În spațiu: o altă cale (partea a III-a)

Este luna planetei Marte, având 3 lansări către Marte. Continuam discutia despre Marte din prima parte și a doua parte a articolului despre explorarea Marțiantă.
 

Explorarea (2)

Concluziile erau deja clare, scorul edificator, așa că ambele puteri și-au oprit programele marțiene de explorare. Va urma o luuunga pauză, de la mijlocul anilor ’70 până în anii ’90, în care nimeni nu a mai încercat să lanseze misiuni spre Marte.

Înainte să ajungem la perioada modernă a explorării, mai avem o singură pereche de misiuni gemene, în 1988, Phobos 1 și Phobos 2. Este vorba despre cântecul de lebădă al explorării sovietice, un program mare și ambițios, care de fapt s-a întins pe mai mult de un deceniu. Cooperarea cu alte state și agenții a fost masivă. Au fost cooptate în primul rând Franța, dar și Austria, Bulgaria, Cehoslovacia, Finlanda, RDG, RFG, Ungaria, Irlanda, Polonia, Elveția, Suedia, ESA și NASA. Începea perioada marilor cooperări în spațiu. Phobos 1 și 2 erau nave pline cu echipament științific (de fapt rămân până azi navele cele mai dotate, fiind înțesate cu peste 30 de instrumente specifice). Se dorea ca ele să survoleze satelitul Phobos, să lanseze landerele pe acesta, să studieze suprafața cu metode noi și spectaculoase (raze laser și bombardare cu particule de kripton) și apoi să intre pe orbita planetei mamă pentru o serie lungă de cercetări. Phobos 1, cu o masă pe măsura ambițiilor (peste 6 tone) a fost lansată cu Proton (dar avea și propriul motor S5.92, viitorul Fregat, care poate fi socotit ca a cincea treaptă) dar blestemul planetei roșii a lovit din nou în exploratorii… roșii, când o comandă greșită a fost trimisă de la sol, și în loc să pornească spectrometrul nava s-a repoziționat iar orientarea panourilor solare nu a mai permis furnizarea energiei. Contactul a fost pierdut și nava a intrat pe orbită heliocentrica. „The engineer who sent the false command was apparently barred from working„. Hmm. Din suita ultra-ambițioasă, doar telescopul sovieto-cehoslovac Terek (x) a reușit să-și facă treaba în cele 7 luni de călătorie, și a adus informații prețioase despre (pe atunci) aproape nestudiata corona solară. Phobos 2 a fost lansată la 5 zile după sora sa, având in locul telescopului un rover (sau mai degraba un hopper) care trebuia sa țopăie pe suprafața lui Phobos, cu salturi de 10-40 m, timp de 4 ore. Încă de la început au apărut probleme, fiind pierdute unele din canalele de comunicații, dar cel mai mare inconvenient este reprezentat multiplele erori ale computerului Buk din cauza unor condensatori defecți, lucru cunoscut înainte de lansare. Sună familiar sau sunt eu răutăcios? În fine, nava a reușit să ajungă totuși cu bine la destinație, a intrat pe orbita satelitului și a izbutit să cartografieze 80% din suprafață. Apoi, exact înainte de lansarea hopperului/landerului, Buk-ul și-a dat obștescul sfârșit și ultima comunicare a surprins nava într-o rotire necontrolată din cauza pierderii capacității de orientare.

Phobos (concept)

Phobos (Fobos) (russian space web)

Phobos (Fobos) – posibil machetă (ninfinger.org)

Phobos (Fobos) – diagramă machetă (ninfinger.org)

Concluziile au fost trase perfect de reputatul om de știință american Roald Sagdeev, unul din cei mai tineri membrii ai Academiei de Științe URSS, membru al Academiei de cercetare atomică a URSS, cercetător al institutului de fizică nucleară, distins cu premiul Lenin pentru cercetare în domeniul fuziunii (incintele magnetice toroidale pentru reactoarele de fuziune), directorul Institutului de Cercetări Spațiale URSS, supervizorul Intercosmos, consilierul lui Gorbaciov. În Priroda, în 1989, spunea „I think we should seek the cause of the failure in the very organization of the project, its planning” […] „the relationships between the customer [the science community] and contractor [Lavochkin] … are clearly abnormal.”. Coincidentă sau nu, imediat după luarea de poziție și nefericit cu perspectiva unor cauciucuri tăiate sau a apartamentului vandalizat, Sagdeev s-a mutat în SUA, s-a căsătorit cu Susan Eisenhower (nu, numele nu este doar o coincidentă) și și-a continuat cariera ca membru al US National Academy și profesor la Universitatea din Maryland. Asta așa, doar dacă vă întrebați dacă am greșit eu când am spus ‘om de știință american’.

Și cam așa s-a sfârșit și speranța sovieticilor că cercetarea spațială (și cea științifică în general) va fi salvată de cooperarea internațională.
 

Explorarea modernă

Explorarea modernă (o simplă convenție, desigur) începe în 1992, când SUA au lansat cu o rachetă Titan III Mars Observer, o continuare a misiunii Viking, care trebuia să observe timp de un an (marțian) planeta dar comunicațiile cu nava au fost pierdute imediat înainte ca aceasta să între pe orbita marțiană. Nu s-a aflat niciodată cauza eșecului, dar se presupune că baza tehnică nu ar fi fost bine adaptată călătoriilor interplanetare (platforma era înjghebată pe baza componentelor folosite la sateliții meteo și TV). Totuși suita de instrumente științifice era nou-nouță și ea va sta la baza multor misiuni următoare (MGS, MCO, MO și MRO, deci până prin 2005).

După palma primită de la zeul războiului, jignit de vizita fierătăniilor care o ajută pe Romica să ne spună dacă ne luăm umbrelă cu noi a doua zi pe planeta care-i poartă numele, NASA a hotărât să nu întoarcă obrazul celălalt și a renunțat la această abordare ‘economică’ și a schimbat strategia. În 1994 a inițiat un nou program (MEP – Mars Exploration Program), de data asta un efort pe termen lung (planificat pentru 1996-2005), conturat în jurul ideii de a controla costurile prin colaborarea cu un singur partener (legendarul JPL) care să livreze o navă nouă de explorare marțiană la fiecare 2 ani, totul pentru a explora temeinic planeta, clima, solul, prezența vieții și resursele. Începea maratonul.

Calendarul explorării marțiene, plan NASA (NASA/JPL)

Prima misiune din program a fost Mars Global Surveyor, lansată în 1996 cu o rachetă Delta II, folosind noua platformă a JPL și o parte din instrumentele Mars Observer, plus instrumente experimentale franceze (radio pentru misiunile planificate cu lander, inclusiv Mars 96 a rușilor). În ciuda unor probleme cu un panou solar, misiunea a fost un uriaș succes. Aflat pe orbită polară, sincronizată cu soarele (monitorizând așadar suprafața în aceleași condiții de luminozitate) până în 2001 (data planificată pentru încheiere) a făcut 83000 fotografii (mai mult decât toate de până atunci adunate), a cartografiat amănunțit suprafața, de data asta 3D (cu altimetru laser, topografia planetei fiind mai amănunțită decât cea a multor zone de pe Pământ). Durata misiunii a fost prelungită de 4 ori, și a ajutat (meteo, radio, zone de interes pentru asolizare) următoarele misiuni NASA, a făcut experimente în tandem cu navele ESA, până în 2006 când defectarea panourilor solare a întrerupt brusc povestea. A fost cea mai îndelungată misiune de până atunci, mai ales datorită ingineriei inovative și a folosirii unui nou program de gestionare a momentului unghiular (a folosit giroscoape în completarea motoarelor pentru a-și menține orientarea).

Mars Global Surveyor – reprezentare artistică (NASA)

Sonda Mars Global Surveyor, începutul misiunii (NASA)

Sonda Mars Global Surveyor – instrumente științifice (NASA)

Tot în 1996, rușii au avut programul Mars 8, singurul program interplanetar rusesc din anii 90 și primul după prăbușirea URSS, un program ambițios, foarte asemănător celor americane și europene, compus din 2 misiuni: Mars 94 și Mars 96, folosind aceeași platformă ca Phobos. Platforma (numită 1F) a avut procesul de fabricație al infamilor condensatori K53 modificat, cu softul și procedurile de control de la sol schimbate, toate fiind validate înainte de misiunea principală prin testarea în cadrul programului internațional Interball. Deci rușii și-au luat măsuri de prevedere pentru a nu repeta eșecul Phobos 1 și 2. Misiunea era la fel de complexă și ambițioasă ca Phobos, avea o navă pe orbită, 2 landere și 2 penetratoare (care se înfigeau în sol, lăsând o ancoră la suprafață), toate ajungând la sol după o frânare aerodinamică mai întâi cu scutul aerodinamic de protecție, apoi cu parașuta și culminând cu asolizarea pe airbaguri. Francezii s-au retras din program.

Mars 8 – diagramă vehicul (ninfinger)

Fără vreo legătură anume, mi-am adus aminte de un hit al anilor ’90, foarte popular în zona ingineriei industriale de pe la noi, mai ales în cazul testelor:

Sa vedem, să vedem, să vedem, să vedem
Ce-o să iasă.Sună periculos, trage fustă mai jos
Pare primejdios, dar e așa de frumos.

Mars 8/Mars 96 – concept

Mars 8/Mars 96 – scanare suprafață

Mars 8/Mars 96 – sonda (NASA)

Mai întâi a fost lansat cu întârziere Mars 94, în … 1996 (și devenind astfel Mars 96, în timp ce fostul Mars 96 a devenit Mars 98, și drept învățătură de minte nimeni nu și-a mai botezat misiunile cu anul planificat pentru lansare) cu Proton și Blok D2 (plus Fregat ca treaptă adițională – a cincea). Nu este clar ce s-a întâmplat după lansare, dar cel mai probabil BlokD2 nu a pornit a doua ardere înainte de separarea de Mars, iar nava a fost condamnată la o reintrare în atmosfera Pământului. Din păcate lipsa fondurilor după căderea URSS a făcut ca Rusia să nu mai aibă nave de comandă și control în emisferă sudică, așa că monitorizarea traiectoriilor nu s-a realizat. A fost mare agitație pentru că nava rusească avea 200 de grame de plutoniu 238 la bord și datele arătau că se poate prăbuși în Australia. Din fericire s-a dovedit că era vorba de treapta BlokD care amenința cangurii (separată acum de nava principală). Din nefericire nava cu tot plutoniul (care foarte probabil a supraviețuit reintrării în atmosferă) s-a prăbușit în Chile (lucru aflat mai târziu, ceea ce a cam anulat șansele unor căutări decente) și materialul radioactiv nu a fost recuperat până în ziua de azi. Pentru cei care nu știu, Chile e unul dintre cele mai proaste locuri unde sa cauți ceva picat din cer: este fooooarte lung (vreo 4500 km de la nord la sud), cu o mică zonă populată în centru, Deșertul Atacama la nord, Munții Anzi la est și zona rece la sud.

Mars 98 a fost anulat.

Un ‘succes’ rus

 

Va urma.

Marius B

Surse:
1. Asif A. Siddiqi – Beyond Earth A CHRONICLE OF DEEP SPACE EXPLORATION, 1958–2016
2. Boris Chertok – Rockets and People
3. Perminov, V. G. – The Diffcult Road to Mars

4. VMC The Mars Webcam, ESA Mars Express ( https://www.flickr.com/photos/esa_marswebcam )
5. Mars Weather ( https://mars.nasa.gov/insight/weather/ )
6. Valles Marineris – The Grand Canyon of Mars ( https://solarsystem.nasa.gov/resources/683/valles-marineris-the-grand-canyon-of-mars/ )
7. Olympus Mons ( https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2003/04/Olympus_Mons_25_kilometres_high_is_the_highest_volcano_in_the_Solar_System )

8. https://www.nature.com/articles/s41561-020-0544-y
9. https://www.nature.com/articles/s41550-019-0813-0
10. https://www.teslarati.com/terraforming-mars-is-still-possible-despite-nasa-scientists/
11. https://www.teslarati.com/elon-musk-terraform-mars-clean-energy-plan-controversy/
12. https://shop.spacex.com/products/nuke-mars-t-shirt
13. https://www.marssociety.org/
14. https://www.bbc.com/news/science-environment-47227660
15. https://www.planetary.org/explore/space-topics/space-missions/missions-to-mars.html
16. https://www.space.com/13558-historic-mars-missions.html
17. https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_missions_to_Mars
18. http://marspedia.org/Home
19. https://www.jpl.nasa.gov/infographics/infographic.list.php?catId=28
20. https://www.jpl.nasa.gov/video/details.php?id=1090
21. https://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=PIA23623
22. https://www.jpl.nasa.gov/missions/mariner-4/
23. https://exploration.esa.int/web/mars/-/44997-the-red-planet
24. https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Mapping_Mars
25. https://sci.esa.int/web/mars-express/-/31029-martian-surface
26. https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Exploration/Mars
27. https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/viking.html
28. https://www.nasa.gov/mission_pages/mars/missions/index-past.html
29. https://solarsystem.nasa.gov/planets/mars/exploration/?page=0&per_page=10&order=launch_date+desc%2Ctitle+asc&search=&tags=Mars&category=33
30. https://mars.nasa.gov/all-about-mars/facts/
31. https://solarsystem.nasa.gov/planets/mars/in-depth/
32. https://mars.nasa.gov/mars-exploration/missions/?page=0&per_page=99&order=date+desc&search=&category=167
33. https://history.nasa.gov/SP-4212/ch9.html
34. https://mars.nasa.gov/internal_resources/828/
35. https://history.nasa.gov/monograph15.pdf
36. https://mars.nasa.gov/mgs/overvu/slides/01.html
37. http://www.msss.com/mars/mars9x/orbiter.html