20 let po přistání: Jak Rovery NASA změnily vědu na Marsu

Foto: NASA/JPL-Caltech

Rovery Spirit a Opportunity NASA přistály na Rudé planetě 3. a 24. ledna 2004. Titulní obrázek ukazuje pohled Opportunity zachycený ve svém vlastním stínu 26. července toho roku, 180. marťanský den své mise. Tento měsíc si NASA připomíná 20. výročí přistání roveru Spirit a Opportunity na Marsu, což je součást mise, jejíž odkaz bude sahat daleko do budoucnosti.

V lednu 2004 přistála na opačných stranách Marsu dvojčata NASA, vozítka Spirit a Opportunity, čímž zahájila novou éru meziplanetárního robotického průzkumu. Dorazily dramatickým způsobem s třítýdenním odstupem, každý schovaný do shluku airbagů, které se asi 30krát odrazily po povrchu, než se zastavily a vyfoukly. Poslání roverů o velikosti golfového vozíku: hledat důkazy, že na povrchu Rudé planety tekla kdysi voda.

Jejich zjištění by přepsala vědecké učebnice, včetně objevu roveru Opportunity brzy po jeho přistání. Slavných „borůvek“ – kulovitých oblázků minerálu hematitu, který se vytvořil v kyselé vodě. Po několika letech mise Spirit, neohrožený, ale nyní tahající poškozené kolo, odhalil známky prastarých horkých pramenů, které mohly být před miliardami let ideálním prostředím pro mikrobiální život (pokud vůbec nějaký na Rudé planetě existoval).

Vědci se domnívali, že Mars byl dávno radikálně odlišný od mrazivé pouště, kterou je dnes. Orbitální snímky ukázaly, co vypadalo jako sítě kanálů vytesaných vodou. Ale před Spiritem a Opportunity nebyl žádný důkaz, že kapalná voda vytvořila tyto rysy planety.

„Naše dvojčata byla první, která dokázala, že kdysi existoval mokrý, raný Mars,“ řekl bývalý projektový vědec Matt Golombek z NASA Jet Propulsion Laboratory v jižní Kalifornii, která řídila misi Mars Exploration Rover. „Vydláždili cestu k tomu, abychom se dozvěděli ještě více o minulosti Rudé planety s většími rovery jako Curiosity a Perseverance.“

Pomocí záběrů natočených v JPL, když Spirit 3. ledna 2004 přistál a animace znázorňující přílet roveru k Rudé planetě, toto video oslavuje 20. výročí přistání Mars Exploration Rover Project. Spiritovo dvojče Opportunity dorazilo na Mars o tři týdny později.

Trvalé dědictví

Částečně díky vědeckým poznatkům shromážděným společnostmi Spirit a Opportunity, schválila NASA vývoj vozítka Curiosity velikosti SUV, aby prozkoumala, zda chemické přísady, které podporují život, byly přítomny před miliardami let na někdejším vodním světě. (Rover brzy po přistání v roce 2012 zjistil, že přítomny jsou.)

Perseverance, který dorazil na Rudou planetu v roce 2021, staví na úspěchu Curiosity tím, že sbírá kamenná jádra, která by mohla být přenesena na Zemi, aby zkontrolovala známky starověkého mikrobiálního života prostřednictvím kampaně Mars Sample Return, společného úsilí NASA a agentury ESA (Evropské kosmická agentura).

Při práci na Spirit a Opportunity vyvinuli inženýři postupy pro zkoumání povrchu, které pokračují dodnes, včetně použití specializovaného softwaru a 3D brýlí pro lepší navigaci v marťanském prostředí. A po letech zdokonalování odborných znalostí během cest dvou roverů po skalnatém, písčitém povrchu Marsu, jsou inženýři schopni plánovat bezpečnější, delší jízdy a rychle sestavit mnohem složitější denní plány potřebné pro provoz Curiosity a Perseverance.

Členové vědeckého týmu se také stali zběhlejšími ve své roli geologů virtuálních terénů, přičemž čerpali z dlouholetých znalostí k výběru nejlepších způsobů, jak zkoumat marťanský terén pomocí robotických „očí“ a nástrojů, které nosí jejich potulní partneři.

Marťanský maraton

Spirit, navržený tak, aby vydržel pouhých 90 dní, přistál 3. ledna, Opportunity, 24. ledna. Solární vozítka Mars Exploration Rovers bojovala roky, v případě Opportunity téměř 15 let, než v roce 2018 podlehla planetární prachové bouři. Tato odolnost předčila ty nejdivočejší sny vědců. inženýři, kteří očekávali pouze lokalizovaný průzkum na vzdálenost ne větší než 600 metrů.

Místo toho dostal tým prostřednictvím svých dlouhověkých robotických náhradníků šanci procházet se širokou škálou marťanských terénů. Opportunity, první rover, který urazil maratonskou vzdálenost na jiné planetě, by nakonec celkem urazil téměř 45 kilometrů, což je největší vzdálenost ujetá na jiné planetě.

„Byla to změna paradigmatu, kterou nikdo nečekal,“ řekl bývalý projektový manažer John Callas z JPL. „Vzdálenost a časové měřítko, které jsme překonali, byly skokem v rozsahu, který je skutečně historický.“

Šance vidět tolik z této planety, byla kritická pro odhalení, že Mars byl nejen vlhčím světem, ale také že podporoval mnoho různých druhů vodních prostředí: sladkou vodu, horké prameny, kyselé a slané bazény, v různých bodech své historie.

Foto: NASA/JPL-Caltech

Koncept tohoto umělce zobrazuje jeden z průzkumných vozítek NASA Mars Exploration Rover na rudé planetě. Dvojčata, Spirit a Opportunity, přistála v roce 2004 a vydržela několik let po jejich očekávané 90denní misi.

Pokračující inspirace

Dvojčata také inspirovala novou generaci vědců. Jednou z nich byla Abigail Fraemanová, která byla středoškolskou studentkou pozvanou do JPL v noci při přistání Opportunity. Musela sledovat vzrušení, když se vrátil první signál, který potvrdil, že Opportunity bezpečně přistál.

Pokračovala v kariéře geologa Marsu a po letech se vrátila do JPL, aby pomohla vést vědecký tým Opportunity. Nyní zástupkyně projektového vědce pro Curiosity, Fraemanová nazývá mnoho lidí, které potkala na přistávací noci Opportunity, svými blízkými kolegy.

„Lidé, kteří udržovali naše dvojčata v chodu po celá ta léta, jsou mimořádná skupina a je pozoruhodné, kolik z nich učinilo průzkum Marsu svou celoživotní kariérou,“ řekla Fraemanová. „Cítím se tak šťastná, že s nimi mohu pracovat každý den, zatímco se i nadále vydáváme na místa, která nikdo nikdy neviděl, ve snaze odpovědět na některé z největších otázek.“

U příležitosti 20. výročí přistání Spirit a Opportunity oslavuje projekt NASA Mars Exploration Rover tímto oboustranným plakátem, který uvádí některé úspěchy průkopnických průzkumníků na Rudé planetě. Plakát si zdarma stáhněte zde.

 Poděkování: NASA/JPL-Caltech

Více o misi

JPL, divize Caltechu v Pasadeně v Kalifornii, řídila projekt Mars Exploration Rover pro ředitelství vědeckých misí NASA ve Washingtonu.