K dvom aktívnym mobilným sondám na povrchu Marsu pribudne onedlho tretia, rover ExoMars. Jeho misia je spoločným projektom Európskej vesmírnej agentúry (ESA) a Ruskej federálnej kozmickej agentúry (Roscosmos).
„Hlavným vedeckým cieľom je určiť geologické prostredie, ktoré mohlo v minulosti podporovať vznik a existenciu mikrobiálneho života.“
Mars je planéta najpríbuznejšia Zemi a kedysi poskytovala podmienky na existenciu mikrobiálneho života. Túto hypotézu potvrdil americký rover Curiosity v programe Mars Science Laboratory, aj preto pokračuje výskum marťanských podmienok takmer v každej oblasti.
Dvojfázový prieskum
Misia ExoMars je súčasťou rozsiahlejšieho programu s názvom Aurora, ktorého cieľom je hľadanie stôp života na
povrchu Marsu. Program Aurora sa bude zaoberať štúdiom biologických aspektov marťanského povrchu, hľadaním prípadných pozostatkov života, vody či podrobnou charakteristikou marsochémie (chémie marťanskej pôdy). Pokúsi sa tiež určiť akékoľvek riziká na povrchu Marsu, ktoré by mohli hroziť budúcim pilotovaným misiam. Program je pre svoju komplexnosť rozdelený na dve fázy a okrem rovera bude zahŕňať tri moduly – orbitálny modul TGO (Trace Gas Orbiter), pristávací modul EDM Schiaparelli a povrchový statický modul GEP na monitoring seizmickej, magnetickej i meteorologickej aktivity.
V prvej fáze poletí k Marsu orbiter TGO, ktorý dopraví na Mars pristávací modul EDM Schiaparelli. Orbiter s hmotnosťou 3 130 kg odštartuje pomocou ruskej nosnej rakety Proton už v januári 2016 a na orbitu Marsu by sa mal dostať v októbri 2016. Mars bude obiehať po takmer kruhovej obežnej dráhe 400 km od referenčnej nulovej výšky. Jeho hlavná vedecká misia sa plánuje minimálne na rok. Sekundárnou úlohou bude poskytovanie telekomunikačného relačného spojenia s povrchovou sondou/roverom a snímanie povrchu Marsu. Orbiter bude disponovať vedeckými prístrojmi NOMAD (dvojkanálový infračervený a UV spektrometer), ACS (trojkanálový infračervený spektrometer), CaSSIS (stereokamera s vysokým rozlíšením, približne 4,5 metra na pixel) a FREND (neutrónový detektor na určenie vodíka, vody a hydratovaných minerálov v najvyšších vrstvách povrchu Marsu). Dôležitou funkciou bude aj sprostredkovanie dátového spojenia. Zvýši sa kapacita prenosu údajov, na Zem teda bude možné doručiť v určitom časovom intervale oveľa väčší objem nameraných dát než doteraz.
Po štarte orbitera bude nasledovať druhá fáza programu. V nej by mala v roku 2018 odštartovať a pristáť na povrchu Marsu povrchová sonda – rover ExoMars. Vynesie ju tiež ruská nosná raketa Proton. Na povrchu Marsu pristane pomocou ruského pristávacieho modulu v januári 2019. Plánovaná dĺžka misie rovera ExoMars je šesť mesiacov, zrejme však potrvá omnoho dlhšie. Na marťanskom povrchu bude hľadať stopy mikrobiálnych foriem života, prípadne ich pozostatky.
ExoMars je autonómnym prostriedkom pohybujúcim sa na šiestich špeciálnych kolesách. Jeho celková hmotnosť mala pôvodne dosiahnuť 295 kg. Po stiahnutí NASA zo spolupráce na misii sa ESA vrátila k svojmu prvotnému konceptu tohto rovera. To by malo zaručiť hmotnosť 207 kilogramov.
Prístroje na palube
Palubné prístroje rovera ExoMars budú zahŕňať súpravy laboratória pre exobiológiu s názvom PAS (Pasteur Analytical Laboratory). Modul bude hľadať znaky biomolekúl a stôp s biologickým pôvodom. Okrem iných dôležitých prístrojov uložia vedci do rovera aj vrták, schopný získať vzorky až z dvojmetrovej hĺbky a potom ich analyzovať v palubnom laboratóriu. Panoramatický kamerový systém PanCam umožní snímkovať povrch a okolie pomocou špeciálne navrhnutej optiky, maximálne vylučujúcej vplyvy ultrafialového žiarenia. Získame tak panoramatické snímky povrchu Marsu vo vysokom rozlíšení a v reálnych farbách.
Najväčším nástrojom modulu Paster môžeme nazvať systém MOMA (Mars Organic Molecule Analyzer). Pomocou laserovej spektrometrie bude hľadať organické molekuly v získaných vzorkách. Na jeho vývoji pracujú organizácie Max Planck Institute for Solar System Research a americký Goddard Space Flight Center. Ďalšími súčasťami modulu Pasteur sú infračervený spektrometer MicrOmega-IR a komponent Raman, ktorý poskytne analýzu geologických a mineralogických informácií. Tieto prístroje sú tzv. internými prístrojmi rovera ExoMars. K externým zaraďujeme podpovrchový radar na odhalenie vodného ľadu a vody (WISDOM – Water Ice and Subsurface Deposit Information On Mars), multispektrálny detektor na štúdium podpovrchových štruktúr – Ma-MISS (Mars Multispectral Imager for Subsurface Studies) a systém CLUPI so zobrazením detailov menšími ako milimetrová mierka, ktorý poslúži na detailné snímkovanie skál a štruktúr z veľmi krátkej vzdialenosti.
Na palube rovera ExoMars nájdeme aj ruské prístroje: infračervený spektrometer ISEM na mineralogický rozbor a diaľkovú identifikáciu hydratovaných minerálov, neutrónový spektrometer ADRON, pomáhajúci pri detekcii podpovrchového ľadu a Fourierov spektrometer, určený na meranie teploty a aerosólov v okolitom vzduchu. Ruská strana taktiež poskytne tepelnú rádioizotopovú jednotku. Bude zabezpečovať ohrievanie vnútornej časti rovera v extrémne studených podmienkach.
Medzi prístroje, ktoré sa ešte na palube pravdepodobne budú nachádzať, patria Mars-XRD (prístroj na analýzu zloženia kryštalických minerálov pomocou röntgenového žiarenia), UREY (prístroj pre určenie organických zložiek pomocou zohrievania a odparovania vody) a miniaturizovaný Mossbauerov spektrometer (MIMOS-II) na analýzu zloženia železitých hornín a sedimentov.
Kde rover pristane?
Miesto pristátia musí spĺňať niekoľko náležitostí, napríklad terén umožňujúci dostatočne bezpečné pristátie a dostatok slnečného svetla počas marťanského dňa, keďže ExoMars bude využívať solárnu energiu. Inžinieri misie sa preto snažia vyberať lokality v okolí rovníka, hoci vedecká obec by najradšej skúmala ťažšie dostupné miesta. Najprístupnejšie lokality sú totiž už dávno zvetrané. Hlavným vedeckým cieľom je určiť geologické prostredie, ktoré mohlo v minulosti podporovať vznik a existenciu mikrobiálneho života. Prednosť majú miesta, kde sa už našli viaceré druhy hydratovaných minerálov. Definitívne rozhodnutie o mieste pristátia zatiaľ nepadlo, no aj napriek tomu sa táto facsinujúca misia postupne približuje k finálnym krokom. Rok 2016 by sme pokojne mohli nazvať marťanským – k Marsu by totiž mali štartovať hneď dve sondy. Okrem misie ExoMars to bude aj americká sonda InSight. O tej si povieme nabudúce.
Autor: Ing. Jozef Kozár, Letecká fakulta Technickej univerzity v Košiciach
Foto: ESA
Viac sa dočítate v časopise Quark (číslo 7/2015).
Uverejnila: ZČ