Mars Reconnaissance Orbiter - další průzkumník Marsu

Na oběžnou dráhu kolem Marsu bude navedena počátkem března 2006. Sonda prolétne nad jižní polokoulí ve výšce 300 km nad povrchem rychlostí 3 km/s. Navedení na oběžnou dráhu zajistí brzdící raketový motor sondy, který bude v činnosti asi 25 minut. Po ukončení jeho práce se bude sonda nacházet na velice protáhlé eliptické dráze ve vzdálenosti 300 až 45 000 km s oběžnou dobou 35 hodin.

Poté bude následovat postupná úprava dráhy pomocí tzv. aerobrakingu (tj. brždění odporem atmosféry), bez použití pohonných látek. Výzkum Marsu by měl být zahájen v listopadu 2006. Sonda MRO bude schopna za minutu předat na Zemi 10krát více informací než předcházející sondy.

Tato nová sonda má tři hlavní úkoly:

1) Rozšířit naše znalosti o současném klimatu na Marsu, o procesech, které formovaly a měnily povrch planety, a dále zjistit, jakou roli hrála voda v těchto procesech na povrchu Marsu;

2) Identifikovat oblasti, kde možné působení vody mohlo přispět k biologickým aktivitám nebo kde toto prostředí mohlo dokonce být útočištěm života;

3) Vyhledat a charakterizovat oblasti, vhodné pro budoucí přistání kosmických sond či pilotovaných výprav.

Sonda tedy bude provádět následující pozorování a měření:

sledovat sezónní a denní variace výskytu vodní páry, prachu a oxidu uhličitého; zjišťovat globální strukturu atmosféry a změny na povrchu Marsu; pátrat po přítomnosti vody či dalších hydrotermálních aktivitách; studovat jednotlivé vrstvy, uložené během minulých období, geologické struktury a stavbu povrchu planety; provádět výzkum podpovrchových vrstev za účelem studia podpovrchového rozvrstvení, rezervoárů kapalné vody či ledu, a rovněž vnitřní struktury ledových polárních čepiček; mapovat a monitorovat gravitační pole Marsu ke zdokonalení našich znalostí o marťanské kůře a změnách hmotnosti atmosféry; vyhledávat perspektivní oblasti pro přistání budoucích misí, kde je vysoký potenciál případných nových objevů.

MRO bude z oběžné dráhy studovat Mars v širokém rozsahu elektromagnetického spektra od ultrafialového záření přes viditelné a infračervené záření až po rádiové vlny. Budou získány tak detailní informace jako doposud nikdy.

Sonda MRO nese na své palubě celkem 6 přístrojů k výzkumu atmosféry, povrchu a podpovrchových vrstev planety Mars. Především se jedná o tři kamery. Největší teleskopická kamera bude pořizovat snímky povrchu, na nichž budou patrny objekty o velikosti kancelářského stolu. Další kamera s nižším rozlišením desetinásobně zvětší plochu detailně vyfotografovaných oblastí. Třetí kamera se bude věnovat výzkumu meteorologických podmínek.

Další tři přístroje představuje spektrometr pro zjišťování přítomnosti minerálů, vznikajících za přítomnosti vody s rozlišením oblastí výskytu menších než basketbalové hřiště. K průzkumu podpovrchových vrstev bude sloužit radar, který vyrobila Italská kosmická agentura. Radar bude schopen zaregistrovat rozdílné vrstvy podpovrchových hornin, ledu či kapalné vody. Radiometr bude monitorovat obsah atmosférického prachu, vodní páry a rozložení teplot.

Z malých ale měřitelných odchylek pohybu sondy na oběžné dráze bude možno určit strukturu horních vrstev atmosféry a gravitačního pole planety Mars.

Základní výzkumná mise bude trvat 25 měsíců. Sonda bude navedena na oběžnou dráhu v průměrné výšce 300 km nad povrchem, což je zhruba o 20 % níže než u tří sond, které v současné době zkoumají Mars (sondy Mars Global Surveyor, Mars Odyssey a Mars Express). To rovněž přispěje k získání detailnějších informací o povrchu Marsu. Operační dráha sondy se bude nacházet ve výšce 255 až 320 km nad povrchem a bude procházet oběma póly - bude tedy navedena na téměř polární dráhu.

Vědci chtějí využít získaná data ke zjištění odpovědí na otázky, jaká je historie a rozložení vody na Marsu, zda na Marsu existoval či existuje život apod. Výzkum rovněž umožní vybrat vhodné oblasti pro přistání budoucích automatických či pilotovaných expedic.

Sonda MRO bude rovněž fungovat jako retranslační stanice pro přenos dat z dalších kosmických sond, které přistanou na Marsu v nejbližší době. Na rok 2007 je naplánován start sondy Phoenix, jejíž úkolem je přistát poblíž polární čepičky. V roce 2009 by měla odstartovat sonda Mars Science Laboratory. Jedná se o velkou pojízdnou laboratoř, která bude dlouhodobě studovat povrch Marsu a mj. bude vybavena velice citlivými přístroji pro pátrání po přítomnosti případného života.

Na palubě sondy Mars Reconnaissance Orbiter se rovněž nachází radar s názvem SHARAD, jehož úkolem bude studovat podpovrchové vrstvy planety. Jedná se o podobné zařízení, jako je radar MARSIS, nacházející se na palubě evropské sondy Mars Express. Radar na evropské sondě je schopen proniknout do hloubky až 5 km. Jeho vertikální rozlišení (tloušťka vrstev) je 50 až 100 m. Radar na americké sondě je schopen proniknout pouze do hloubky 1 km, avšak dovede rozlišit vrstvy o tloušťce kolem 15 m. Objev vody v malé hloubce pod povrchem Marsu by byl mimořádným impulsem pro realizaci pilotovaných letů.

Hlavní vědecké přístroje sondy MRO:

HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) - kamera s vysokým rozlišením, pracující ve viditelném světle. Rozlišení snímků 30 až 60 cm/pixel. Snímky budou využity například ke studiu jednotlivých vrstev usazenin na povrchu Marsu, ke studiu údolí a kaňonů, a rovněž poslouží k výběru vhodných míst pro přistání budoucích automatických a pilotovaných expedic.

CTX (Context Camera) - tato kamera bude pořizovat snímky povrchu současně s kamerou HiRISE a se spektrometrem CRISM. Společně budou tyto snímky využity k detailnímu studiu povrchu: ke studiu vrstev, tvořených vodními usazeninami (sedimenty), ke studiu ztuhlých proudů lávy či vulkanického popela, větrných nánosů apod. Díky menšímu rozlišení ale širšímu záběru umožní kamera CTX globální pohled na větší část povrchu planety. Aparatura CRISM zase dovolí získat informace o mineralogickém složení zkoumaných oblastí.

MARCI (Mars Color Imager) - bude pořizovat globální mapu za účelem zjištění denních a nočních změn "počasí" na Marsu. Rovněž bude sledovat vznik písečných bouří a detailně studovat polární čepičky v 5 různých oblastech vlnových délek viditelného světla. V oboru ultrafialového záření (na dvou různých vlnových délkách) bude studovat změny obsahu ozónu, prachu a oxidu uhličitého v atmosféře. Prostorové rozlišení bude několik desítek km.

CRISM (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars) - jeho hlavním úkolem bude určování výskytu minerálů, vznikajících za přítomnosti vody. Dále bude pátrat po projevech horkých pramenů, po pozůstatcích horkých průduchů, jezer či rybníků, které mohly v minulosti na Marsu existovat. V oboru viditelného světla a infračerveného záření bude sledovat oblasti s výskytem prachu a tyto oblasti mapovat s rozlišením 18 m.

MCS (Mars Climate Sounder) - bude měřit teplotu, vlhkost, tlak a obsah prachu v marťanské atmosféře. To je nezbytné pro pochopení současného klimatu Marsu a určení, jaké změny zde můžeme v budoucnu očekávat. Zařízení bude pracovat v 9 pásmech viditelného a infračerveného záření. Vertikální profil atmosféry bude určován ve vzdálenostech po 5 km od sebe. Zjistí se tak globální stav atmosféry, její denní a noční změny.

SHARAD (Shallow Subsurface Radar) - umožní astronomům zaregistrovat vrstvy různých hornin, ledu či kapalné vody do hloubky 1 km. Horizontální rozlišení radaru je 0,3 až 3,0 km, vertikální rozlišení kolem 15 m. Kombinací dat bude možné zhotovit trojrozměrné obrazy jednotlivých vrstev, tj. určit jejich délku, šířku a tloušťku.

Zdroj: mars.jpl.nasa a mars.jpl.mro
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí