Na Mars se chystá "zvědavá" laboratoř

Tato laboratoř je vlastně vozítko, které na své palubě nese vědecké přístroje. V angličtině se takovému zařízení říká "rover", což je v doslovném překladu "tulák". Na rozdíl od toho, co si ale člověk obvykle představuje pod tímto výrazem, laboratoř se nebude jen tak bezcílně toulat po povrchu Marsu, ale bude mít spoustu práce. Základní úkoly, kterými se bude zabývat, jsou:

• Zjištění povahy a množství organických uhlíkových sloučenin.
• Hledání základních chemických kamenů života: uhlíku, vodíku, dusíku, kyslíku, fosforu a síry.
• Identifikace prvků, které se mohou účastnit biologických procesů.
• Výzkum chemického, izotopového a mineralogického složení povrchu Marsu.
• Stanovení vývoje atmosféry Marsu během posledních čtyř miliard let.
• Zjištění současného stavu, distribuce a koloběhu vody a oxidu uhličitého.
• Měření širokého spektra povrchového záření, včetně galaktického záření, kosmického záření, solárních protonů a sekundárních neutronů.
• Výzkum procesů, které vytvořily a upravovaly horniny na Marsu.

Aby všechna tato zadání mohla laboratoř splnit, bude používat celou škálu vědeckých přístrojů. Patří mezi ně několik kamer, z nichž třeba systém MastCam je schopen pořizovat snímky v rozlišení 720p a to rychlostí až 10 snímků za sekundu. Další kamera (Mars Hand Lens Imager - MAHLI) se nachází přímo na robotické paži a má za úkol provádět mikroskopické snímkování hornin. Vozítko má také 3D kamery, které budou pomáhat při jeho pohybu a orientaci. Speciální kamera Mars Descent Imager (MARDI) má naplánováno pracovat během konečné fáze přistávacího manévru. Měla by se zapnout ve výšce 3,7 kilometru nad povrchem a pak zhruba dvě minuty fotografovat rychlostí pět snímků za sekundu.

Speciální úkol bude mít systém ChemCam. Jeho součástí je laser, který bude ohřívat horniny v okolí laboratoře. Odpařený materiál budou následně zkoumat tři spektrometry. Podobný systém se skrývá pod názvem Alpha-particle X-ray spectrometer (APXS), s tím rozdílem, že při jeho práci se budou horniny ozařovat částicemi alfa a zkoumat rentgenovým spektrometrem. Velmi zajímavý bude experiment Sample Analysis at Mars (SAM), který je založen na tom, že robotická paže dopraví vzorky do jakési "pece", kde budou rozžhaveny na teplotu až 1 000°C. Výsledky tohoto pokusu prozkoumají hmotnostní spektrometr, plynový chromatograf a laserový spektrometr. Do výbavy laboratoře patří také dva detektory radiace. Jeden bude pomocí detekce neutronů hledat led v podpovrchových vrstvách Marsu, druhý měřit radiaci na povrchu. Soubor přístrojů s názvem Rover Environmental Monitoring Station (REMS) má v popisu práce zkoumat zejména atmosféru: rychlost a směr větrného proudění, teplotu, vlhkost, tlak a ultrafialové záření. Zároveň bude měřit teplotu povrchu. Na vlastnosti atmosféry se při sestupném manévru zaměří i přístroje systému MSL Entry Descent and Landing Instrumentation (MEDLI).

Na Marsu již pracovalo několik vozítek, ale žádné z nich nebylo tak velké (viz srovnávací obrázek). Mars Science Laboratory měří na délku 2,7 metru a její hmotnost je 900 kg, z toho 80 kg připadá na vědecké přístroje. Bývá proto přirovnávána k automobilu Mini Cooper, který zřejmě nejvíce proslavil britský komik Rowan Atkinson ve svém sitcomu Mr. Bean. Pro porovnání, vozítka Spirit a Opportunity, která přistála na Marsu roku 2004, měla délku 1,5 metru a hmotnost 174 kg. Laboratoř se bude pohybovat po šesti kolech o průměru 50 cm a má být schopna zdolat překážky až do výšky 75 cm. Každé kolo má svůj vlastní motor, čtyři kola (přední a zadní) pak mají dokonce ještě druhý motor, který umožňuje jejich natáčení. Plánuje se, že po Marsu bude laboratoř jezdit rychlostí kolem 30 metrů za hodinu, i když teoreticky se může pohybovat mnohem rychleji.

Tak jako většina podobných zařízení, i Mars Science Laboratory získala ještě jedno jméno. Možnost jej navrhnout si nenechalo ujít asi 9 000 zájemců a tak měla porota, která z nich vybírala, docela obtížný úkol. Nakonec se jí nejvíce zalíbilo pojmenování, které poslala dvanáctiletá Clara Ma z města Lenexa v Kansasu. Díky ní dostala laboratoř jméno Curiosity. Toto anglické slovo sice svádí k tomu, aby bylo přeloženo do češtiny jako "kuriozita", ale ve skutečnosti má více významů a vhodnější překlad je "zvědavost". Vyjadřuje tak mimo jiné skutečnost, že vozítko bude jezdit po Marsu a "zvědavě" jej zkoumat. Tím bude získávat cenná data, která bude posílat na Zemi, kde na ně budou čekat "zvědaví" vědci.

Protože Curiosity je výrazně větší a hlavně těžší, než vozítka, která dosud na Marsu přistála, museli odborníci vymyslet nový způsob přistávacího manévru, aby během něj nedošlo k poškození drahého zařízení. Začátek bude probíhat klasicky - přistávací modul se oddělí od zbytku sestavy, která jej dopravila k Marsu a vstoupí do atmosféry. V této fázi jej bude chránit tepelný štít s průměrem 4,5 metru. Po zpomalení na dvojnásobek rychlosti zvuku se uvolní brzdící padák o průměru 16 metrů, který je uchycen k modulu lany o délce 50 metrů. Poté se odhodí tepelný štít a začne pracovat radar, zaznamenávající aktuální rychlost a výšku. Po nějaké době se od modulu odpoutá speciální přistávací plošina, pod kterou bude uchyceno samotné vozítko Curiosity. Nyní bude brzdění zajišťovat přistávací plošina a její hydrazinové motory. Když se tato sestava dostane těsně nad povrch Marsu, bude vozítko opatrně spuštěno dolů pomocí lana o délce 7,5 metru. Plošina zůstane asi dvě sekundy "viset" nad ním, a když se ujistí, že vozítko opravdu bezpečně dosedlo, dojde k odpálení lana, plošina odlétne stranou a poté dopadne na povrch.

Laboratoř má přistát na Marsu v létě roku 2012 na místě, které bylo pečlivě vybráno. Jedná se o kráter Gale o průměru asi 155 km v blízkosti nížiny Elysium Planitia. Uvnitř kráteru se nachází zajímavý útvar o výšce přes pět kilometrů, tvořený zřejmě odkrytými vrstvami materiálu, které se na tomto místě ukládaly asi dvě miliardy let. Podle některých odborníků je možné, že tato oblast byla v dávné minulosti jezerem a jedná se tak o sediment, který se tenkrát ukládal na jeho dně. Více informací o tom, zda to tak doopravdy bylo, nám, doufejme, přinese výzkum přímo na místě již za necelý rok.

• Vozítko Curiosity: zvědavý tulák rudou planetou
• CURIOSITY (Mars Science Laboratory)
• Wikipedie: Mars Science Laboratory
• Curiosity odstartuje na Mars za dva týdny

Převzato: Hvězdárna a planetárium Plzeň, novinky na Facebooku