Badania Marsa

Badania Marsa – ogół działań prowadzących do poznania Marsa.

[edytuj] Trudny cel

Pierwsze zdjęcie Marsa wykonane z orbity przez sondę Mariner 4

Do dnia dzisiejszego podjęto 38 prób wysłania sondy w kierunku Marsa. Z powodu sporej liczby nieudanych misji, przyrównuje się czasami przestrzeń w pobliżu Marsa do Trójkąta Bermudzkiego. 10 misji zakończyło się awarią zanim sonda dotarła na orbitę okołoziemską, bądź nie powiódł się odlot na trajektorię międzyplanetarną (w tym 9 na pierwszych 13 startów). 4 sondy zostały pomyślnie wysłane w kierunku Marsa, jednak zamilkły zanim dotarły do celu (trzy rosyjskie i jedna japońska). 5 sond nie udało się wprowadzić na orbitę, bądź zamilkły bardzo szybko. Fiaskiem zakończyło się także 6 (w tym 4 radzieckie) spośród 11 lądowań na Marsie. Za sukces można uznać 3 misje przelotowe, 10 orbitalnych i 5 lądowań. Należy dodać, że 5 misji, które dotarły do Marsa posiadały zarówno moduły orbitalne, jak i lądowniki. Licząc więc je podwójnie 18 z 42 próbników zakończyło się sukcesem, w tym 18 z 32, które pomyślnie zostały wysłane w kierunku Marsa. Dzięki nim Mars jest najlepiej poznaną (poza Ziemią) planetą Układu Słonecznego.

[edytuj] Trudne początki

Mars stał się drugim po Księżycu obiektem w Układzie Słonecznym, w stronę którego próbowano wysłać sondę międzyplanetarną. Pierwszą próbę podjęli naukowcy z ZSRR w 1960 roku. Jednak dopiero dwa lata później udało się wprowadzić im pierwszą sondę na trajektorię międzyplanetarną w kierunku Marsa. Sonda Mars 1 utrzymywała łączność od startu 1 listopada 1962 roku do 21 marca 1963 roku, czyli trzy miesiące przed dotarciem do celu. Do startu sondy Mariner 4, pierwszej udanej misji marsjańskiej, niepowodzeniem zakończyło się pięć prób radzieckich i jedna amerykańska.

[edytuj] Wczesne misje

Mariner 4

• W oknie startowym roku 1964 udało się wysłać w kierunku Marsa dwie sondy. 28 listopada wystartował amerykański Mariner 4, a dwa dni później radziecki Zond 2. Ponieważ w radzieckiej sondzie nie rozłożyły się baterie słoneczne, co uniemożliwiło dokonania korekt orbity, jedynie Amerykanie zrobili pierwsze zdjęcia Marsa, w liczbie 21.
• Następne wykorzystane okno startowe wypadało na wiosnę roku 1969. Kolejny raz rywalizację wygrali Amerykanie, pomyślnie wysyłając dwie sondy Mariner 6 i 7, które w lipcu i sierpniu 1969 roku przesłały odpowiednio 75 i 126 zdjęć. Dwie sondy radzieckie z powodu awarii rakiety Proton nie opuściły nawet Ziemi.
• Kolejne okno startowe otworzyło się w maju 1971 roku. Tym razem niepowodzenia nie omijały żadnej ze stron wyścigu o prymat w badaniach Marsa. 9 maja nie powiódł się start Marinera 8, a 10 maja radzieckiej sondy, nazywanej roboczo Kosmos 419. Jednak dziewięć dni później udał się start sondy Mars 2, a 28 maja wystartowała sonda Mars 3. Obie sondy posiadały człon orbitalny i lądowniki. Lądownik Marsa 2 został pierwszym obiektem stworzonym przez człowieka, który trafił na Marsa. Lądowanie było niestety "twarde", gdyż z powodu błędnych obliczeń wszedł pod zbyt ostrym kątem w atmosferę. Udane okazało się jednak lądowanie próbnika Mars 3, lecz działał on na powierzchni jedynie przez 20 sekund. Najprawdopodobniej z powodu szalejących w tym czasie burz piaskowych, ogarniających całą planetę. Człony orbitalne działały przez około rok ziemski. Nie były to jednak pierwsze sztuczne satelity tej planety. Dwa dni po Marsie 3 z Przylądka Canaveral wystartował Mariner 9, który dzięki rakiecie Atlas Centaur wyprzedził sondy radzieckie o 13 dni. Sonda działała przez porównywalny czas co sondy radzieckie, zakończyła się jednak dużo większym sukcesem naukowym, przesyłając 7329 obrazów planety.
• Latem 1973 roku ZSRR wysłał w kierunku Marsa aż cztery próbniki. Dwa orbitery Mars 4 i 5, oraz dwa lądowniki Mars 6 i 7. Plan okazał się całkowitą klęską. Z powodu defektu elektroniki nie udało się wprowadzić Marsa 4 na orbitę i przeleciał tylko w pobliżu planety. Mars 5 zamilkł po 14 dniach pracy na orbicie, Mars 6 przesłał tylko dane dotyczące składu atmosfery, gdyż rozbił się o powierzchnię, a Mars 7 zamiast wylądować minął planetę o 1300 km.

[edytuj] Kolejne misje

lądownik sondy Viking

• W 1975 dwie amerykańskie misje programu Viking także posiadały dwa orbitery i dwa lądowniki. Latem 1976 roku obie sondy, wraz z lądownikami weszły na orbitę Marsa i po wykonaniu kilku okrążeń planety i wybraniu miejsc do lądowania odłączyły próbniki, które osiadły na powierzchni w lipcu i wrześniu 1976 roku. Człon orbitalny sondy Viking 1 działał przez cztery lata, a Viking 2 przez dwa lata. Natomiast lądowniki odpowiednio przez sześć i cztery lata. Program Viking do dziś pozostaje jednym z największych sukcesów w historii badań Czerwonej Planety. Sukces był tak ogromny, że NASA zdecydowała się na kolejną misję dopiero w 1992 roku, czyli po siedemnastu latach od startu sond Viking.
• W lipcu 1988 roku wystartowały dwie radzieckie sondy Fobos 1 i 2. W ramach misji planowano badania Marsa za pomocą dwóch orbiterów, oraz lądowanie na większym z dwóch księżyców Marsa Fobosie. W sierpniu 1988 roku omyłkową komendą wyłączono system stabilizowania Fobosa 1, co spowodowało zerwanie kontaktu, którego nie udało się przywrócić. Fobos 2 wszedł pomyślnie na orbitę, ale zanim odłączono lądownik w marcu 1989 roku kontakt z sondą został utracony, najprawdopodobniej z powodu awarii elektroniki sondy.

[edytuj] Współczesne badania

Od początku lat 90. obserwujemy wzmożone zainteresowanie eksploracją Marsa. Dzięki czemu obecnie na orbicie marsjańskiej działają aż cztery orbitery, a po powierzchni planety poruszają się dwa łaziki. Jednoczesne badania za pomocą tak wielu sond, to wydarzenie bez precedensu w historii eksploracji Układu Słonecznego, a plany kolejnych misji pozwalają sugerować, że zainteresowanie Marsem nie słabnie.

• Początkiem nowej ery w badaniach Marsa miał być Mars Observer wysłany w kierunku Marsa 25 września 1992. Misja, która miała przynieść bardzo dużo nowych i ciekawych danych naukowych, zakończyła się niepowodzeniem z powodu eksplozji materiałów pędnych podczas manewru wejścia na orbitę Marsa.
• W 1996 roku po raz pierwszy od 1971 roku, w kierunku Marsa swoje sondy planowało wystrzelić więcej niż jedno państwo. 7 listopada wystartowała pierwsza sonda w tym oknie startowym Mars Global Surveyor, który w dużej mierze miał powtórzyć badania zaplanowane dla Mars Observer. Natomiast na 16 listopada zaplanowano start rosyjskiej misji Mars 96. W skład sondy wchodził orbiter, dwa lądowniki i dwa penetratory. W projekcie brali udział także polscy naukowcy, którzy stworzyli m.in. spektrometr fourierowski. Niestety zawiódł czwarty stopień rakiety Proton i misja zakończyła się kolejnym niepowodzeniem. W tym samym oknie startowym wysłano także na Marsa sondę Mars Pathfinder, która 4 lipca 1997 roku jako trzecia udanie wylądowała na Marsie. Na jej pokładzie dotarł także pierwszy w historii marsjański łazik Sojourner.
• Podobnie jak trzy lata wcześniej, także w oknie startowym na przełomie 1998 i 1999 roku zaplanowano trzy starty. 4 lipca 1998 roku wystartowała pierwsza japońska sonda marsjańska Nozomi. By wprowadzić ją na trajektorię międzyplanetarną zaplanowano dwa przeloty w pobliżu Księżyca. Gdy już to się udało okazało się, że sonda zużyła za dużo paliwa i przesunięto wejście na orbitę Marsa o cztery lata, sonda jednak nie wytrzymała tak długiej podróży i zamilkła zanim dotarła do celu. Jakkolwiek debiutanta za niepowodzenie można rozgrzeszyć, tak spektakularne niepowodzenia NASA pozostają bez usprawiedliwienia. Najpierw 23 września 1999 roku Mars Climate Orbiter spłonął w atmosferze, z powodu błędnego podania siły ciągów silników manewrowych przez ich wykonawcę, a następnie Mars Polar Lander, 3 grudnia 1999 roku niepomyślnie wylądował na południowym biegunie planety.
• 7 kwietnia 2001 roku w stronę Marsa wystartowała sonda Mars Odyssey. Po niepowodzeniach z roku 1999 NASA zreorganizowała swój program marsjański, a w ramach zmian skreślono lądownik, który miał wystartować wraz z Mars Odyssey. Zmiany te okazały się jednak potrzebne i pomyślne, gdyż od tamtej pory NASA zanotowała kilka sporych sukcesów, o czym świadczy choćby fakt, że Mars Odyssey wciąż funkcjonuje i bada Marsa.

Trzy marsjańskie orbitery NASA

• Podczas wielkiej opozycji roku 2003 do badań Marsa włączyła się także Europejska Agencja Kosmiczna. Jej sonda Mars Express Orbiter ma na swym koncie kilka odkryć naukowych. W misję są zaangażowani także polscy naukowcy. Jako dodatkowy ładunek sonda dostarczyła w pobliże Marsa lądownik Beagle 2, który jednak po lądowaniu nie nawiązał łączności z Ziemią. W tym samym oknie wystartowały także dwa należące do NASA łaziki Mars Exploration Rover: Spirit i Opportunity. Gwarantowany czas pracy wynosił trzy miesiące, jednak wciąż działają, mimo mnożących się drobnych usterek i zbliżającej się drugiej marsjańskiej zimy.
• Najnowszym nabytkiem naukowców w badaniach Czerwonej Planety jest Mars Reconnaissance Orbiter. Sonda NASA wystartowała 12 sierpnia 2005 roku. Jej zadaniem jest zbadanie z dużą dokładnością powierzchni planety pod kątem wytypowania najlepszych miejsc do lądowania człowieka i przyszłych misji bezzałogowych (w tym dla Mars Science Laboratory). Od marca 2006 roku jest już na orbicie, ale badania rozpocznie dopiero 10 listopada.
• Bezzałogowy lądownik Phoenix, będący częścią programu NASA Mars Scout Program, został wysłany 4 sierpnia 2007 w kierunku Marsa. 26 maja 2008 wylądował w okolicach okołobiegunowych, w rejonie Vastitas Borealis, na półkuli północnej. Jego celem były obszary, które podejrzewane były o istnienie dużych ilości lodu wodnego tuż pod powierzchnią gruntu. 21 czerwca Phoenix odnalazł lód na Marsie^[1], natomiast 31 lipca testy laboratoryjne na pokładzie sondy Phoenix wykazały istnienie wody w próbce gleby^[2].

[edytuj] Przyszłość

Curiosity jest następcą łazików Spirita i Opportunity. Łazik jest zasilany radioizotopowym generatorem termoelektrycznym, planowana masa łazika to ok. 800 kg a gwarantowany czas działania wynosi 1 rok marsjański (gwarantowany czas działania MER-A oraz MER-B to 90 dni marsjańskich). Ilość zaplanowanych badań i instrumentarium robota stanowi podobny skok jakościowy jaki nastąpił od misji Mars Pathfinder do misji Mars Exploration Rover. Curiosity wystartował pod koniec 2011 roku.

[edytuj] Kalendarium

Przypisy

[edytuj] Linki zewnętrzne

• Mars Scorecard (ang.)
• Misja:Mars (pol.)

e Misje na Marsa Sondy Mariner 4 • 6 • 7 • Mars 4 • Nozomi • Rosetta • Dawn • Mars Observer Orbitery Mariner 9 • Mars 2 • 3 • 5 • 6 • Viking 1 • 2 • Fobos 2 • Mars Global Surveyor • 2001 Mars Odyssey • Mars Express • Mars Reconnaissance Orbiter Lądowniki / Łaziki Mars 3 • Viking 1 • 2 • Mars Pathfinder • Spirit • Opportunity • Beagle 2 • Phoenix • Curiosity Przyszłe misje (2011) • Fobos-Grunt i Yinghuo-1 (2011) • MetNet (2011-2019) • Northern Light (2012) • MAVEN (2013) • Mars Trace Gas Mission (TGM) (2016) • ExoMars (2018) • Mars Sample Return Mission (2018+) Zobacz też Mars • Badania • Kolonizacja • Wyprawa załogowa • Mars Scout Program Pogrubieniem zaznaczono misje aktualnie prowadzone.