Historia poznawania Marsa (część 2)

Mars był traktowany w starożytnym Rzymie jako bóg upraw, później stał się bogiem wojny. Tak samo diametralnie zmienił się obraz Marsa jako planety wskutek stopniowego poznawania i odkrywania na przestrzeni lat. Od XVII wieku na Czerwoną Planetę zwrócono lunety, od XX wieku odpalono rakiety z aparaturą. Poznajemy Marsa coraz dokładniej i coraz szybciej. W tym odcinku poznamy wczesne etapy marsjańskiej astronautyki.

O pierwszych krokach w poznawaniu Marsa można przeczytać w tym artykule.

Rozpęd astronautyczny zapoczątkowany po I Wojnie Światowej przerwała kolejna. A może trafniej powiedzieć, że nie przerwała, a skierowała na inne tory. To w czasie wojny powstały pociski V2 i technologia nazistowska, z których korzystali Rosjanie i Amerykanie. Po wojnie praca nad techniką rakietową nabrała rozpędu z uwagi na wyścig zbrojeń. Kennedy w swoim przemówieniu deklarującym postawienie stopy na Księżycu do końca lat 60. wspomniał także o dalszej eksploracji z wykorzystaniem rakiet jądrowych, miał na myśli załogowe misje na same krańce Układu Słonecznego. Rzeczywistość szybko zweryfikowała te zamierzenia, rakiety jądrowe nigdy nie powstały, a odległość do Marsa i niebezpieczeństwo związane z odkrytym promieniowaniem kosmicznym odłożyły załogową eksplorację Marsa do dalekiej przyszłości.

Ze spuścizny nazistowskiego programu rakietowego korzystali po wojnie zarówno Amerykanie jak i Rosjanie. (źródło: niemieckie archiwum Bundesarchiv http://www.bundesarchiv.de/index.html.de)

Ze spuścizny nazistowskiego programu rakietowego korzystali po wojnie zarówno Amerykanie jak i Rosjanie.
(źródło: niemieckie archiwum Bundesarchiv http://www.bundesarchiv.de/index.html.de)

Po pierwszych sukcesach Związku Radzieckiego (pierwszy satelita, pierwszy człowiek na orbicie) to Związek Radziecki rozpoczął bezzałogowe loty w stronę Marsa. Pierwsze próby wystrzelenia próbników rozpoczęły się w 1960. Dwa półtonowe próbniki, które miały przelecieć w pobliżu Marsa i sfotografować jego powierzchnię nie opuściły nawet orbity okołoziemskiej, a by być bardziej precyzyjnym, nawet do niej nie dotarły. Dwa lata później Rosjanie przygotowali kolejną satelitę do przelotu obok Marsa. Mars 1962A (znany też jako Sputnik 22) – wystartował w październiku 1962 i eksplodował na orbicie ziemskiej w trakcie zapłonu trzeciego stopnia przeznaczonego do skierowania go na trajektorię marsjańską.

Już jednak tydzień później przyszedł pierwszy sukces. Z powodzeniem wyniesiona i skierowana na trajektorię bliskiego przelotu została sonda Mars 1. Była to pierwsza udana próba wystrzelenia statku w stronę Marsa. Prawie tonowa międzyplanetarna stacja badawcza wyposażona w nadajniki, systemy kontroli termicznej, kamerę, systemy do nawigacji, system kierowania, panele słoneczne oraz aparaturę naukową do pomiaru promieniowania, pola magnetycznego, badań właściwości atmosfery i wielu więcej. Niestety w odległości prawie dwustu tysięcy kilometrów od Marsa, zawiódł system sterujący antenami i utracono łączność z satelitą, a ten pozostał na orbicie heliocentrycznej. Misja stanowiła jednak dowód na możliwość techniczną wysłania statku w kierunku Czerwonej Planety. Bowiem te 200 000 pozostałych do pokonania kilometrów wydają się niczym w porównaniu do ponad stu milionów, jakie dzieliły w momencie misji Mars i Ziemię.

Trzy dni po starcie Mars 1 odpalono rakietę do wyniesienia Mars 1962B – drugi ze statków serii Mars 1962 nie uciekł podobnie jak poprzednik z orbity okołoziemskiej.

Okolicznościowy znaczek prezentujący projekt marsjańskiej sondy Mars 1.

Okolicznościowy znaczek prezentujący projekt marsjańskiej sondy Mars 1.

Dopiero w listopadzie 1964 ze swoją pierwszą próbą gotowi byli Amerykanie. Sonda Mariner 3 stanowiła sama w sobie cud ówczesnej techniki elektronicznej. Została zbudowana przez JPL i jej celem miało być – podobnie jak poprzedników – zbliżenie się do Marsa i wykonanie naukowych obserwacji. Statek został wystrzelony 5 listopada 1964 na rakiecie Atlas-Agena. Sonda nie weszła jednak na trajektorię ku Marsowi, gdyż nie udało się jej odrzucić owiewki osłaniającej ją podczas lotu rakietowego w atmosferze ziemskiej. Zasilanie sondy padło na skutek braku możliwości rozłożenia paneli słonecznych. Jednakże już w trzy tygodnie po porażce, zdublowana wersja Mariner 4 pojawiła się na wyrzutni. Tu wszystko poszło zgodnie z planem i w 1965 roku Mariner 4 stała się pierwszą sondą, która sfotografowała kratery na Marsie z bliskiej odległości. Łącznie wysłała 22 zdjęcia, potwierdziła przeważanie dwutlenku węgla w cienkiej i rzadkiej atmosferze oraz wykryła niewielkie pole magnetyczne wokół planety. Przedstawiła więc Mars jako obiekt podobny swym krajobrazem do Księżyca, co było zaskoczeniem dla ludzi oczekujących tam śladów cywilizacji. Jako ciekawostkę warto dodać, że zdjęcia nadesłane zostały nie z kilkunastominutowym opóźnieniem, na które narzekaliśmy podczas misji MSL, ale z opóźnieniem tygodniowym – szybkość bowiem transmisji wynosiła 1 bajt na sekundę. Mariner 4 choć zepsuł legendę o Marsjanach to właściwie dopiero zapoczątkował piękną przygodę odkrywania tajemnic Marsa.

Tak wyglądał Mariner 3 i Mariner 4. Temu drugiemu udało się przelecieć 900 km nad Marsem.

Tak wyglądał Mariner 3 i Mariner 4. Temu drugiemu udało się przelecieć 900 km nad Marsem.

O kontynuacji programu Mariner, osiągnięciach radzieckich programów i historii sond Viking przeczytacie w następnym odcinku serii.

źródła:

Skała Matijevic zaskakuje

Okazuje się, że badana przed kilkoma tygodniami skała Matijevic, którą łazik dotknął jako pierwszą ma bardziej zróżnicowany skład niż się wcześniej wydawało.

Ten piramidalny, wielkości futbolowej piłki kamień, został poddany działaniu dwóch instrumentów: spektrometru promieniowania X (APXS) i spektrometru laserowego ChemCam. Ten pierwszy wykonał podczas misji MSL swoje pierwsze badanie, choć podobne wersje spektrometrów były już na wyposażenia łazików MER. Zaskakujące wyniki pomiarów podkreślają kluczową rolę badań składu chemicznego skał w kontekście poznania procesów jakim podlegała planeta w przeszłości.

Ale przejdźmy do rzeczy. Analizowana skała bardzo przypomina swoim składem niezwykłe, acz dobrze znane skały wulkanicznego pochodzenia znajdujące się na powierzchni naszej planety. Na Ziemi skały tego typu znajdują się na obszarach wulkanicznych, a formują się w procesie krystalizacji magmy w warunkach bardzo wysokiego ciśnienia w płaszczu pod ziemską skorupą.

„Jake [Matijevic] jest nietypową marsjańską skałą” – powiedział specjalista od przyrządu APXS, Ralf Gellert z Uniwersytetu w Ontario. Zawiera dużo elementów wspólnych dla minerałów, a mało w niej jest magnezu i żelaza.”

Jake Matijevic – skała badana za pomocą dwóch instrumentów: APXS i ChemCam. Czerwone kropki to miejsce gdzie ChemCam wycelował swój laser. Fioletowe okręgi zaznaczają obszar działania spektrometru APXS.

Przyrząd ChemCam, dla którego był to już trzydziesty badany obiekt, przestrzelił go czternaście razy. Niezależnie na jakie minerały trafiał swoim laserem, to wszystkie charakteryzowały się nietypowością.

Praca zarówno ChemCama jak i przyrządu APXS dała możliwość porównania wyników i skalibrowania spektrometru, co jest kolejnym osiągnięciem, jakie możemy zapisać na koncie pojazdu. Możliwość porównywania zgodności pomiarów to niewątpliwe zwiększenie wiarygodności prowadzonych badań.

Bogactwo informacji na temat skał z dwóch pomiarów, niedługo wzbogaci się o możliwość ich analizowania w urządzeniach wewnątrz pojazdu. Wykonane zostało już pierwsze pobranie gruntu i oczyszczenie komór instrumentu CHIMRA. Okazało się, że pobrany materiał nadał się idealnie do tego procesu, a ziarna były optymalnej wielkości, co jest zasługą naukowców wnikliwie analizujących piasek, na którym stoi w tej chwili łazik.

Już niebawem nastąpi kolejne pobranie materiału. Misja dopiero się rozkręca, a pośredni cel misji: obszar Glenelg już wkrótce przywita Curiosity.

 (na podstawie:http://www.nasa.gov/mission_pages/msl/news/msl20121011.html)

Pierwsze prace z marsjańskim piaskiem – CHIMRA

Oto miejsce pierwszego kopania, za pomocą łychy przyrządu CHIMRA.

9 października zespół łazika Curiosity zdecydował o pierwszym zaczerpnięciu próbki marsjańskiej gleby (więcej tutaj) przy pomocy łychy wchodzącej w skład systemu CHIMRA. Już dzień później, podczas 64. marsjańskiego dnia misji pobrano do mechanizmów łazika pierwszy piasek z Czerwonej Planety. Pobrany materiał został zgodnie z planem przesiany za pomocą sit i podzielony na porcje, a następnie poddany wibracjom mającym oczyścić wewnętrzne powierzchnie zasobników. Celem pierwszego i drugiego pobrania jest jedynie sprawdzenie działania CHIMRY i jej oczyszczenie. Dopiero kolejne próbki, pobrane z obszaru Rocknest, zostaną wprowadzone do urządzeń analitycznych.

Oto obszar Rocknest, na którym łazik po raz pierwszy użył swej łopaty. Zdjęcie zrobione podczas 52 solu, kiedy łazik był jeszcze w drodze do tego miejsca.

Podczas ostatnich dwóch soli, naukowcy i inżynierowie zastanawiali się czym może być niewielkie, jasne ciało obce znajdujące się tuż obok wykopu (zobacz tutaj) Obecnie przypuszcza się, że jest to fragment plastikowego owinięcia przewodów, który spadł na łazik ze stopnia obniżającego (Descent Stage) podczas lądowania pojazdu w sierpniu. Obiekt ten będzie jednak poddany głębszej analizie po wysypaniu gleby z łychy łazika.

W trakcie 63 sol wykonano szczegółowe pomiary meteorologiczne za pomocą stacji pogodowej REMS. Ponadto łazik, o świcie 64 solu, tuz przed załadowaniem komend na ten sol, wykonał panoramę okolicy przy użyciu kamer MastCam.

Po śledztwie dotyczącym nieszczęsnego fragmentu zostanie wykonane drugie pobranie, bardzo podobne do pierwszego. Po tych dwóch pobraniach, nastąpią dwa kolejne, które testować już będą przyrządy wewnątrz łazika: SAM i CheMin.

(na podstawie:http://www.nasa.gov/mission_pages/msl/news/msl20121010.html)

Pobieranie próbek czas zacząć!

Już tylko chwile dzielą nas od pierwszego zagarnięcia materiału sypkiego przez instrumenty łazika Curiosity. Zdolność łazika do szczegółowej analizy próbek gleby jest kluczowa do sprawdzenia czy na obszarze krateru Gale’a kiedykolwiek panowały warunki sprzyjające rozwojowi mikroorganizmów. Badania gleby pomogą w zorientowaniu się jakie były warunki środowiskowe w przeszłości, a także czy na Marsie, znajdują się lub znajdowały pierwiastki niezbędne do życia.

„Osiągnęliśmy w tej chwili bardzo ważną fazę misji kiedy to łazik po raz pierwszy przeanalizuje materiał stały w swoim wnętrzu” – powiedział Micheal Watkins, menedżer misji z JPL w Pasadenie. Dodał też, że etap ten został osiągnięty niezwykle szybko dzięki świetnemu działaniu łazika na powierzchni Czerwonej Planety.

Zdjęcie przedstawia ślady po środowym kopaniu w marsjańskim piasku za pomocą koła łazika Curiosity. To właśnie z tego miejsca, za pomocą łychy instrumentu CHIMRA zostanie pobrany pierwszy miałki materiał.

Przygotowania do pobrania próbek rozpoczęły się już w środę, wtedy jedno z kół łazika wykonało obroty, które odsłoniły świeży materiał
z podłoża. Wczoraj Curiosity zbliżył swoje ramie robotyczne do świeżo odkrytego materiału, by przeanalizować za pomocą MAHLI i APXS czy materiał ten nadaje się do pierwszej próby. (Przed pobraniem pierwszych próbek potrzebna jest dokładna analiza, czy materiał glebowy, który ma być badany jest wystarczająco sypki i czy nie zawiera zbyt dużych cząsteczek).

Teraz pojazd będzie testował robotyczną aparaturę do podbierania gruntu i wprowadzania go do urządzeń w korpusie (CHIMRA). Niebawem odbędzie się również test wiertła, które ma za zadanie proszkować wybrany przez naukowców materiał.

Oto najświeższa fotografia, wykonana przez kamerę unikania ryzyka HazCam. Prezentuje ona odkryty przez koło łazika materiał skalny, analizowany i fotografowany obecnie za pomocą przyrządów na ramieniu robotycznym. Naukowcy chcą się w ten sposób upewnić, czy materiał jest odpowiedni do pierwszej próby.

Po tych testach nastąpią już pierwsze ćwiczenia „praktyczne”. Na początek dwukrotnie pobrany zostanie poprzez łopatkę znajdującą się na manipulatorze sypki materiał, który występuje w obszarze Rocknest. Po wprowadzeniu go do komór, podlegnie wibracjom, a następnie zostanie usunięty. Działanie takie ma na celu oczyszczenie komór przed następnymi próbami, a także upewnienie się czy w komorach nie ma materiału ziemskiego pochodzenia, co mogłoby zaszkodzić znacząco analizie. Trzeci materiał, po przetrząśnięciu zostanie wyłożony na tace obserwacyjną na korpusie łazika, by mógł zostać sfotografowany przez kamery masztowe. Część trzeciej próbki powędruje do instrumentu CheMin – służącemu do badań mineralogicznych i chemicznych. Czwarte pobranie służyć będzie zarówno dla CheMin jak i dla SAM – te dwa instrumenty zbadają je w kontekście występujących składników chemicznych i minerałów.

Tak więc przed nami sporo newralgicznych wydarzeń dla sukcesu całej misji MSL.
O postępach tych prób informować będziemy na bieżąco na łamach naszego bloga.

(na podstawie:http://mars.jpl.nasa.gov/msl/news/whatsnew/index.cfm?FuseAction=ShowNews&NewsID=1368)

Strumień wodny w Kraterze Gale’a !

Teren, po którym obecnie porusza się Curiosity w przeszłości przecinał strumień wartko płynącej wody. Teoria o występujących na Marsie strumieniach już jakiś czas temu zrodziła się z obserwacji zdjęć satelitarnych. Niewiadome było, czy „tunele na Marsie” to wyschnięte koryta rzeczne, wytwór aktywności wulkanicznej czy może pozostałość po ludziach z Marsa. Ostatnie doniesienia Curiosity skłaniają ku „wodnemu” wytłumaczeniu pochodzenia tych formacji.

W drodze na Gleneleg Curiosity „przyjrzał się” 2 skalnym występom – Hottah oraz Link. Okazało się, że lity materiał skalny uzupełniają drobne odłamki – miał. Te drobne kamyczki musiały zostać przetransportowane przez wartko płynący strumień. Wskazuje na to ich gładki kształt. Rebbeca Williams, pracownik naukowy MSL przekonuje: Kształt wskazuje, że te odłamki przemieszczały się. Ich rozmiar przekreśla możliwość transportowania przez wiatr. Te drobiny płynęły kiedyś z prądem niewielkiego strumyka.

Przypuszczalnie strumień wpadał do krateru od północnej strony i spływał w kierunku zbiornika u podstaw Góry Sharp (mapa u dołu). Przypuszczenie potwierdzą badania materiału, z którego zbudowane jest podłoże w tym rejonie. Jeśli występowała tu kiedyś woda, możliwe że warunki sprzyjały powstaniu życia. Zdaniem J. Grotzingera organizmy mogły znaleźć życiodajne środowisko w tym miejscu, o ile woda występowała tu przez dłuższy czas.

Głównym celem misji jest bogate w gliny zbocze góry. To w tym miejscu spodziewamy się znaleźć substancje organiczne, które mogłyby odpowiedzieć na pytanie o życie na Marsie mówi Grotzinger.

na podst. konferencji prasowej NASA JPL z 27.09

Raport Curiosity, 13. Wrze. 2012

Jak co tydzień, NASA zaprasza na raport wideo o ostatnich postępach w misji. Tym razem mowa o ramieniu robota, czasie na Marsie i jeszcze trochę o rodzinie pilota, Davida Oha. Nie zapomnijcie włączyć polskich napisów.

Miłego seansu 😉

Nie samym Curiosity Mars żyje – nowa misja InSight

Niedługo po lądowaniu łazika MSL, została oficjalnie wybrana kolejna misja na Czerwoną Planetę. InSight – nieruchomy lądownik, który zbada wnętrze planety pod kątem sejsmologicznym już w 2016 roku.

Artystyczna koncepcja misji InSight

Co zbada InSight?

Misja polegać będzie na posadzeniu na powierzchni stacjonarnego lądownika z czterema instrumentami do badania wnętrza planety. InSight pozwoli zrozumieć procesy dzięki którym 4 miliardy lat temu powstały skaliste planety wewnętrznego Układu Słonecznego (w tym również Ziemia).

Przy użyciu skomplikowanych urządzeń geofizycznych InSight zbada sejsmologię Marsa, transfer ciepła wewnątrz planety. Pozwoli także dokładniej poznać skład jego jądra.

Zaletą misji jest jej innowacyjność. Dotąd wszystkie lądowniki (w tym Curiosity) badały tylko zewnętrzną powierzchnię Marsa, zaś ta misja sięgnie głębiej w jego przeszłość, aż do samego początku kiedy Mars i pozostałe trzy planety krążące najbliżej Słońca powstawały i formowały się.

Cele naukowe misji:

By poznać ewolucję planet wewnętrznych Układu Słonecznego, lądownik InSight zrealizuje 6 podstawowych celów naukowych.

-określenie wielkości, składu i stanu skupienia jądra planety

-określenie grubości i struktury marsjańskiej skorupy

-ustalenie składu i struktury płaszcza planety

– zbadanie stanu termicznego wnętrza Marsa

– pomiar wielkości aktywności sejsmicznej

– zbadanie powstawania kraterów na powierzchni

Co jeszcze przed nami?

Jesteśmy pewni, że ciągłość badań Marsa jest zapewniona. W 2013 roku zapowiedziany został start amerykańskiego orbitera MAVEN, w całości dedykowanego badaniom atmosfery Czerwonej Planety. Oprócz tego przed nami wiele innych misji marsjańskich, które są już w fazie realizacji. Nie zabraknie więc nam (przynajmniej w tej dekadzie) marsjańskich wrażeń.

na podstawie:http://insight.jpl.nasa.gov/

Pierwszy cel obrany – 3 dni do jazdy próbnej

Wczoraj 17 sierpnia, podczas telekonferencji dotyczącej łazika Curiosity dowiedzieliśmy się o pierwszym jego naukowym celu. Naukowcy i inżynierowie wybrali oddalony o 400 metrów na południowy-wschód obszar będący naturalnym połączeniem trzech rodzajów terenu. Wybór obwieścił John Grotzinger – kierownik badań łazika z Politechniki Kalifornijskiej.

Pierwszy cel łazika zaznaczony na zdjęciu stanowi naturalne połączenie trzech rodzajów terenu: jasnego podłoża skalnego, w którym łazik przetestuje swoje wiertło, obszaru z małymi kraterami, które niosą informacje o historii geologicznej i podłoża podobnego do tego, na którym łazik wylądował.

Na konferencji powiedział: „Dzięki tak wspaniałej lokalizacji miejsca lądowania, mogliśmy wybrać dosłownie każdy kierunek na kompasie. Mieliśmy całą garść pretendentów na pierwszą jazdę. O takim dylemacie marzy każdy naukowiec, ale niestety, pierwsze wiercenie w skale Marsa może się odbyć tylko raz.” To pierwsze wiercenie będzie przełomowym momentem w historii jego badań.

Jednym z motywów wyboru obszaru Glenelg – bo tak został nazwany, był fakt, że podłoże skalne, które znajduje się w planowanym do pierwszej jazdy miejscu stanowi świetny test dla wiertła znajdującego się na pokładzie. Naukowcy już planują, zakręt po zakręcie trasę dla marsjańskiego robota.

Zanim jednak łazik uda się w pierwszą naukową wyprawę, inżynierowie odpowiedzialni za ChemCam planują przetestować laser i dokonać nim badania. Pierwszą badaną skałę nazwano N165. Jest to typowy kamień marsjański. Zostanie „uderzony” światłem lasera o energii 14 mJ, 30 razy w ciągu 10 sekund.

To będzie pierwsza skała zbadana przez instrument ChemCam.

Oprócz testu ChemCam, znajdującego się na maszcie, przetestowane zostaną „nogi” łazika. już jutro każde z czterech sterowalnych kół zostanie obrócone by sprawdzić czy wszystko z nimi w porządku. Dzień później odbędzie się pierwsza jazda. Łazik przejedzie 3 metry w przód, skręci o 90 stopni i pojedzie 2 metry do tyłu.

W najbliższych tygodniach spodziewajmy się wielu „inauguracyjnych” rzeczy ze strony łazika: pierwszą jazdę, pierwsze wiercenie, pierwsze badanie próbek. O tym wszystkim przeczytacie i to wszystko zobaczycie na naszej stronie.

Zapraszamy do śledzenia pierwszych kroków łazika Curiosity!

Na podstawie: http://www.jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2012-246