Badanie Systemu Slonecznego:Misje na Marsa
Spis tresci:
| Mariner 4 (1964) | |
| Mariner 6 i 7 (1969) | |
| Mariner 9 (1971) | |
| Viking 1 i 2 (1975) | |
| Mars Observer (1992) | |
| Mars Global Surveyor (1996) | |
| Mars Pathfinder (1996) |
Sada Mariner 4 byla pierwsza sada, ktora dotarla do  czerwonej planety. Byla zaprojektowana do przeprowadzenia naukowych obserwacji Marsa i do przetransmitowania ich na Ziemie. Mariner 4 zostal wystrzelony 24 listopada 1964r. i przelecial w poblizu Marsa 14 i 15 lipca 1965r. przekazal na Ziemie 21 zdjec oraz 21 linii 22 zdjecia. O godz 1:00:57 czasu uniwersalnego Mariner zblizyl sie do Marsa na najmniejsza odleglosc, ktora wynosila 9846 kilometrow. Glowna kamera zostala uruchomiona ok 40 minut wczesniej. Wszystkie przewidziane doswiadczenia zostaly pomyslnie przeprowadzone. Sada dostarczyla wiele uzytecznych informacji - ostatecznie obalila mit o wysoko rozwinietej cywilizacji na Marsie, |
Sady Mariner 6 i Mariner 7 byly sadami blizniaczymi, tzn. ich konstrukcja byla bardzo podobna, wrecz identyczna. Mariner 6 zostal wystrzelony z Ziemi 24 lutego 1969 roku, a Mariner 7 miesiac pozniej. Obie sady mialy mase 411,8 kg, byly zasilane za pomoca baterii slonecznych, zdolne do przesylania transmisji fal radiowych. Mariner 6 i 7 byly w pelni automatyczne, lecz mozna je bylo przeprogramowac w trakcie lotu.Sady byly calkowicie ukierunkowane do zdobywania informacji o czerwonej planecie i nie przesylaly danych podczas lotu do lub poza Marsa. Mariner 6 w dniu 31 lipca 1969r. zblizyl sie do Marsa na odleglosc 3431 km, dostarczyl zdjec, zmierzyl emisje promieni UV i podczerwieni marsjanskiej atmosfery. Misja zakonczyla sie sukcesem, dane z niej byly wykorzystane w misji Mariner 7. Mariner 7 dotarl do czerwonej planety 5 siepnia (5 dni po Marinerze 6) i zblizyl sie do niej na odleglosc 3439 km. Wykonal podobne doswiadczenia co jego poprzednik, misja zakonczyla sie sukcesem. |
Misja Mariner Mars '71 miala skladac sie z dwoch sad kosmicznych - Mariner 8 i Mariner 9 . Niestety w wyniku nieudanego startu Marinera 8 do czerwonej planety dolecial tylko Mariner 9, ktory musial wykonac misje zaplanowane dla dwoch statkow (misje Marinera 8 - wykonanie map 70% powierzchni planety oraz Marinera 9 - zbadanie tymczasowych zmian w marsjanskiej atmosferze i na powierzchni). 7 listopada 1971 roku Mariner 9 wszedl na marsjanska orbite. Podczas swojej misji przekazal wiele informacji na temat skladu atmosfery, jej gestosci, cisnienia i temperatury, a takze o marsjanskiej powierzchni, jej topografii, temperaturze. Po wyczerpaniu paliwa dla silnikow korekcyjnech sada zostala wylaczona 27 pazdziernika 1972 roku. |
Viking
Misja Viking, przeprowadzona przez NASA, skladala sie z dwoch blizniaczych statkow kosmicznych -  Viking 1 i 2. Kazdy ze statkow skladal sie z orbitalnego krazownika i z ladownika. Glowna misja Vikingow bylo dostarczenie wysokiej jakosci zdjec powierzchni, zbadanie atmosfery i szukanie dowodow zycia na czerwonej planecie. Viking 1 zostal wystrzelony 20 sierpnia 1975r. i dotarl do Marsa 19 czerwca 1976r. Pierwszy miesiac na orbicie byl poswiecony wyszukiwaniu odpowiedniego miejsca do ladowania dla ladownika, 20 lipca 1976r. ladownik oddzielil sie od sady pozostajacej na orbicie i wyladowal w okolicach Chryse Planitia (22.48° N, 49.97° W). Viking 2 zostal wystrzelony 9 pazdziernika 1975 i wszedl na orbite Marsa 7 sierpnia 1976 r. ladownik dotarl do powierzchni Marsa 3 pazdziernika 1976 roku w okolicach Utopia Planitia (47.97° N, 225.74° W). Sady przebywajace na orbicie wykonaly zdjecia calej czerwonej planety w rozdzielczosci 150-300 mertow (na piksel) i wybranych miejsc az do 8 metrow. Viking 2 Orbiter przed zn=mniejszeniem zasilania, ktore nastapilo w 1978r. wykonal 706 okrazen planety, a Viking 2 Orbiter dzialal az do 1980r. i wykonal 1400 okrazen. Bardzo wiele emocji wywolalo zdjecie obszaru Cydonia Mense, na ktorym widoczna byla twarz oraz miasto zbudowane z piramid. Zwolennicy UFO przez dlugi czas twierdzili, ze jest to slad po zaginionej cywilizacji, lecz nowa sada Mars Global Surveyor wykazala, ze byla to tylko gra swiatel.Ladowniki Wklad Vikingow w badaniu czerwonej planety jest naprawde duzy. Obie sady dostarczyly cenne informacje, ktore byly przydatne dla dalszych misji, zdjecia wulkanow, kanionow, danych o atmosferze, temperaturze powierzchni (ktora w miejscach ladowania wachala sie od 150-250 K. |
Mars Observer
Nie wszystkie misje NASA zakonczyly sie sukcesem, przykladem nieudanych misji moze byc Mars Observer. Mars Observer mial byc pierwsza z serii Observer'ow sada, ktora byla zaprojektowana do badania marsjanskiej geologii i klimatu. Glowna misja Mars Observer'a bylo zbadanie pierwiastkow i mineralow powierzchni Marsa, dokladnie ogreslic topografie i pole grawitacyjne, ustalic nature marsjanskiego pola magnetycznego, zbadac strukture i cyrkulacje atmosfery. Do wykonania dokladnych doswiadczen na pokladzie sady znajdowal sie szereg roznych specjalistycznych urzadzen naukowych. 21 sierpnia 1992 roku, 4 dni przed planowanym wejsciem na orbite kontakt z Observer'em zostal z nieznanych przyczyn utracony i juz nigdy go nie wznowiono Nie widomo, czy po tym uruchomil sie automatyczny program wprowadzajacy sade na orbite, czy tez Mars Orbiter przelecial obok Marsa i znajduje sie teraz gdzies na orbicie heliocentrycznej. Zadna z pierwszorzednych misji nie zostala spelniona, lecz mimo to sada przetransmitowala dane zebrane podczas przelotu. |
Mars Global Surveyor
Mars Global Surveyor to pierwsza sada z wieloletniego programu eksploracji Marsa. MGS zostal skonstruowany, aby wykonc zadania przeznaczone dla nieudanej misji Mars Observer, stal sie rekompensata utworzona przy niskich nakladach finansowych. Misja zaklada wykonanie wysokiej rozdzielczosci zdjec powierzchni, analizowanie topografii i grawitacji,  role wody i pylu na powierzchni i w atmosferze planety, badanie pogody i klimatu oraz skladu powierzchni i atmosfery, istnienia i rozwoju marsjanskiego pola magnetycznego.MGS zostal wystrzelony 7 listopada 1996 roku i 12 wrzesnia 1997r. wszedl na eliptyczna orbite (o wyniarach 54021 x 258 nad powierzchnie planety). Nastepnie sada weszla w faze wyhamowywania predkosci, ktore jest nowatorskie - naukowcy NASA wykorzystali obecnosc atmosfery, a mianowicie perihelium eliptycznej orbity znajduje sie w gornych warstwach atmosfery, sada przemiezajac przez nia wytraca predkosc (jest to tzw. hamowanie areodynamiczne). Niestety nie mozna powiedziec, ze ten sposob wytracania predkosci jest idealny - NASA miala z nim problemy i zostal on wstrzymany na okres 2 tygodni, lecz na szczescie hamowanie zostalo Jednak juz podczas hamowania MGS wykonal zdjecia powierzchni Marsa - jako pierwsze wybrano wykonac fotografie obszau Cydonii - to wlasnie tam sada Viking wykonala zdjecie slynnej dzis "Twarzy", ktora w ostatnich latach wielu zafascynowala. Zawiedli sie niestetyzwolennicy UFO i cywilizacji pozaziemskich zdjecia wykonane przez MGS (ktore sa w znacznie wieksze rozdzielczosci od tych z Vikingow) wyraznie ukazuja, ze "Twarz" byla tylko gra swiatel i cieni.
Jak juz wspomnialem, MGS jest pierwsza misja z wieloletniego programu eksploracji Marsa.Calyprgram ma sie skladac az z 5 lotow - w 1998, 2001, 2003 i 2005 roku. Misje te maja sie skladac zarowno ze stacji orbitalnych, jak i ladownikow, lazikow i innych urzadzen. Mars Surveyor '98 mial sie skladac z dwoch oddzielnych statkow - stacji orbitalnej Mars Surveyor '98 Orbiter (Mars Climate Orbiter) oraz z ladownika Mars Surveyor '98 Lander (Mars Polar Lander). Mars Climate Orbiter jako pierwszorzedne mial wyznaczone nastepujace badania: monitorowanie dziennych stanow pogody i atmosfery, zbadac zmiany powstajace poprzez wiatr i inne zjawiska armosferyczne, okreslic temperature atmosfery, zbadac obecnosc pary wodnej w atmosferze, szukac dowodow na przeszle zmiany w klimacie. Po wykonaniu pierwszorzednej misji Mars Climate Orbiter mial sie stac posrednikiem lacznosci pomiedzy Ladownikiem Polarnym a Ziemia (lacznos miala byc nawiazywana ok. 10 razy dziennie na okes czasu ok 5-6 minut, kiedy Orbiter mial przelatywac nad ladownikiem i miala wynosic 128kbit/s). Ladownik mial wyladowac w odleglosci mniejszej niz 1000 km od poludniowego bieguna, w czasie kiedy panuje tam dzien polarny. Mars Polar Lander mial zarejestrowac dane meteorologiczne okolic podbiegunowych (uwzgledniajc temperature, cisnienie itp.). O misjach Mars Surveyor 2003 i 2005 nie wiadomo jeszcze zbyt wiele. Najprawdopodobiej w sklad misji 2003 wejdzie rowniez lazik, ktory, podobnie jak Pathfinder, bedzie jezdzil po powierzchni i badal skaly, a na dodatek bedzie ciekawsze wybieral i zwizil do specjalnego pojemnika. Na 2005 rok zaplanowano wyladowanie nieopodal ladownika misji 2003, zaladowanie zebranych skal i powrot na Ziemie (!!!). |
Glownymi  zalozeniami misji Pathfinder bylo ukazanie mozliwosci badania planet przy stosunkowo malych nakladach finansowych. Pathfinder byl druga sada, ktora nalerzala do cyklu eksploracji planet przy niskich kosztach. Najwieksze oszczednosci uzyskano dzieki zastosowaniu nowego typu ladowania - do ladowania nie uzywano silnikow rakietowych, ktore zmniejszaly predkosc na tyle, aby sada mogla spokojnie osiasc na powierzchni. Pathfinder wszedl w marsjanska atmosfere bez wczesniejszego wchodzenia na orbite. Do chamowania wykorzystano spadochron, ktory po dostatecznym zmniejszeniu predkosci odczepil sie od sady. Aby aparatura naukowa nie zostala zniszczona ladownik wyposarzono w poduszki powietrzne w celu zamortyzowania uderzenia (nawiasem mowiac poduszki te mogly stac sie przyczyna niepowodzenia misji, gdyz ladownik sie w nie zaplatal, jednak po 2 dniach pracy naukowcom udalo sie opracowac sposob rozplatania sie z nich), ktore nastapilo 4 lipca o godz. 16:57 czasu uniwersalnego. Ladownik podczas uderzenia posiadal predkosc 18 m/s (prawie 65 km/h) i poruszal sie dokladnie pod katem 45O w stosunku do powierzchni, po odbiciu wzniosl sie na wysokosc 15 metrow, odbil sie jeszcze 15 razy i w koncu po 2,5 minutach od uderzenia (i przebyciu ok 1 km) ladownik zatrzymal sie. Ladowanie mialo miejsce w regionie Ares Vallis (19.33 N, 33.55 W). Misja Pathfinder byla wyjatkowa nie tylko ze wzgledu na nowy typ ladowania, lecz takze dzieki zastosowaniu po raz pierwszy w historii eksploracji planet lazika, ktory mogl swobodnie poruszac sie po powierzchni planety. "Sojourner" (tak nazywal sie lazik) sterowany byl z Ziemi, lecz ze wzgledu na odleglosc Ziemi od Marsa, nie mozna bylo tego robic w czasie rzeczywistym (w czasie przeprowadzania misji sygnal radiowy potrzebowal az 20 minut na pokonanie odleglosci). Opracowano wiec skomplikowany program komputerowy, ktory utworzyl dokladny model trojwymiarowy obszaru w ktorym  wyladowal Pathfinder, zostal on przeslany na Ziemie i kotrolerzy sterowali statkiem w tej wirtualnej przestrzeni. Z powodu zaplatania sie ladownika w poduszki powietrzne (o ktorym juz wspomnialem) wyjscie lazkia na powierzchnie opoznilo sie i dopiero 6 lipca 1997 o godz. 6:00 czasu uniwersalnego odebrano na Ziemi pierwsze zdjecie, na ktorym Rover wszystkimi kolami dotyka powierzchni czerwonej planety.Pathfinder zaczal swoja misje. Lazik jezdzil w okolicy kilkudziesieciu metrow od lodownika przeswietlajac promieniami Rendgena skaly, co pozwolilo na ustalenie ich skladu, badajac wlasciwosci marsjanskiego gruntu, poszukiwajac Mars Pathfinder, obok misji Viking, przekazal czlowiekowi wiele informacji o planecie, oraz udowodnil, ze eksploracja planet moze byc przeprowadzona przy udziale stosunkowo niskich srodkow finansowych.
|
zrobily wiele zdjec powierzchni Marsa, zbadaly probki skal, przeprowadzily doswiadczenia w poszukiwaniu znakow zycia (niestety z wynikiem negatywnym), zbadaly sklad atmosfery, a Viking 1 Lander przeprowadzil badania sejsmologiczne. Kontakt z ladownikiem Vikinga 2 zostal utracony w 1980r, a Vikinga 1 w 1982r. po przetransmitowaniu 1400 zdjec
wznowione i najprawdopodobniej nie bedzie z nim wiecej problemow. Proces hamowania bedzie trwal ponad rok. Jeszcze przed rokiem 2000 MGS zacznie swoja wlasciwa misje.
oznak zycia organicznego. Dane przekazywal do ladownika, ktory natomiast wykonywal setki zdjec oraz przekazywal wszystkie dane na Ziemie. Swoja glowna misje Pathfinder wykonal po 30 dniach. Nastepnie przeprowadzono szereg drugorzednych doswiadczen. 27 wrzesnia 1997 roku, po niemal trzech miesiacach po wyladowaniu kontakt z Pathfinderem z nieznanych przyczyn zostal utracony. Wielokrotnie probowano nawiazac ponowny kontakt, jednak proby byly bezskuteczne. Ostatecznie 10 marca 1998 roku po nieudanej probie odebrania za pomica 34 metrowej anteny odpowiedzi na wczesniej wyslany sygnal misje Pathfinder oficjalnie zamknieto.