Upravený plán návratu vzorků z Marsu: s Perseverance a dvěma helikoptérami

Zásadní novinkou je, že mise prošla fází SSR (přezkum systémových požadavků), a to úspěšně. Může tak dojít k dokončení vývoje technologií a stavbě prototypů. Návrat vzorků zpět na Zemi by tak dle současných plánů měl proběhnout už v roce 2033! Z celé architektury zmizelo jedno vozítko, ale zase se objevily dvě helikoptéry. Pojďme ale popořadě.

Návrat vzorků odebraných na Marsu zpět na Zemi je nečekaně komplexní problém. Původní architektura mise Mars Sample Return (MSR) počítala s několika fázemi. První je vozítko Perseverance, které pracuje na Marsu, provádí odběry vzorků a postupně je ukládá do kapslí, které by měly být jednou vyzvednuty další misí.

Mezitím se mělo na Zemi postavit speciální vozítko, které po přistání na Marsu mělo sbírat vozítkem Perseverance odložené kapsle se vzorky a svážet je k nedaleko stojícímu landeru. Toto vozítko měla dodat ESA. Součástí landeru by pak byla robotická ruka pro přebírání vzorků od vozítka i návratová raketa, která měla zajistit dopravu vzorků z landeru na oběžnou dráhu.

Na oběžné dráze se pak kontejner se vzorky měl setkat se sondou čekající na oběžné dráze Marsu. Kontejner by byl naložen, sonda by zažehla své motory a odlétla zpět k Zemi. U Země by pak byl vypuštěn kontejner mezitím uzavřený v návratovém pouzdře a bezpečně přistát na povrchu. Jak sami vidíte, jedná se o skutečně komplexní misi, která už díky práci vozítka Perseverance nějakou dobu běží.

Ve středeční konferenci však bylo oznámeno, že došlo k několika změnám. Ačkoli se může zdát, že změny znamenají nějaké problémy, tak je to spíše naopak. Projekt prošel podrobným přezkumem celé své architektury a byly definitivně upřesněny všechny kroky. Některá upřesnění jsou drobná, jiná přináší zásadní novinky.

„Ve fázi koncepčního návrhu se pod drobnohled dostává každý aspekt plánu mise,“ řekl Thomas Zurbuchen, zástupce administrátora pro vědu v ústředí NASA ve Washingtonu. „V plánu došlo k několika významným a výhodným změnám, které lze přímo přičíst nedávným úspěchům vozítka Perseverance v kráteru Jezero a úžasnému výkonu naší marsovské helikoptéry.“

Jednu ze změn přinesla aktualizace stavu a plánované výdrže vozítka Perseverance, která vychází pro jeho další práci optimisticky. Z Perseverance se tak stalo primární vozítko, které vzorky nejen sesbírá a rozhází po povrchu Marsu, ale následně je uschová a doveze k landeru. Díky tomu by se k návratu mohlo dostat až 30 kapslí. Tato operace je plánovaná na rok 2030 a je tu výrazný předpoklad, že samotné vozítko bude ještě v dobrém stavu. Ostatně jeho předchůdce – vozítko Curiosity – přistálo na Marsu v roce 2012 a stále úspěšně pracuje. Z architektury celé mise tak mizí plánované vozítko dodané ESA, které mělo jezdit po dně kráteru Jezero a sbírat odložené vzorky od Perseverance. Mise se tak zjednoduší.

Přistávací modul by měl ideálně přistát někde v kráteru Jezero a vozítko Perseverance k němu dojede. V případě obtíží je možné dostat lander do blízkosti několika desítek metrů od vozítka.

A co se stane, když bude mít Perseverance poruchu či nebude schopné k landeru dojet? Součástí zmíněného landeru Sample Retrieval Lander budou dva vrtulníky pro vyzvedávání vzorků. Budou založené na konstrukci a zkušenostech z provozu vrtulníku Ingenuity, který na Marsu uskutečnil již 29 letů a přežil o více než rok svou původně plánovanou životnost. Vrtulníky budou sloužit jako záloha pro případné problémy s vozítkem Perseverance. Do celé mise se tak integrují nejnovější zkušenosti z provozu aktuálních misí. Dle členů týmu mise se nyní může pracovat s možnostmi, které ještě před rokem nebyly k dispozici. Zrušení vozítka znamená zjednodušení celého procesu přepravy vzorků, ale také dílčí finanční úspory. Na tento dotaz došlo i na konferenci. Odpověď byla, že primárním cílem nebylo ušetřit, ale prostě se pracuje s novými možnostmi a spojilo se užitečné s ještě užitečnějším.

Dalším důležitým prvkem celé mise je sonda Earth Return Orbiter (ERO), která bude postavena Evropskou kosmickou agenturou a která ponese zařízení pro zachycení a uložení vzorků. To naopak dodá NASA, a to včetně návratového pouzdra, jehož úkolem bude ochránit vzorky během návratu skrz zemskou atmosféru.

Pokud jde o termíny, vypadají příjemně optimisticky. Sonda ERO odstartuje na podzim 2027 a lander s vrtulníky a návratovou raketou Mars Ascent Vehicle v létě 2028. Přistání na povrchu proběhne v roce 2030 a návrat na Zemi se předpokládá v roce 2033. Vzhledem k tomu, že architektura programu byla v této fázi koncepčního návrhu zpřesněna, očekává se, že letos v říjnu přejde projekt do fáze předběžného návrhu. V této fázi, která by měla trvat přibližně 12 měsíců, se dokončí vývoj technologií a vytvoří technické prototypy hlavních součástí mise. Tento upřesněný koncept kampaně pro návrat vzorků z Marsu byl již v květnu představen delegátům 22 států evropského programu kosmického výzkumu Terrae Novae. Na svém příštím zasedání letos v září tyto státy zváží přerušení vývoje vozítka Sample Fetch Rover, které se původně mělo starat o svážení kapslí. „ESA pokračuje v plném tempu ve vývoji jak sondy ERO, která vykoná historickou cestu ze Země na Mars a zpět, tak ramene pro přenos vzorků, jehož úkolem bude umístit zkumavky se vzorky na palubu orbitálního kontejneru před jeho vypuštěním z povrchu rudé planety,“ uvedl David Parker, ředitel ESA pro výzkum.

V komentáři zmíněná robotická ruka je další z důležitých příspěvků ESA. Bude součástí přistávacího landeru a má od vozítka Perseverance – popřípadě od vrtulníčků – přebírat vzorky, které uloží do přepravního kontejneru, který pak odstartuje na Mars Ascent Vehicle na oběžnou dráhu Marsu.

Během telekonference byl prostor také na dotazy a samozřejmě padl dotaz i ohledně evropského vozítka Rosalind Franklin, které po přerušení spolupráce s ruskou stranou nemá v současnosti nosič a lander pro přistání na Marsu. O jeho možnostech jeho startu se prý stále jedná.

Přivezení vzorků z Marsu na Zemi by umožnilo vědcům z celého světa zkoumat horniny a atmosféru Marsu pomocí sofistikovaných přístrojů na Zemi, které jsou příliš velké a složité na to, aby je bylo možné poslat na Mars. Uložení vzorků na Zemi by také umožnilo vědecké komunitě testovat nové teorie a modely, které se vyvíjejí, podobně jako to již po desetiletí dělají se vzorky Apolla z Měsíce.

Pro zajímavost doporučujeme také starší články, kde se dočtete o aktuálně testovaných zařízeních pro tuto misi, popřípadě o detailech rakety, která jako první v historii odstartuje z povrchu Marsu.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Tisková zpráva NASA

Převzato: Kosmonautix.cz