Na Marsie robi się tłoczno. Trzy sondy lecą w kierunku Czerwonej Planety

Trzy sondy: arabska, chińska i amerykańska zmierzają w kierunku Marsa. Ich zadaniem będzie m.in. badać powierzchnię oraz atmosferę planety. Jednak w tle rozgrywa się o wiele większa konkurencja - kolejny kosmiczny wyścig między mocarstwami.

Jako pierwsza dotrze sonda Al Amal, wysłana przez Zjednoczone Emiraty Arabskie. Misja ta znana jest także pod angielską nazwą Hope (czyli „nadzieja”). Na orbitę wokół Marsa ma wejść dzisiaj.

Sonda została wystrzelona z Ziemi 19 lipca przez japońską rakietę nośną. Została ona zbudowana przez Centrum Kosmiczne im. Mohammeda bin Rashida w Dubaju, we współpracy uczelniami amerykańskimi.

Jej głównym zadaniem są badania atmosfery Marsa. Ma analizować dzienne i sezonowe cykle pogodowe, zjawiska pogodowe w niskiej atmosferze (np. burze pyłowe), różnice w pogodzie pomiędzy różnymi obszarami na planecie. Być może dostarczy odpowiedzi, dlaczego Mars traci wodór i tlen w przestrzeń kosmiczną. Al Amal pod względem celów misji to trochę kontynuacja amerykańskiego projektu MAVEN i europejskiego ExoMars (obie sondy nadal działają).

arabska sonda Al Amal / fot. materiały prasowe

Na swoim pokładzie sonda posiada trzy instrumenty naukowe: wielospektralną kamerę wysokiej rozdzielczości z zakresu widzialnego i ultrafioletowego, spektrometr działający w dalekim ultrafiolecie oraz spektrometr w podczerwieni.

Rozmiary sondy Al Amal to 2,9 na 2,4 na 2,4 metra, a jej masa 550 kg (bez paliwa). Zasilana jest poprzez panele słoneczne (moc 1800 watów). Ma krążyć po orbicie wynoszącej 20 tys. na 43 tys. km.

W Środę (10 lutego) na orbitę wokół Marsa wejdzie chińska sonda Tianwen 1. Do jej wysłania Chińczycy posłużyli się własną rakietą nośną Długi Marsz 5 (Long March 5). Start nastąpił 23 lipca 2020 r. z kosmodromu Wenchang.

Misja obejmuje orbiter i łazik. Ten pierwszy ma działać przez cały marsjański rok, czyli 687 dni ziemskich. Orbita Tianwen 1 ma być polarna, z wysokością 265 km w punkcie najbliższym względem powierzchni planety, i 12 tysięcy km w punkcie najdalszym. Na pokładzie sondy zamontowano siedem instrumentów naukowych. Są to kamery (dające rozdzielczość z orbity o wysokości 400 km na poziomie 100 metrów oraz 2 metrów), radar, spektrometr, magnetometr i analizatory cząstek.

Poza tym orbiter będzie też przesyłać sygnały od łazika, którego czas misji przewidziano na 90 dni marsjańskich. Na pokładzie łazika znalazły się radar, detektor pola magnetycznego, kamera wielospektralna, kamera nawigacyjna, instrument do pomiarów meteorologicznych oraz instrument do badania składu skał. Wymiary łazika to 2,6 na 3 na 1,85 metra, a jego masa wynosi 240 kg. Będzie eksplorował obszar o nazwie Utopia Plainita.

Wśród naukowych celów projektu znajdziemy poszukiwania dowodów na istnienie obecnie lub przeszłości życia na Marsie, wykonane map powierzchni planety, badanie składu gruntu, analiza rozmieszczenia lodu wodnego, badania atmosfery (w szczególności jonosfery). Misja ma być też testem technologii przed przyszłą chińską misją, która ma przywieźć na Ziemię próbki gruntu marsjańskiego.

Nazwa misji, Tianwen 1, odnosi się do „Niebiańskich pytań” („Pytań do nieba”), utworu z dawnej chińskiej poezji. Dla łazika nie wybrano jeszcze nazwy. Aktualnie trwa publiczne głosowanie na jedną z dziesięciu propozycji (wśród nich jest np. Hongyi, która oznacza to samo co nazwa amerykańskiego łazika Perseverance, czyli „wytrwałość”).

chińska sonda Tianwen 1 / fot. materiały prasowe

Największe doświadczenie w badaniach Marsa ma amerykańska NASA. Jej nowy łazik Perseverance dotrze do celu 18 lutego w ramach misji o nazwie Mars 2020. To następca łazika Curiosity, który nadal jeździ po Marsie. Celem badań Perseverance będzie krater Jezero. Jest to duży krater uderzeniowy o średnicy 49 km. Naukowcy sądzą, że dawno temu znajdowało się w tym miejscu jezioro ciekłej wody.

Wymiary Perseverance wynoszą 2,7 na 2 na 2,2 metra, a jego masa startowa to 1025 kg. Będzie zasilany generatorem radioizotopowym o mocy 110 watów.

Jako naukowe cele misji wskazano badania zamieszkiwalności Marsa (identyfikacja dawnych środowisk zdolnych do podtrzymywania życia mikrobiologicznego), poszukiwanie biosygnatur (oznak potencjalnego dawnego życia mikrobiologicznego), badania próbek gruntu, analizy dla przyszłej misji załogowej (test produkcji tlenu ze składników marsjańskiej atmosfery). Perseverance ma też przetestować drona – sprawdzić czy można efektywnie latać tymi urządzeniami w rzadkiej atmosferze planety.

W okresie przygotowywania misji otrzymano prawie 60 propozycji instrumentów naukowych do zamontowania na łaziku, z których wybrano siedem. Są to spektrometr fluorescencyjny w zakresie rentgenowskim, radar obrazujący obszar podpowierzchniowy, zestaw czujników do pomiarów meteorologicznych, urządzenie do eksperymentalnej produkcji tlenu, kamera do wykonywania zdjęć, analiz chemicznych i mineralogicznych z odległości, stereoskopowa kamera z możliwością przybliżania obrazu, spektrometr ultrafioletowy. Są też dodatkowe kamery oraz – po raz pierwszy w przypadku próbników marsjańskich – dwa mikrofony.

Łącznie w ramach misji Mars 2020 na Marsie znajdzie się aż 25 kamer. 19 z nich będzie pracować na łaziku, 3 na osłonie podczas lądowania, 1 na module lądowania, 2 na dronie.

artystyczna wizja lądowania łazika Perseverance na Marsie / fot. PAP/EPA/NASA/JPL-Caltech HANDOUT

Do łazika przytwierdzono także czip, zawierający prawie 11 milionów imion, które można było nadsyłać w ramach kampanii promocyjnej NASA.

W komunikacji z Ziemią łazikowi pomogą sondy orbitalne MAVEN i Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Projekt Mars 2020 kosztował 2,4 miliarda dolarów, a dalsze koszty jego prowadzenia szacowane są na 300 milionów dolarów. Podstawowy czas misji to jeden rok marsjański (687 dni ziemskich).