky regolitu odebrané robotickým ramenem RA budou dopraveny do úzké komory velké asi jako náplň kuličkového pera, kde se vzorek postupně zahřeje až na teplotu 1 000°C. Odpařené látky jsou pak odvedeny do hmotnostního spektrometru, kde jsou podrobeny analýze. Rozlišovací schopnost měření koncentrace vybraných molekul a atomů je až neuvěřitelná – 10 částic z miliardy.

MECA (Microscopy, Electrochemisty and Conductivity Analyzer)

Vývoj: Jet Propulsion Laboratory, University of Arizona a University of Neuchatel

Jedná se o soubor několika vědeckých přístrojů pro analýzu odebraných vzorků marsovského regolitu. Vyhodnocení vzorku bude zajištěno na základě jeho elektrochemických a vodivostních charakteristik. Pomocí mikroskopu budou pozorovány částečky regolitu pro určení způsobu jejich vzniku a složení.

MARDI (Mars Descent Imager)

Vývoj: Malin Space Science System

Širokoúhlá kamera pro snímání povrchu Marsu při přistání. Po odhození tepelného štítu, ve výšce kolem 8 km, začne snímkování přistávací oblasti sondy Phoenix. Snímky budou sloužit ke zkoumání polární oblasti Marsu a hlavně k přesnému geografickému zařazení místa přistání. Kamera bude mít možnost pořídit snímek každé 4 ms a její součástí bude i mikrofon. Po přistání bude sestupová kamera MARDI vypnuta.

MET (Meteorological Station)

Vývoj: Canadian Space Agency

Jak již název napovídá, bude náplní tohoto zařízení měření a zaznamenávání základních meteorologických prvků jako je teplota, vlhkost a tlak pomocí konvenčních čidel. Mimoto bude použita technologie LIDAR (Light Detection and Ranging) pro zkoumání zejména vlastností atmosféry. LIDAR funguje na obdobném principu jako radar s tím rozdílem že místo rádiových vln se využívá světelného (laserového) paprsku.

Start sondy Phoenix
Start sondy Phoenix
Start sondy Phoenix byl původně naplánován na 3. srpna 2007, ale z důvodu špatného počasí na floridském kosmodromu byl odložen na sobotu 4. srpna. Startovací okno pro tento den začínalo v 11:26:31 a končilo ve 12:02:55 SELČ [7]. Jako nosná raketa byl vybrán osvědčený třístupňový nosič Delta II 7925 s devíti pomocnými startovacími motory GEM (Graphite Epoxy Motor) . Raketa se sondou Phoenix odstartovala v čase 9:26:34,596 UT. Potřebný tah dodal hlavní motor RS-27A v prvním stupni společně se šesti motory GEM. Asi minutu po startu vyhořela tuhá pohonná látka v těchto motorech, přičemž se zažehují zbývající tři motory. Šest již nepotřebných GEMů se odhazuje. Po další minutě se situace opakuje a dohořelo palivo i ve zbývající trojici motorů GEM, které jsou následně taktéž odhozeny. V čase T +4:23,3 ukončil motor RS-27A svoji činnost a první stupeň rakety je odpojen. Na řadu přichází druhý stupeň s raketovým motorem AJ10-118K a přibližně v páté minutě letu je odhozen aerodynamický kryt, který chránil sondu Phoenix při průletu hustými vrstvami atmosféry. Následujícím důležitým okamžikem je vypnutí motoru druhého stupně v čase T +9:20,5. Sonda se společně se zbytkem rakety nachází na tzv. vyčkávací oběžné dráze s perigeem ve výšce 166 km a apogeem ve výšce 167 km. Při restartu motoru druhého stupně bylo zvýšeno apogeum na hodnotu 5 651 km a stupeň odhozen. Osvědčený motor Star 48B, který tvoří pohonnou jednotku třetího stupně rakety, udělil sondě Phoenix potřebnou rychlost k opuštění gravitačního vlivu Země. V čase T +84:10,3 došlo k oddělení sondy od posledního stupně a její let již pokračoval samostatně směrem k Marsu [8 a 9].

Popis sondy Phoenix
Popis sondy Phoenix
Devítiměsíční meziplanetární let přečkala sonda po většinu doby v hibernovaném stavu a palubní přístroje se probouzely k činnosti pouze v případě, kdy je bylo potřeba. Dobrým příkladem jsou korekční manévry, kterých bylo naplánováno celkem šest a měly udržet sondu ve správném kurzu. V průběhu cesty k Marsu byla ověřena také činnost vybraných vědeckých aparatur. Velmi zajímavá zpráva dorazila k Zemi měsíc po startu, přesněji 6. září 2007. Jednalo se o první obrázek zaslaný sondou Phoenix, a ten kdo by čekal nádherný pohled na Zemi nebo Měsíc bude asi zklamán. Fotografii pořídila kamera RAC a je na ni vidět lopatka pro odběr marsovského regolitu.

Na neděli 25. května 2008 je naplánováno přistání sondy Phoenix, jejímž hlavním cílem je určení možnosti přítomnosti života na Marsu v období geologické minulosti. Dále se potom jedná o vytvoření „mapy“ historie přítomnosti vody a sledování počasí v polární oblasti Marsu. Doufejme, že sonda v pořádku přistane do polární oblasti Marsu a bude pracovat minimálně ony plánované dva měsíce, které ji předurčil vědecký tým.

[1] Phoenix Press Kit/August 2007. Dostupné z: http://www.nasa.gov/pdf/181835main_phoenix-launch-presskit.pdf.
[2] Mars/Earth Comparison Table. Dostupné z: http://phoenix.lpl.arizona.edu/mars111.php.
[3] Mars Polar Lander. Dostupné z: http://mars.jpl.nasa.gov/missions/past/polarlander.html.
[4] Mars Surveyor 2001 Lander. Dostupné z: http://nssdc.gsfc.nasa.gov/database/MasterCatalog?sc=MS2001L.
[5] Phoenix Mars Mission. Dostupné z: http://phoenix.lpl.arizona.edu/pdf/fact_sheet.pdf.
[6] Spacecraft and Science Instruments. Dostupné z: http://phoenix.lpl.arizona.edu/science05.php.
[7] Launch windows chart. Dostupné z: http://spaceflightnow.com/mars/phoenix/070716windows.html.
[8] Phoenix launch timeline. Dostupné z: http://spaceflightnow.com/mars/phoenix/070725launchtimeline.html.
[9] Space 40, 2007-034A – Phoenix. Dostupné z: http://www.lib.cas.cz/space.40/2007/I034A.HTM.





O autorovi



21. vesmírný týden 2017

21. vesmírný týden 2017

Přehled událostí na obloze od 22. 5. do 28. 5. 2017. Měsíc bude kolem novu. Večer je ideálně vidět Jupiter. V druhé polovině noci Saturn. Ráno je nízko na východě jasná Venuše. Vysoko na obloze pokračuje představení dvou jasnějších komet. Slunce je minimálně aktivní, na povrchu byly malé skvrnky. Doporučit tak můžeme spíše pozorování komet, které nebude rušit svit Měsíce, případně jedné i amatérsky dostupné supernovy. SpaceX vypustila dosud nejtěžší družici na dráhu přechodovou ke geostacionární a už se chystá statický zážeh dalšího Falconu 9 k letu s poněkud speciálnější lodí Dragon. Cassini se naposledy ohlédla směrem ke Slunci a vyfotografovala celý Saturn s jeho prstenci. Společnost Blue Origin přibrzdila ve vývoji motoru BE-4 nečekaná havárie. Očekáváme start rakety s čerpadly na elektřinu.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Odhalené vrstvy Slunce

„Štěstí! Co je štěstí? Muška jenom zlatá, která za večera kol tvé hlavy chvátá …“. Slavné verše českého básníka Adolfa Heyduka, proslavené zejména scénou s Jaroslavem Marvanem a Ladislavem Peškem ve filmu Škola základ života. A právě tato „zlatá muška“, či její stejně pilná kamarádka, stála za

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Měsíc a Venuše v konjunkci

Další informace »