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

Iată-ne ajunși la finalul acestei prezentări a planetei Marte, în patru părți:
– prima parte despre planeta Marte,
– a doua parte despre explorarea Marțiantă,
– a treia parte despre explorarea Marțiană modernă,
– ultima parte, aceasta, despre explorarea Marțiană contemporană.
 

Explorarea contemporană

Tot în 1996 americanii au lansat Mars Pathfinder, tot cu o rachetă Delta II, misiune dublă compusă dintr-un lander (Carl Sagan Memorial Station) și un rover (Sojourner). Ambele au ajuns cu bine pe orbita marțiană, de unde apoi au ajuns la sol prin metoda deja clasică: scut , parașute, motoare chimice și airbag. Sojourner a fost primul rover care a mers pe o planetă în afara sferei de influență a Terrei; a funcționat 83 de zile (de 3 ori mai mult decât era așteptat), a făcut 550 de poze, a analizat solul în 16 locuri iar Carl Sagan nu s-a lăsat mai prejos: 8 milioane de măsurători meteo și 16 000 de poze, rezistând de 12 ori mai mult decât se anticipa și inaugurând o lungă serie de recorduri de anduranță în misiunile următoare. Și totul la 15% din costul Viking. Jet Propulsion Laboratory!

Doi ani mai târziu, în 1998, avem prima încercare făcută de altcineva în afară de ruși și americani, fiind rândul niponilor cu a lor Nozomi (dar cu ajutor german, suedez, canadian și american); problemele au apărut după părăsirea orbitei pământene, când nava a rămas rapid fără combustibil, dar tenacitatea japonezilor a dat roade și misiunea a fost prelungită cu câțiva ani, timp suficient cât să beneficieze de 2 asistări gravitaționale în plus față de cele programate, care au rezolvat deficientele de propulsie. În acest timp radiațiile solare au avariat modulul de control și Pământul a pierdut controlul navei. Au rezolvat și această problemă și au reușit să ducă nava până la planeta roșie, dar chiar înainte de inserție motorul principal a hotărât să moară iar niponii au folosit motoarele secundare pentru a împinge nava pe orbita heliocentrica și a evita prăbușirea pe Marte (nava nu era sterilă). Lupta a durat 5 ani.

Tot în 1998 am avut a doua misiune din MEP, Mars Climate Orbiter, așadar din nou Delta+JPL. Totul a mers bine până când zeii sistemului metric au lovit necruțător în adulatorii măsurărilor ‘imperialiste’ și au dezintegrat nava în atmosfera marțiană. Concluzia a fost că înainte să dai comenzi noi ar fi bine să verifici dacă sunt livre sau Newtoni, picioare sau metri șamd. Ideea e că NASA a inceput din anii 90 să folosească sistemul metric, dar ambiguitatea regulilor (‘se va folosi doar sistemul internațional, în afara cazului în care acest lucru e nepractic’) și conservatorismul industriei aerospațiale (încă prezent și astăzi) a făcut ca Lockheed Martin să nu fie pe aceeași… lungime unda ? cu NASA. Abia în 2007 NASA a trecut ferm la Systeme Internationale, impunându-l începând cu noul program lunar. A încercat vreunul din voi să folosească o cheie de 3/8″ ca să strângă o piuliță de 400 mil?

A treia misiune a venit în 1999, și de data asta americanii au încercat și ei să folosească penetratoarele (Deep Space 2: Amundsen și Scott) combinate cu un lander (Mars Polar Lander – care a încercat să schimbe aterizarea țopăită pe airbaguri cu una controlată cu motoare. Lansarea a fost tot cu Delta și a dus un CD cu un milion de nume (primul program ‘trimite-ți numele pe Marte’). La intrarea în atmosferă senzorii au apreciat greșit că asolizarea s-a produs deja și motoarele au fost oprite, rezultatul fiind o prăbușire cu mare viteză. Nu se știe ce s-a întâmplat cu penetratoarele care deși ar fi trebuit să supraviețuiască asolizarii, nu au transmis nimic vreodată. A fost și sfârșitul prematur al MEP, și al demersului mai repede, mai bine, mai eficient, care a fost înlocuit cu….ei bine, tot MEP, dar unul modificat, cu un orizont de timp de 20 de ani, din care prima decadă conturată în detaliu. NASA își încorda mușchii în lupta cu Marte.

Doi ani mai târziu (țineți minte din capitolul I despre ‘fereastra’ de lansare o data la 2 ani), în 2001, era lansată misiunea Mars Odyssey (în onoare lui Arthur C. Clarke, yummy!), cu scopul de a analiza amănunțit (hartă termică, chimică/minerală și a radiațiilor, dar și releu de comunicații pentru misiunile următoare, mai ales rovere). Totul a funcționat perfect, sonda a intrat pe orbita marțiană apelând la corecții prin frânare aerodinamică în locul celor făcute de motoare, și și-a îndeplinit cu brio misiunea, descoperind depozitele de sare (dovadă a prezenței apei la suprafața), prezența gheții în adâncimea solului, avansul și retragerea calotelor de gheață pe parcursul unui an, cea mai detaliată hartă de până atunci, șamd. Misiunea a fost extinsă de 7 ori, fiind spre exemplu folosită pentru stabilirea locurilor viitoare de asolizare, a suferit diverse probleme (deteriorarea unor instrumente sau procesoare sub atacul radiațiilor solare, defecțiunea unui giroscop – dar din fericire avea unul de rezervă, probleme de orientare care au pus-o în ‘safe mode’ un an) dar a devenit cea mai longeviva nava umană pe orbita unei planete, fiind în funcțiune și în ziua de azi și probabil să rămână așa măcar până în 2025, deși relevanța sa științifică va scădea odată cu apariția navelor europene.

În 2003 a fost lansată (cu Soyuz+Fregat) prima mișune interplanetara ESA, una dublă, cu lander (Beagle 2 – după nava lui Darwin) și navă orbitală (Mars Express). Beagle a ajuns cu bine la sol dar a suferit imediat o defecțiune și nu a reușit să comunice cu Odyssey – cauza fiind testarea insuficientă în timpul dezvoltării. Express a fost o altă poveste. Nava realizată prin colaborarea dintre Franța, Germania, Suedia, Italia, Polonia, Anglia, Japonia, Rusia, SUA, China, ultra-înțesată de instrumente (o caracteristică a ESA, după cum arătam în articolul dedicat misiunilor europene), din care unele destinate inițial Mars 96, printre care 3 spectrometre, 3 seturi de camere, altimetre, instrumente radio, senzori pentru captarea plasmei a fost una dintre cele mai de succes misiuni științifice, setând practic ștacheta pentru explorările viitoare. Avem de aici poate cele mai cunoscute fotografii ale planetei (toate color, și cu rezoluție mare), primul webcam cu acces public – majoritatea imaginilor din articole și rețele de socializare pe care le-ați văzut vreodată cu Marte provin de aici, cele mai multe dintre cunoștințele detaliate despre sol, compoziție, gaze din atmosferă, transmisie radio, cele mai apropiate treceri față de Marte și Phobos (65 și 34 km). Express a fost prima misiune marțiană de succes în afara celor rusești și americane și a depășit cu mult cele 687 de zile pământene estimate pentru funcționare; este încă activă și are cele mai mari șanse să fie cea care va detrona recordul Odyssey, după 2026.

Mars Express (ESA)

NASA a ridicat mănușa albastră și tot în 2003 a lansat nu una, ci două misiuni, gemene, construite în jurul noii generații de rovere (de 7 ori mai mari decât cel precedent, Sojourner), legendarele Spirit și Opportunity. Lansate tot cu Delta II, roverele au ajuns cu bine la planetă pe care au coborât prin metoda cunoscută: frânare cu scut, parașute, retrorachete și apoi airbagurile pe care au țopăit de 26 și respectiv 28 de ori, pe o distanță de 250-300 m, înainte de a se opri. Apoi și-au început misiunile legendare, o lungă serie de deplasări, cercetări ale solului și fotografieri, cu multe aventuri, suișuri și coborâșuri (uneori au rămas cu 10% din capacitatea energetică din cauza depunerilor de nisip pe panouri în urma unei furtuni, doar pentru ca următoarea furtună să curețe totul și să restabilească generarea de energie), updateuri ale softwareului, împotmoliri, restartări și reformatări. Spirit a murit în 2010, după ce mai întâi rămăsese imobilizat devenind platformă fixă de observare, depășind speranța de viață prognozată de 17 ori și parcurgând 7.7 km, cam de 77 de ori mai mult decât Sojourner. Iar Oppy a spulberat aceste realizări, până în 2018 când a murit, depășind de 55 de ori viața estimată. Până la Oppy, recordul de distanță era de deținut de Lunokhod 2, cu 37 de km. Apoi rușii au reanalizat și au spus 39. Când Oppy a ajuns la 40, rușii au spus că Lunokhod a mers de fapt 42, dar nu a mai contat, pentru că maratonul oportunistului yankeu s-a oprit la 45 de km, recordul până în ziua de azi. Pe RomaniaMilitary necrologul a fost publicat în ‘In spațiu’, iar eu va invit să citiți acel vechi articol, foarte fain zic eu.

Dacă excludem trecerea prin apropiere pentru o asistare gravitațională a Rosettei europene, restul decadei a aparținut americanilor, care au mai bifat două misiuni de succes. În 2005 a fost lansat (cu Atlas V de data asta) Mars Reconnaissance Orbiter, bazat pe platforma JPL (Mars Global Surveyor) care, așa cum îi spune numele, a cartografiat și fotografiat suprafața (rezoluție 0.5 m); în buna tradiție JPL, nava și-a depășit cu mult durata de viață estimată (2010 – dar încă este activă) și misiunea inițială, analizând comete din norul Oort, ajutând activ sau fotografiind alte nave pe suprafata planetei (nu doar cele active, ci și nefericitele europene). De remarcat că în momentul începerii misiunii, nava s-a alăturat altor 5 nave americane și europene aflate pe Marte sau orbita sa, și putem să vorbim despre prima aglomerație terrană pe planetă roșie. Oare am mai spus că avem probabil hărți ale planetei mai detaliate decât foarte multe părți de pe Pământ? Revenind la caprele noastre, în 2007 a fost creată campania Scout, tot parte a MEP, prin care se dorea o serie de misiuni cu buget redus (~400 kk $), prin selecția unor propuneri bazată pe competitivitate. Prima misiune a fost Pheonix, un lander bazat pe vechiul Surveyor dar cu instrumentele de pe Polar Lander, având misiunea de a cerceta habitabilitatea planetei (și eventual prezența vieții), prin colectarea și analiza mostrelor de sol (cu un braț robotic) și fiind prima coordonată de o universitate americană (cea din Arizona). Tot în programul Scout va urma MAVEN, înainte de integrarea în marele program Discovery și lansarea lui InSight. Vom vedea mai încolo.

Următorul deceniu este deschis în 2011 cu 3 misiuni ale Rusiei, Chinei și SUA. Mai întâi am avut Phobos-Grunt, o nouă misiune ambițioasă a rușilor, realizată în cooperare cu ESA, care-și propunea prelevarea de sol de pe Phobos și trimiterea mostrei pe Pământ cu o mini-navă de retur și care folosea lansarea comună pentru misiunea chinezească Yinghuo-1, o navă ce urma să fie plasată pe orbita marțiană. Lansarea s-a făcut cu o rachetă ucraineană Zenit (cu succes de altfel), urmată de treapta superioară derivată din Fregat care însă a funcționat defectuos din cauza unei erori de programare care a resetat computerul de bord condamnând misiunea la o reintrare în atmosferă și dezintegrare în Oceanul Pacific. Americanii au lansat tot cu Atlas V roverul Curiosity, cel mai mare rover (900 kg), cu propulsie nucleară (detaliile le așteptăm de la Marian) și folosind în premieră un alt mecanism pentru asolizare skycrane – sistemul macara apreciat de George. Are cea mai puternică serie de instrumente până în ziua de azi, alături de Express, cu misiunea de a studia în detaliu solul roșu. Nu scriu despre realizări pentru ca acest vârf al explorării umane merită un articol dedicat.

Ca să vă faceți o idee asupra evoluției dimensiunilor roverelor americane, iată o poză cu Sojourner, Oppy și Curiosity:

Trei generații (NASA)

Distanțe parcurse (NASA)

În 2013 intră pe scenă indienii, cu a lor Mangalyaan / Mars Orbiter Mission, lansat cu rachetă proprie PSLV (XL), și nava orbitală Chandrayaan (construită pentru misiunile lunare) adaptată cu un set modest de instrumente, dar care are totuși meritul de a le fi luat fața chinezilor sau japonezilor. Tot în 2013 americanii au lansat cu Atlas V + Centaur, misiunea MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution – suntem în epoca acronimelor, nu?) pentru studierea atmosferei și a ionosferei.

Deja am ajuns la misiunile despre care am discutat și pe RM și în 2016 avem ExoMars Trace Gas Orbiter / Schiaparelli EDM Lander, o misiune europeano-rusească. De fapt două misiuni: una orbitală de studiere a atmosferei, care s-a dovedit un mare succes, și una de suprafață (lander), care s-a soldat cu cel de-al doilea crater Schiaparelli, fapt menit să aducă ceva confuzie în geografia extraterestră.

Schiaparelli (ultimele iagini sunt înainte și după) (ESA)

In 2018 am avut misiunea americană InSight (plus MarCO), detaliată și de noi în trecut aici.

Și uite așa am ajuns în ziua de azi, sau la Interplanetara 2020 cum spunea Iulian.

Afară de lista de mai sus, vom avea în 2022 o nouă misiune europeano-rusească ExoMars2/2022 cu roverul Rosalind Franklin în prim-plan, indienii cu Mangalyaan 2 și Terex japonez (lander + orbiter), iar în 2024 Marțian Moons Exploration al JAXA.

Marile misiuni se anunță a fi cele SpaceX și NASA, ambele propunându-și să ducă oameni pe Duna, dar poate vom reveni asupra subiectului. Sau poate de fapt vorbim despre Aurora si asta ar fi trebuit sa fie titlul articolelor?
 

Sfârșit.

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