Předchůdci
První rover, který úspěšně přistál na Marsu, byl americký Sojourner. V rámci programu Mars Pathfinder v roce 1997 pracoval na planetě po celé tři měsíce, což někdy přesahovalo odhadovanou životnost. Rover nestál před zvlášť obtížnými úkoly - samotný fakt nalezení pozemského robotického zařízení na Rudé planetě vyvolal ve světě záblesk. Přesto se Sojournerovi podařilo zaslat spoustu fotografií Marsu a provést jednoduché meteorologické a geologické studie.
O dva roky později NASA znovu vyslala do vesmíru misi Mars, zaměřenou na podrobnou studii půdních a klimatických podmínek planety. Mise Mars Polar Lander skončila neúspěchem - sestupové vozidlo z dosud neznámých důvodů havarovalo. Na palubě kosmické lodi zmizel také ruský laserový radar (lidar), určený ke studiu složení atmosféry.
Američané vstoupili do 21. století jako nesporní světoví lídři v průzkumu Marsu a svůj úspěch podpořili v roce 2003 spuštěním programu Mars Exploration Rover. Podle plánu měli planetu studovat dva rovery - Duch a Příležitost. Oba landerské rovery přistály na povrchu Marsu v lednu 2004 s intervalem 21 pozemských dní. Konstrukce Opportunity se ukázala být tak spolehlivou a odolnou, že rover fungoval až do června 2018.
Nyní na Marsu funguje 900kilogramový rover Curiosity se zdrojem radioizotopů, který planetu zasáhl v srpnu 2012. Jeho hlavním úkolem je vrtat a zkoumat vzorky. V tuto chvíli byla mise prodloužena na neurčito.
Američanům to nestačilo a ještě dříve, v roce 2008, se na planetě objevila malá stanice Phoenix, jejíž jednou z misí bylo hledání mimozemského života. Zařízení nebylo přizpůsobeno pohybu, bylo relativně levné (400 milionů dolarů) a žilo v aktivním stavu jen několik měsíců. Phoenix však objevil vodu na Marsu a provedl jednoduchou chemickou analýzu půdy.
Američanům trvalo téměř deset let, než nahradili stacionárního průzkumného robota, který byl na podzim roku 2008 offline. Seismická stanice Mars se soupravou InSight NASA přistála na planetě v roce 2018 a dosud úspěšně odesílá výsledky výzkumu na Zemi.
Přítomnost jednoho mobilního a jednoho stacionárního marťanského aparátu Američanům zjevně nestačí. Aby upevnil svou přítomnost na Marsu, přistál 18. února 2021 na povrchu rover Perseverance. A má vlastní helikoptéru.
Existuje na Marsu život?
Za prvé, Vytrvalost je největší rover, který byl dosud na Rudé planetě svržen. Elon Musk jednou katapultoval svůj elektrický roadster do vesmíru a NASA vyslala na Mars rover velikosti auta. Vytrvalost je asi 3 metry dlouhá, 2,7 metru široká a 2,2 metru vysoká. Pro poměrně velký rover byly použity super silné a ultralehké materiály, a proto hmotnost zařízení v pozemských podmínkách stěží přesahuje tunu. V podmínkách Marsu bude Vytrvalost vážit dva a půlkrát méně.
Zahájení tak složitého a nákladného projektu (více než 3 miliardy dolarů) musí být podpořeno vhodným výzkumným programem na Marsu. Aby ospravedlnili utracené, vybavili Američané rover několika zajímavými gadgety najednou.
Předně se jedná o modelový aparát MOXIE pro syntézu kyslíku z oxidu uhličitého v atmosféře Marsu, jehož podíl dosahuje 93%. Teoreticky je vše velmi jednoduché - od molekuly oxidu uhličitého CO2 odtrhneme atomový kyslík a spojíme ho s jedním stejným. Výfuk produkuje oxid uhelnatý a molekulární kyslík, který je docela prodyšný.
Předtím byl ve vesmírných podmínkách kyslík syntetizován elektrolýzou vody, ale pro život jedné osoby je zapotřebí celý kilogram vody denně - tato metoda není použitelná na Marsu. Stručně řečeno, aparát MOXIE stlačuje oxid uhličitý, ohřívá jej až na 800 stupňů a prochází jím elektrický proud. Výsledkem je, že na anodě plynového článku se uvolňuje čistý kyslík a na anodě oxid uhelnatý. Poté se směs plynů ochladí, zkontroluje se čistota a uvolní se do atmosféry Marsu.
Je zřejmé, že ve vzdálené budoucnosti budou tisíce takových generátorů zpracovávat marťanský oxid uhličitý do atmosféry přátelské k lidem. Je pozoruhodné, že tato technologie není nejprogresivnější. Přesto podle teorie ze dvou molekul CO2 vyrábí se pouze jeden O2… A to je velmi daleko od skutečné účinnosti takových instalací. Mnohem zajímavější je myšlenka rozdělení oxidu uhličitého na uhlík C a molekulu O2… V roce 2014 publikoval časopis Science metodu pro syntézu kyslíku z CO2 pod vlivem ultrafialových laserů. O pět let později přišel Kalifornský technologický institut s nápadem urychlit a zasáhnout molekuly oxidu uhličitého na inertních površích, jako je zlatá fólie. V důsledku tohoto barbarského zpracování se oxid uhličitý štěpí na molekulární kyslík a uhlík, tj. Saze. Ale zatímco takové techniky mají daleko k technologické dokonalosti a NASA se musí spokojit se zařízeními, jako je MOXIE.
Druhou zajímavou vychytávkou pro rover je PIXL, který je určen ke skenování okolního prostoru rentgenovými paprsky. Zařízení provádí dálkové testování půdy na chemikálie a prvky, které mohou být markery živých věcí. Vývojáři zajišťují, že PIXL dokáže rozpoznat více než 26 chemických prvků. Podobný úkol plní multifunkční skener SuperCam, který je schopen ze sedmi metrů určit atomové a molekulární složení hornin. K tomu je vybaven laserem a vysoce citlivými infračervenými senzory.
A to není vše. Analýzu přítomnosti stop života provádějí „soudní znalci“SHERLOC a WATSON. SHERLOC pracuje v ultrafialovém rozsahu a sonduje okolní horniny laserem. Princip je velmi podobný práci pozemského detektiva, který hledá biologické důkazy pomocí UV svítilny. WATSON zase zachycuje vše, co se děje na kameru. Dvojice senzorů spolu s rentgenovým paprskem PIXL jsou umístěny na konci ramene roveru.
Vytrvalost nemá cvičení pro průzkum marťanského nitra. K tomu slouží radarový skener RIMFAX, schopný „skenovat“Mars do hloubky 10 metrů. GPR bude mapovat podkladový povrch a hledat ložiska marťanského ledu.
Mars rover s helikoptérou
Hlavní „zátkou“Vytrvalosti nejsou výše popsané supergadgety a dokonce ani jaderná elektrárna, ale vůbec první letadlo pro Mars. Po přistání v marťanském kráteru Jezero přivedl rover pod břicho miniaturní koaxiální helikoptéru. V nejlepších tradicích americké astronautiky byl název helikoptéry vybrán konkurencí a nejlepší byla vynalézavost. Vaniza Rupani, žák 11. třídy z Northportu.
Vrtulník nenese žádné vědecké vybavení. Jejím hlavním úkolem je demonstrovat potenciál letu v atmosféře Marsu, která se skládá téměř výhradně z oxidu uhličitého. Atmosféra Rudé planety je hustotou podobná Zemi, ale gravitace je 2,5krát menší. Letoun táhne o 1, 8 kilogramu a pro svoji hmotnost je vybaven relativně malými vrtulemi (rychlost otáčení - 2537 ot / min) - bonusy marťanské gravitace. Obrovský pokles teploty na povrchu planety však přinutil inženýry vybudovat na vrtulníku komplexní systém tepelné ochrany. První let Ingenuity je naplánován nejdříve na 8. dubna a celý testovací program by měl být dokončen do měsíce. Vrtulník je na jedno použití - po testování zůstane na Marsu jako cizí úlomky. Vytrvalost se také nakonec změní na mrtvý kus drahých slitin, ale jeho životní cyklus je mnohem delší.
Předpokládá se, že společnost Perseverance odhodí svůj satelit do ochranného kontejneru ve tvaru kytary, vrátí se o několik desítek metrů zpět a na dálku spustí program testovacího letu. Vrtulník bude muset létat kolem roveru, aniž by opustil dohledovou oblast kamer a skenerů. Nejtěžší je přežít první chladnou marťanskou noc pro miniaturní helikoptéru. Pokud čtete materiál před 8. dubnem 2021, pak se marťanský rover právě pohybuje směrem k předem vybranému letišti pro start Ingenuity.
