Pechowa planeta. Mars to długa historia wzlotów i bolesnych upadków

Artykuł/Nauka 04.05.2016
Pechowa planeta. Mars to długa historia wzlotów i bolesnych upadków

Pechowa planeta. Mars to długa historia wzlotów i bolesnych upadków

Dla wielu z nas Mars jest naturalnym kolejnym wyborem do badań i eksploracji, jako planeta dość podobna do Ziemi, nieodległa i fascynująca od lat powieściopisarzy oraz filmowców.

Oprócz planów kolejnych misji badawczych, ostatnio zaczyna się również mówić o… kolonizacji tej planety. Projekty takie jak Mars One, czy długofalowe plany NASA lub SpaceX mają zawsze w kontekście przyszłe misje załogowe. Dodatkowo zainteresowanie badaniami Marsa wzrasta teraz – gdy jego odległość od Ziemi jest mniejsza (zbliżyliśmy się do siebie na swoich orbitach), i coraz więcej o tym się mówi w mediach.

Trzeźwym okiem

Spójrzmy jednak racjonalnie na dotychczasowe osiągnięcia w eksploracji Czerwonej Planety. Czy rzeczywiście możemy się spodziewać przyspieszenia w odkrywaniu jej tajemnic?

Prace nad wysyłaniem sond i innych pojazdów na Marsa zawsze muszą być długofalowe. Ze względu na duże wahania odległości między Ziemią i Marsem, jak również wpływ innych ciał układu słonecznego, obowiązują tzw. okna startowe. W trakcie tych okien mam szanse wysłać pojazdy przy pomocy najmniejszej potrzebnej energii. Kolejne okna startowe w najbliższych latach to rok 2018 (planowany start InSight oraz Red Dragon), a następnie w roku 2020 (tutaj planowane są zarówno misje NASA Mars 2020, jak i chińska misja marsjańska).

Pierwsze misje badawcze w latach 60.

W latach 60-tych 20. wieku próby eksploracji okolic Marsa podjął Związek Radziecki. Wysłano wtedy aż dziewięć sond, z których żadna nie odniosła sukcesu. Trzem nie udało się osiągnąć orbity okołoziemskiej, pozostałe popsuły się w trakcie dalszych etapów lotu. Rosjanie nazywali ten program Mars 1M, zaś w zachodnich mediach nazywano go Marsnik – na wzór słowa Sputnik.

Mars_1M
Mars 1M (“Marsnik”)

Częściowym sukcesem okazała się radziecka sonda Mars 1. Jej misja miała polegać na okrążeniu Marsa w odległości 11 tys. km, wykonanie zdjęć jego powierzchni i wysłanie na Ziemię informacji o promieniowaniu oraz polu magnetycznym planety. Udało jej się wejść na trajektorię w kierunku Marsa i w trakcie lotu zdołała wysłać 61 transmisji z danymi obserwacyjnymi. Niestety, nie wiemy czy osiągnęła swój cel: 106 mln km od Ziemi sonda straciła namiar na Ziemię i przestała nadawać jakiekolwiek komunikaty.

Kolejne próby, w postaci sond Zond oraz Mars 1969, również zakończyły się porażką.

Pierwsze sukcesy

Tymczasem Amerykanom, mimo porażek pierwszych sond Mariner, udało się dotrzeć w okolice Marsa za pomocą Marinera 4. Sonda ta dokonała dość bliskiego przelotu (w odległości poniżej 9 tys. km) i przesłała pierwsze w historii fotografie Marsa “z bliska”. Ogółem, dzielne urządzenie, które w pobliżu Marsa dysponowało zaledwie 300 watami energii, zdołało przesłać na Ziemię 21 fotografii o rozdzielczości 200 linii po 200 pikseli i głębi 6-bitowej. Uzyskane zdjęcia były przechowywane na taśmie magnetycznej (o długości 100 metrów), a następnie przesyłane na Ziemię. Urządzenie rozpoczęło wysyłanie 22. fotografii, ale transmisja została przerwana po uzyskaniu 21 linii.

Mars_(Mariner_4)
Pierwsza fotografia Marsa wysłana przez sondę Mariner 4

Łącznie z pomiarami z instrumentów pokładowych sonda przesłała 5,2 mln bitów informacji, czyli… około 635 kilobajtów danych! Z nich wyciągnięto jednak bardzo dużo interesujących wniosków – naukowcy przekonali się, że powierzchnia Marsa jest pokryta kraterami, ciśnienie na jego powierzchni to 410-700 Pa, a temperatura panująca w dzień to około -100°C.

Na powierzchnię Marsa!

W latach 70. rozpoczął się wyścig pomiędzy Ameryką i Rosją o to, kto pierwszy umieści lądownik na powierzchni Marsa. Historia tej rywalizacji również obfituje w wypadki. Dzień po nieudanym starcie amerykańskiego Marinera 8, rosyjski Kosmos 419 również uległ awarii przy starcie. Dopiero Mars 2 dotarł w 1971 r. na powierzchnię Czerwonej Planety, niestety rozbijając się o nią. Mimo to Mars 2 jest uznawany za pierwszy obiekt stworzony przez człowieka, który dotarł na Marsa.

PIA00563-Viking1-FirstColorImage-19760721 (1)
Fotografia powierzchni Marsa wykonana przez Vikinga 1

Pierwsze udane lądowanie przypadło w udziale sondzie Mars 3. Nadawała przez czternaście i pół sekundy po lądowaniu, a następnie umilkła.

Dopiero sondy programu Viking przyniosły szczegółowe i piękne w swojej obcości zdjęcia powierzchni Marsa wykonane przez lądowniki. W latach 1976-1977 otrzymaliśmy wiele fotografii, również przedstawiające po raz pierwszy zachód słońca nad marsjańskim horyzontem.

Era łazików

W latach 80. warte wspomnienia są dwa orbitery Fobos, które zostały utracone po drodze na Marsa. Lata 90. przyniosły kolejny przełom w eksploracji Marsa – automatyczne łaziki, które pozostawały na jego powierzchni, badając teren nie tylko bezpośrednio w pobliżu miejsca lądowania. Nie wszystkim z łazików się udało – na przykład Pathfinder przeżył bardzo krótko, zanim utracono z nim łączność, za to innym przedłużano służbę, bo sprawowały się dobrze.

Ocena misji marsjańskich

Jeśli spojrzymy na stosunek udanych do nieudanych misji marsjańskich, zobaczymy, że statystyka przemawia na naszą niekorzyść. Nieudanych misji było o wiele więcej, niż tych, które się powiodły. Po podzieleniu jednak na kategorie, które chronologicznie odzwierciedlają rozwój misji marsjańskich, widzimy poprawę. Ten rozwój to po kolei: przelot, orbitowanie, lądowanie, i łaziki. Spójrzmy na statystykę:

wykres_mars

Jak widać, w tym co robimy w celu odkrywania Marsa jesteśmy coraz lepsi. Jednak wciąż statystyki nie wyglądają różowo.

Wyjątkowo duży procent powodzenia misji z łazikami wynika z tego że było ich niewiele i aby się powiodły, musiało siłą rzeczy udać się lądowanie. Czy są to statystyki wystarczające, aby wysłać misję załogową? Według reguł NASA na pewno nie – agencja nigdy nie pozwoliłaby sobie na misję załogową z tak dużym procentem prawdopodobieństwem niepowodzenia i co za tym idzie śmierci załogi.

Moim zdaniem (pisałem o tym kiedyś) Mars One nie należy w ogóle poważnie brać pod uwagę – oni byliby najlepszymi kandydatami do pierwszej marsjańskiej nagrody Darwina. Impas jaki nastąpił w badaniach kosmosu w ostatnich dziesięcioleciach, odbija się teraz na prędkości postępu w tej dziedzinie. Pojawienie się na tym polu graczy z prywatnego sektora (jak SpaceX czy Orbital Sciences) może coś zmienić, ale czy tak będzie – dopiero się przekonamy.

Dołącz do dyskusji