Co všechno (ne)poletí k Marsu v nadcházejících letech

Když chcete přistát na Marsu, máte dvě možnosti: buď použijete tzv. soft lander, tzn. přistávací modul, který kromě padáků (které fungují v řídké marťanské atmosféře spíš symbolicky) použije pro hladké přistání raketový motor, nebo použijete hard lander, který jak název napovídá, dopadne více či méně tvrdě - tvrdost nárazu se ovšem můžete pokusit zmírnit použitím airbagů - tady je řídká atmosféra výhodou, protože k jejich nafouknutí stačí naopak velice malý přetlak. Jedinými úspěšnými soft landery byly zatím sondy Viking 1 a 2 v sedmdesátých letech - Mars Polar Lander byl před pár lety zničen "císařskými jednotkami", jak vtipně zjistili na Slashdotu - nikoliv těmi "imperial units" z Hvězdných válek, ale palcemi, stopami a podobnými uchylnostmi - resp. jejich zmatením s jednotkami metrickými. Zatím jediným úspěšným hard landerem byl výsadek vozítka Sojourner sondou Mars Pathfinder v roce 1997.

Na vzdálenější budoucnost, po roce 2009 je plánována řada ambiciózních projektů výzkumu Marsu. Klíčová je mise zahrnující automatický návrat vzorků odebraných na Marsu zpět na Zemi - nyní to ale vypadá, že nejen neexistuje žádná naděje, že by se tato mise uskutečnila v roce 2011, jak bylo původně plánováno, ale že to zřejmě nejde zvládnout ani do roku 2016. Tato mise se skládá z většího množství dílčích letů - přinejmším je jisté, že výsadkový modul (soft lander) dopraví na povrch dvoustupňovou raketu na tuhé pohonné hmoty, která dopraví vzorky zpět do vesmíru. Není ale zatím rozhodnuté, jakým způsobem budou vzorky shromážděny - sonda může být vybavena buď jedním vozítkem podobného typu jako MER, který na Mars poletí příští rok, nebo může vzorky shromáždit předem jeden či více sofistikovaných vozidel (roverů) a po přistání modulu je dopravit je k návratové raketě. Také dráha návratového modulu není zatím přesně určena - zatím se počítá s navedením na oběžnou dráhu, kde budou vzorky čekat třeba i několik let, než dorazí speciální bezpilotní sonda, schopná zpomalit, navést se na oběžnou dráhu kolem Marsu, vyhledat vzorky, přesmítit je do návratového pouzdra určeného pro průlet zemskou atmosférou, a zase odstartovat z oběžné dráhy Marsu. Takový model letu minimalizuje váhu rakety, která bude startovat z povrchu Marsu, ale klade značné nároky na orbiter (ten by měla dodat Francie). Šlo by vlastně o první meziplanetární start z oběžné dráhy jiného tělesa, než Země nebo Měsíce. Alternativním řešením by byl start vzorků přímo z povrchu Marsu buď na dráhu směřující k Zemi, nebo alespoň na velmi excentrickou eliptickou dráhu. Modul pro návrat na Zemi by Mars pouze obletěl, bez sestupu na oběžnou dráhu - což by vedlo k značné úspoře pohoných hmot a zjednodušení konstrukce - a pak by "dohnal" vzorky už na návratové dráze, a postaral se o jejich bezproblémovou dopravu na Zemi.

Plány pro vzdálenější budoucnost zahrnují francouzský Net Lander, což by měly být až čtyři malé a jednoduché hard landery, dopravené na povrch Marsu najednou (původně mělo být součástí mise též nacvičování návratu vzorků z povrchu Marsu zpět na Zemi), a americký Smart Lander - což by měl být prototyp budoucího univerzálního marsovského soft landeru, který by mohl byl použit při všech budoucích misích, zahrnující buď pokročilá automatická vozítka, nebo právě třeba diskutovaný návrat vzorků zpět na Zemi. Bez zajímavosti není ani to, že Američané mají v současnosti k dispozici "přebytečný" marsovský "letuschopný hardware" (pozn. xCh: podle "flight hardware" - slovo "hardware" k nám asi pronikne i v jiných souvislostech, než počítačový hardware, a já nevidím důvd se tomu bránit, pořád lepší, než Železného "Česko"...). Konkrétně by mělo jít o jednu sondu stejného typu, jako byl neúspěšný Mars Polar Lander. Start této sondy byl kvůli selhání prototypu prozatím odložen.

V současnosti k Marsu míří japonská sonda Nozomi, ale to je pouze orbiter, a moc vzrušujících převratných objevů se od této sondy asi čekat nedá. Na jaře 2003 by měly odstartovat hned tři expedice: jednak dvojice amerických automatických vozítek MER (Mars Exploration Rover), jednak evropská sonda Mars Express s přistávacím modulem Beagle 2 (což je po technické stránce miniaturní hard lander, bez brzdicích raketových motorů), který bude pátrat po stopách života. Mars Expres by měl k Marsu odstartovat pomocí ruské rakety Sojuz Fregat - doufejme, že to úspěch mise neohrozí, protože všechny ruské pokusy o let k Marsu (v 70.letech projekt Mars, v 80.letech Fobos a mezinárodní Mars 96) zatím končily (s vyjímkou jediného přistání, ze kterého nebyly získány žádné použitelné údaje) vždycky neúspěchem, a to daleko častěji, než by odpovídalo pouhé statistické pravděpodobnosti, alespoň když to srováme s úspěšností zbytku jejich kosmického programu.

Nad spolehlivostí hard landeru Beagle 2 se donedávna vznášely otazníky. Podle nedávných zpráv se ale podařilo vyvinout nové padáky pro Beagle 2. Letost v červnu bylo zjištěno, že airbagy evropského miniaturního hard landeru Beagle 2 nejsou dost silné, aby zajistily hladké přistání. Start Beagle 2 na palubě sondy Mars Express byl proto ohrožen. Anglická firma Lindstrand Balloons dostala pět měsíců na to, aby vyvinula větší padákový systém, který by ale vážil a zabíral stejně místa, jako ten stávající (pozn. xCh.: to by mohlo zajímat tloudeva - on je parašutista :-) Podařilo se jí to za pouhé tři měsíce - takže hledání života na Marsu může pokračovat. Padák nebyl testován nějakými high-tech kosmickými metodami, ale brutálně jednoduše - za jedoucím náklaďákem, navíc v daleko hustší pozemské atmosféře (byrokrati v NASA jsou akorát požírači peněz - ať žijou amatérské a "garážové" technologické postupy !).

S dvojicí amerických vozítek MER (Mars Exploration Rover) jsou také údajně technické problémy, takže není jasné, jestli se termín startu v příštím roce podaří dodržet. Tato vozítka váží 150 kg, a měla by urazit až 100 metrů za den, respektive během tří měsíců 600 m až 1 km. Tento projekt byl původně vybrán, protože to vypadalo, že MER se vejde do hard landeru typu Mars Pathfinder, použitého v roce 1997, a že pro start bude stačit raketa Delta II. Cena mise měla být 700 miliónů dolarů. Teď se ukazuje, že to asi nebude tak jednoduché. Vozítka jsou asi o 10% větší a těžší, než by měly být. U hard landerů jsou navíc problémy s pevností airbagů - stejný problém málem měl i plánovaný lander Beagle 2. Airbagy Mars Pathifinderu nakonec vážily 85 kg místo plánovaných 15 kg, protože se při testech na Zemi opakovaně trhaly. Ale to není hlavní problém: přesto, že Mars Pathfinder přistál před úsvitem, kdy na Marsu fouká relativně málo, "kutálel" se po přistání ještě asi kilometr. MER doletí na Mars někdy odpoledne, kdy tam budou vát daleko silnější větry. Riziko protržení airbagů v důsledku "kutálení" se tím neúměrně zvyšuje. (Mimochodem, jeden z projektů počítal právě s nahrazením vozítek velkými míči, které by po povrchu Marsu poháněl vítr, a které by byly schopné se podle potřeby částečně "upouštět" a znovu nafukovat...). Přistávací moduly MER proto budou buď vybaveny malo kamerou a počítačem, který určí směr horizontálního pohybu během přistávání, a malým raketovým motorem proti unášení větrem, nebo budou nasměrovány do těch částí Marsu, kde buď není tolik ostrých kamenů na povrchu, nebo kde tolik nefouká - ty jsou ale pro vědce méně zajímavé. Taky je možné, že vozítka MER v roce 2003 vůbec nebudou vypuštěny, a budou mít zpoždění. K jejich startu ale snad nakonec přeci jen spíše dojde, protože šance, že přežijí výsadek, je navzdory diskutovaným možnostem selhání poměrně slušná - asi 90%.

Taky podle tohoto článku se budoucí program výzkumu Marsu potýká s řadou problémů (minimálně ten s Beagle 2 je ale už vyřešen). Nejlbližších 10 let výzkumu Marsu je ale v současné době ohroženo. Jak osud italského telekomunikačního orbiteru Marconi plánovaného na rok 2009, tak francouzkého projektu sondy určené pro návrat vzorků, které budou po odebrání z povrchu Marsu vyneseny na oběžnou dráhu kolem planety, zůstává nejistý. Ovšem pokud se podaří hledat kompromisní a náhradní řešení stejně rychle, jako u projektů Beagle 2 nebo MER, tak je možné, že nějakých těch foteček z povrchu Marsu se ještě dožijeme :-)

Všechny odkazy v tomto článku směřují na SpaceDaily.com.