Astronomie a kosmonautika

Kráter Gale: Nový domov MSL Curiosity

Po 253 dnech, 14 hodinách, 15 minutách a 57,1 sekundách meziplanetárního letu přistála mobilní laboratoř MSL Curiosity v kráteru Gale. Přistání se uskutečnilo 6.8.2012 v 05:17:57,3 UCT, kdy se podvozek sondy poprvé dotkl povrchu Marsu.

Sky Crane

Pokud si odmyslíme to, že MSL je zatím nejtěžší a největší sondou, která kdy na Marsu přistála (hmotnost 899 kg a velikost malého auta), probíhal let k Marsu i počátek vlastního přistání již jako zaběhnutá rutina. Během letu byly provedeny čtyři korekce dráhy. Plánovaných jich bylo šest, avšak navádění sondy bylo tak přesné, že zbývající dva nebyly potřebné.

Počáteční fáze přistání proběhly standardním způsobem. Aerodynamické brzdění v atmosféře a pak další zpomalení sondy pomocí padáku. Poslední fáze přistání však proběhla zcela jinak a stala se nejriskantnějším a i nejkomplikovanějším přistáním na cizím tělese v historii nepilotovaných letů.

V předchozích případech sondy v závěrečné fázi buď přistávaly pomocí vlastních motorů (Viking, Phoenix) nebo v případě roverů (Pathfinder, MER) byly obloženy velkým počtem airbagů, které ztlumily dopad na povrch po oddělení od padákového systému. Vlastní vozítka pak byla ještě umístěna na speciální přistávací plošině. Pro velkou hmotnost a rozměry však u MLS Curiosity nepřipadal v úvahu ani jeden z těchto způsobů přistání.

Konstruktéři sondy nakonec zvolili podobný systém, jaký používají vrtulníky k přenášení nakladu a jeho ukládání na zemský povrch. Sonda byla připevněna pod speciální raketový stupeň s označením Sky Crane, který nahradil vrtulník. Ten se aktivoval sekundu po odhození aerodynamického štítu s padákem. V té chvíli se Curisity nacházela ve výšce ~1 620 m, pohybovala se rychlostí 450 km/h a do přistání zbývalo 56 s. Sky Crane pomocí osmi raketových motorů, každý o tahu 3,3 kN, začal snižovat rychlost na konečných 0,75 m/s. Ve výšce 18,6 m nad povrchem a při rychlosti klesání 0,75 m/s se uvedl do provozu odvíjecí systém a tím začalo vlastní spouštění Curiosity na třech popruzích k povrchu Marsu, které trvalo 17 s. Během spouštění roveru se vyklopila kola jeho podvozku a ve výšce necelých 9 m došlo ke stabilizaci a zklidnění celé sestavy Sky Crane - Rover. Teprve poté byla Curiosity usazena na povrch. Nakonec pyrotechnické nálože přesekly spuštěcí popruhy a tím i skončila cesta MSL Curiosity k Marsu. Sky Crane poté odlétl, a po 4 s letu již nekontolovaně dopadl na povrch ve vzdálenosti 650 m od místa přistání roveru.

I přes velkou složitost a obtížnost tohoto přistání odvedl Sky Crane skvělou práci, když uložil vozítko Curiosity na povrch Marsu rychlostí 0.75 m/s. Horizontální složka rychlosti přitom činila pouhé 4 cm/s. Jenom pro představu, na Zemi rychlostí 0.75 m/s za sekundu dopadne těleso, pokud spadne z výšky 3 cm (na Marsu 8 cm). Přistání MSL Curiosity bylo tedy i přes jeho složitost velice šetrné a měkké.

Kráter Gale

Kráter Gale, ve kterém přistála MSL Curiosity, vznikl impaktem velkého meteoru před 3,5 až 3,8 miliardami let. Bylo to geologické období označované jako noachian, kdy byl povrch Marsu velice intenzivně bombardován kosmickými tělesy. Předpokládá se, že v tomto období, byla velká část povrchu Marsu pokrytá oceánem, který se pravděpodobně nacházel i v oblasti kráteru Gale. Geologická minulost kráteru a někdejší přítomnost vody, byla hlavním důvodem, proč byl zvolen za místo přistání MSL, která má zjistit, zda v minulosti Marsu byly vhodné podmínky pro vznik života.

Kráter Gale

Kráter má průměr 154 km. V jeho centrální části se tyčí hora Aeolis Mons, někdy také označovaná jako Mount Sharp, která se od jižního dna kráteru zvedá až do výšky 4.5 km. Ze severní strany je převýšení ještě o 1 km větší. A právě tato hora je celém kráteru Gale nejzajímavější. S největší pravděpodobností vznikla erozí sedimentů, které se nad kráterem usazovaly, když byl ještě zalit vodou. Ty po ústupu oceánu začaly nerovnoměrně erodovat a v dnešní době zůstala pouze hora v cetrální části kráteru s hojně odkrytými sedimentálními vrstvami, které by mohly poskytnout pohled až do 2 miliardy roků vzdálené minulasti Marsu. A pokud kdysi na této planetě existoval život alespoň na úrovni mikroorganismů, mohly by být jeho fosílie nalezeny právě v těchto vrstvách usazenin.

Přistávací elipsa o rozměrech 7 × 20 km se nachází v severní části kráteru, která má elevaci 4 400 m vzhledem ke střednímu poloměru Marsu na rovníku. Během přistání se MSL odchýlila o 2 km severovýchodně od předpokládaného přistání ve středu elipsy.

Souřadnice a čas přistání

Na mapce jsou šedými křížky označena neúspěšná přistání sond, červenými křížky jsou označeny sondy, které již nejsou v provozu, a zelenými jsou označeny sondy v aktivním stavu.

Mapa přistání všech sond na Marsu

Areocentrické souřadnice místa přistání: 137° 26' 30 v.d., -4° 35' 22 j.š.
Čas přistání: 6.8.2012 05:17:57,3 UTC, 49269 MSD 05:53:29,4 MTC
Místní čas v místě přistání: Sol 0, 15:03:15 LMST

Použité zdroje

[1] NASA JPL: Mars Science Laboratory Curiosity Rover

[2] SPACE 40: 2011-070A - Curiosity

[3] kosmo.cz: Mars Science Laboratory (MSL) alias Curiosity

[4] Wikipedia: Gale (crater)

Aktuálně

Nová hodnota AU

Mezinárodní astronomická unie na zasedání v Bejingu v Číně přijala novou hodnotu pro atronomickou jednotku, která se tak stala konstantou, a je odvozena od délky metru.

1 AU = 149 597 870 700 m

Zajímavé stránky

Kosmické agentury

NASA: Národní úřad pro letectví a kosmonautiku USA.

NASA JPL: Laboratoř proudového pohonu USA.

ESA: Evropská kosmická agentura.

JAXA: Japonská národní vesmírná agentura.

FKA: Ruská federální kosmická agentura.

CNSA: Čínský národní úřad pro kosmonautiku.

ISRO: Indická kosmická agentura.

Kosmonautika

Kosmo.cz: aktuality z kosmonautiky a diskuzní fórum.

SPACE 40: velice podrobný a rozsáhlý katalog kosmických sond a družic.

Malá encyklopedie kosmonautiky

Česká kosmická kancelář

Spaceflight Now: zpravodajství z kosmonautiky.

Astronomie a fyzika

Aldebaran: server věnovaný fyzice, astrofyzice a fyzice plazmatu.

Česká astronomická společnost

OSEL: server věnovaný popularizaci vědy. Mimo jiných oborů i fyzice a astronomii.

Solar System Dynamics

Notable Nearby Stars

Aktivní sondy na Marsu

Přehled všech sond, které jsou dosud v činném stavu na povrchu nebo na oběžné dráze Marsu.

MSL Curiosity

Mobilní vědecká laboratoř NASA, která přistála v oblasti kráteru Gale 6.8.2012.

MER Opportunity

Malý rover NASA. Na Marsu pracuje do 8.7.2003. Pohybuje se v oblasti planiny Meridiani.

MRO

Mars Reconnaissance Orbiter je planetární sonda NASA, která byla navedena na oběžnou dráhu 10.3.2006.

Mars Express

Planetární sonda ESA, která pracuje na oběžné dráze Marsu od 25.12.2003.

Mars Odyssey

Planetární sonda NASA. Na oběžné dráze pracuje od 24.10.2001.