Historia poznawania Marsa (część 4)

Nie jest przesadą powiedzieć, że gdyby nie było misji Viking nie byłoby również teraz łazika Curiosity na Marsie. Wielki krok w eksploracji Czerwonej Planety poczyniono właśnie na przełomie lat 70. i 80. Misja Viking – jedna z najambitniejszych dotychczasowych misji, pozwoliła sięgać dalej i odkrywać więcej. Dziś o misji Viking.

Misja Viking dzieliła się na dwa loty. Każdy ze statków Viking 1 i Viking 2 składał się z orbitera i lądownika. Jakkolwiek orbitery korzystały z technologii Marinera, to już lądowniki były konstrukcją tworzoną od nowa. Sondy te były o wiele masywniejsze od swoich poprzedników i już konfiguracja rakiety Atlas – Centaur nie wystarczyła do ich wyniesienia (dużo paliwa bowiem wymagały lądowniki i samo hamowanie dużej masy podczas dotarcia w pobliże Marsa). Zastosowano więc kombinację Titan IIIE – Centaur.

Lądowniki Viking miały bazę aluminiową, wspieraną przez trzy rozkładane nogi. Instrumenty naukowe były przymocowane do górnej podstawy lądowników. Energię do każdego z nich dostarczały radioizotopowe termogeneratory elektryczne (RTG) (podobnie jak w misji MSL, o czym można przeczytać tutaj)

Na tej marsjańskiej mapie czerwonym prostokątem zaznaczony został obszar lądowania VIkinga 2 - Utopia Planitia.

Na tej marsjańskiej mapie czerwonym prostokątem zaznaczony został obszar lądowania VIkinga 2 – Utopia Planitia.

Zdjęcie przedstawia wygląd orbitera misji Viking - projekt zaczerpnięty z wcześniejszych Marinerów.

Zdjęcie przedstawia wygląd orbitera misji Viking – projekt zaczerpnięty z wcześniejszych Marinerów.

dostarczające energii o mocy 30 W i pod napięciem 4.4 V. RTG zasilał izotop Pluton 238. Generatory umieszczone zostały po przeciwnych stronach, osłonione wiatrochronami. Dodatkowym wyposażeniem były niklowo-chromowe baterie wielokrotnego ładowania.

Napęd orbitera składał się z rakiet na hydrazynę (N2H4) umieszczonych w 4 klastrach wokół lądownika po 3 dysze w każdym. Jednostką napędową lądownika były trzy 6-dyszowe zestawy silników na hydrazynę.

Viking 1 wystartował 20 sierpnia 1975 roku, Viking 2 natomiast 9 września tego samego roku. Viking 1 dotarł do planety 19 czerwca 1976 i pierwszy miesiąc przeznaczył na fotografowanie powierzchni by znaleźć odpowiednie miejsca dla lądowania swojego lądownika i tego już dolatującego z misji Viking 2. 20 lipca lądownik Viking 1 osiadł na Złotej Równinie. Viking 2 wszedł na marsjańską orbitę 7 sierpnia. Wylądował 3 września po drugiej stronie marsjańskiego globu na Utopia Planitia (grafika obok).

Głównymi celami misji było dostarczenie zdjęć wysokiej rozdzielczości z powierzchni Marsa, zbadanie składu i struktury marsjańskiej gleby, kompozycji chemicznej atmosfery oraz puszukiwaniu śladów życia. Oba lądowniki były wyposażone w sejsmometry (w Vikingu 1 zawiódł) i przyrządy pomiarów meteorologicznych.

Misja ta była przełomem, gdyż dostarczyła najbardziej w tym czasie kompletnego obrazu Marsa. Nie należy nie docenić misji orbiterów. One bowiem wysłały tysiące zdjęć odkrywając wiele charakterystycznych struktur: wulkany, kaniony, ogromne kratery, obiekty uformowane przez wiatr, dowody na istnienie niegdyś wód powierzchniowych, równiny lawowe. Zdjęcia wyraźnie podzieliły obszar planety na równinną północ i wysokie, kraterowe południe.

Lądowniki zmierzyły temperatury od -123 C do -23 stopni Celsjusza. Zaobserwowały sezonowe burze piaskowe, zmiany ciśnienia atmosferycznego, i przepływ gazów atmosferycznych między biegunami.

Głośnym i do dziś spornym odkryciem był wynik jednego z eksperymentów, który odkrył życie na Marsie. Do dziś naukowcy nie są zgodni co do niego. Wielokrotnie podważane wyniki, zostały w końcu oddalone oficjalnie przez NASA. Dziś jasno stwierdza się, że żaden z lądowników Vikinga śladów życia nie wykrył.

W następnych odcinkach serii lata 80. i 90. W tym pierwszy marsjański łazik.

Na podstawie:

Historia poznawania Marsa (część 3)

Wczesne misje lat 60. udawały się rzadko. Ale powodzenia niektórych udowodniły, że istnieje techniczna możliwość precyzyjnego wysyłania statków w kierunku Czerwonej Planety. Pierwszą dobrze nakierowaną sondą był Mars 1 – borykała się ona jednak z wyciekiem w silnikach, i tylko dzięki żyroskopom udało się utrzymać jej panele w kierunku Słońca. Ostatnie dane wysłała 193 000 km od Marsa. Dzisiaj kolejny odcinek historii: lata 60. i 70.

W 1964 Rosjanie w ramach programu Zond dokonali kolejnej próby wysłania statku do przelotu obok Marsa. To była już 5. próba marsjańska w wykonaniu Związku Radzieckiego. Można ją sklasyfikować do częściowo udanych, bo choć po manewrze korekty trajektorii w połowie drogi na Marsa stracono z nią łączność i mimo awarii jednego ze skrzydeł paneli słonecznych zbliżyła się ona do Marsa na odległość 1500 km.

Kolejne misje nadeszły w 1969. Po dwa próbniki przygotowali zarówno Rosjanie jak i Amerykanie. W lutym wypuszczono w kosmos sondę Mariner 6. Była to sonda, którą objęła zasadnicza rewolucja techniczna – możliwość przeprogramowania próbnika już w trakcie misji dzięki otwarciu ogromnej anteny do bezpośredniej komunikacji ze statkami w głębokiej przestrzeni kosmicznej na pustyni Mojave (Goldstone Deep Space Communication Complex). Mariner 6 przeleciał 3500 km od planety. Druga identyczna misja została zapoczątkowana miesiąc później. Próbnik Mariner 7 zbliżył się do Marsa na tę samą odległość co jego poprzednik. Oba statki wykonały kompleksowe badania składu atmosfery Marsa, potwierdzili brak w niej azotu i warstwy ozonowej, która mogłaby chronić potencjalne organizmy przed promieniowaniem ultrafioletowym, zmierzyły również ciśnienie, temperatury i wykonały 200 bardzo dokładnych zdjęć powierzchni. (więcej informacji w jęz. angielskim tutaj: http://history.nasa.gov/mariner.html)

Amerykański statek przeleciał w pobliżu Marsa 31 lipca 1969 roku.

Amerykański statek przeleciał w pobliżu Marsa 31 lipca 1969 roku.

Jeżeli chodzi o dwie wspomniane próby rosyjskie: obie zakończyły się porażką. 5 – tonowe orbitery Mars 1969A i 1969B zostały stracone na skutek wybuchów nowo-zaprojektowanej rakiety Proton.

Kolejne okno startowe otworzyło się w roku 1971. Wtedy też Amerykanie po raz pierwszy spróbowali wysłać orbitera marsjańskiego. Sztuka ta dotychczas się nie udała nie z winy samego satelity, ale z winy rakiety (misje Mars 1969A i 1969B), tym razem zdarzyło się tak samo. Mariner 8 spadł do Atlantyku na skutek awarii nosiciela. Nie warty dłuższego wywodu jest start pierwszego potencjalnego lądownika – Kosmos 419. Statek ten nie odczepił się od rakiety i po dwóch dniach orbitowania wpadł w ziemską atmosferę.

Ale już dwa majowe, bliźniacze statki Mars 2 i Mars 3 z częściowym powodzeniem zrealizowały swoje cele. Sondy te składały się z lądownika i orbitera. O ile przy lądowaniu Mars 2 lądownik roztrzaskał się o powierzchnię (awaria rakiet hamujących), a lądownik misji Mars 3 działał przez 15 sekund i wysłał jedno zdjęcie (powodem była prawdopodobnie burza piaskowa) to już orbitery obu misji działały bez zarzutu. Okrążały Marsa długo, wykonały łącznie 60 dobrych zdjęć, wykryły obecność tlenu i wodoru w górnych partiach atmosfery, stwierdziły zmienność temperatur w zakresie od -110 do 13 stopni Celsjusza, dały też informacje o marsjańskim polu grawitacyjnym i magnetycznym.

Zdjęcie przedstawia model lądownika Mars 3. Był on pierwszym ludzkim obiektem, któremu udało się miękko wylądować na powierzchni Marsa, choć działał tylko 15 sekund.

Zdjęcie przedstawia model lądownika Mars 3. Był on pierwszym ludzkim obiektem, któremu udało się miękko wylądować na powierzchni Marsa, choć działał tylko 15 sekund.

Gdy na Marsie panowała potężna burza piaskowa z wiatrami dochodzącymi do prędkości 180 km/h, na jej orbitę po udanym starcie i tylko jednej korekcie kursu dotarł Mariner 9. Stał się on pierwszym amerykańskim orbiterem innej niż Ziemia planety. Mariner 9 był ogromnym sukcesem amerykańskiej inżynierii. Z uwagi na panującą burze piaskową, został przeprogramowany, by mógł rozpocząć badania po jej ustąpieniu. Przesłał łącznie prawie 7 500 zdjęć. Odkrył systemy kanionów, suche koryta rzek, wulkany i zrobił pierwsze wysokiej rozdzielczości zdjęcia księżyców Marsa.

Lato roku 1973 należało do Związku Radzieckiego. Pierwszy, Mars 4 doleciał do Marsa, ale nie wszedł na orbitę z powodu awarii silników. Mars 5 był misją przygotowawczą pod Mars 6 i 7. Wykonał serię zdjęć dla następnych misji. W sierpniu wysłana została misja Mars 6. Statek zgodnie z planem wszedł na orbitę marsjańską i wypuścił lądownik. Ten jednak zdołał jedynie wysłać trochę danych z fazy wejścia w atmosferę. Mars 7 to kolejne niepowodzenie – z powodu błędu w chipie komputerowym statek 4 godziny za wcześnie wypuścił swój lądownik. Oba elementy zostały na orbitach heliocentrycznych.

Po roku 1973 nastąpiła przerwa w misjach marsjańskich. Trwała aż do 1978 roku. Warto było jednak czekać, gdyż na przełomie dekad doczekaliśmy się przełomowej misji lądowników Viking – najdroższej i skończonej ogromnym sukcesem. O tym napiszemy w kolejnym odcinku.

źródła:

Nowe spojrzenie na badania sprzed 30 lat

W poprzednim poście pisałem, że w badaniach Marsa nicnowego ostatnio nie słychać. Nie jest to do końca prawdą i żeby nie było, że wprowadzam tutaj w błąd przybliże Wam ciekawostkę opartą o badania przeprwadzone przez sondy Viking w 1976 roku. Abstrakt artykułu naukowego możecie znaleźć tutaj.

Obydwa lądowniki NASA przeprowadziły na powierzchni kilka badań poszukujących śladów życia. 1 z 3 przeprowadzonych testów wykazał obecność metabolitów produkowanych przez organizmy żywe. Viking „znalazł” związki chemiczne, które z dużym prawdopodobieństwem zostały wyprodukowane przez bakterie. Niepomyślne wyniki dwóch pozostałych testów przesądziły o eksperymencie i w świecie naukowym utarło się, że Viking dowodów na istnienie życia pozaziemskiego nie znalazł. Pozytywny wynik pierwszego eksperymentu (nazwanego Labeled Release – LR) naukowcy tłumaczyli raczej geologiczną niż biologiczną aktywnością.

Najnowsza analiza danych dostarczonych przez sonde przeprowadzona przez neurofarmakologa i biologa z Uniwerystety Południowokalifornijskiego Josepha Millera dostarcza dowodu na prawdziwość twierdzenia, że Viking jednak znalazł ślady organizmów żywych. „Na podstawie naszej pracy mam 99% pewności, że istnieje tam życie” przekonuje naukowiec.

Miller posłużył się komputerową analizą porównawczą. Dane dostarczone przez Viking (z ekesperymentu o którym wspomniałem na początku) zostały porównane z danymi z takich samych badań prowadzonych na Ziemii na próbkach sterylnych oraz „skażonych” życiem. W wyniku skomplikowanej operacji numerycznej mającej zgrupować wyniki pod względem podobieństwa, te z Vikinga znalazły się w tej samej grupie co ziemskie, z organicznymi próbkami. Wskazywałoby to, że badania LR przeprowadzone na Marsie jednalk wykazały aktywność biologiczną.

Opisywane badanie jest silnym argumentem przekonującym do dalszych poszukiwań życia poza Ziemią. Trudno sobie wyobrazić rewolucję w nauce, jaką wywoła stuprocentowo pewny dowód. Z niecierpliwością czekamy na pierwsze mikroskopowe zdjęcie żywej bakterii z innej planety.

żródło: Space.com