Možda živimo u zlatnom dobu istraživanja Marsa. Uz više orbita oko Marsa i dva funkcionalna rovera na površini crvenog planeta, naše znanje o Marsu raste nepreglednom brzinom. Ali nije uvijek bilo tako Dolazak slijetača na Mars i sigurno na površinu težak je izazov, a mnogi zemljaci poslani na Mars nisu uspjeli.
Zajednička misija ESA / Roscosmos Mars Express i njegova zemlja Chiaparelli trebala bi stići na Mars za samo 15 dana. Sada je pravo vrijeme da se osvrnemo na izazove pri iskrcavanju na Mars, kao i da se osvrnemo na brojne neuspjele pokušaje.
Za sada, NASA ima prava hvalisanja kao jedina organizacija koja uspješno slijedi sonde na Mars. I oni su to učinili nekoliko puta. Ali nisu bili prvi koji su pokušali. Sovjetski Savez je pokušao prvi.
SSSR je na Mars poslao nekoliko sondi počevši još od 1960-ih. Prvi su pokušali 1962., ali tu misiju nisu uspjeli pokrenuti. Taj neuspjeh ilustrira prvi izazov u plovidbi na Marsu: raketa. U raketiji smo puno bolji nego u 60-ima, ali se nesretnici i dalje događaju.
Potom su 1971. Sovjeti poslali par sondi na Mars zvane Mars 2 i Mars 3. Obojica su bili u orbiti s odvojivim zemljacima namijenjenim površini Marsa. Sudbina Marsa 2 i Marsa 3 pruža i druge ilustrativne primjere izazova dolaska na Mars.
Mars 2 se uspješno odvojio od orbitera, ali srušio se na površinu i bio uništen. Sudar je vjerojatno uzrokovao njegov kut spuštanja, koji je bio previše strm. To je prekinulo slijed spuštanja, što je značilo da se padobran nije uspio aktivirati. Dakle, Mars 2 ima sumnjivu razliku što je prvi čovjek stvoren objekt koji je stigao na Mars.
Mars 3 bio je potpuno isti kao Mars 2. Sovjeti su tada voljeli raditi misije u parovima, zbog viška. Mars 3 odvojio se od svoje orbite i krenuo prema marsovskoj površini, a kombinacijom aerodinamičkog probijanja, raketa i padobrana postao je prvi brod koji je napravio meko slijetanje na Mars. Dakle, bio je to uspjeh.
No nakon samo 14,5 sekundi prijenosa podataka tiho je nestao i nije se više čuo. Uzrok je vjerojatno bila intenzivna olujna oluja. Neobičan događaj, NASA-ina orbita Mariner 9 stigla je na Mars samo nekoliko dana prije Marsa 2 i 3, postajući prva svemirska letjelica koja je izašla iz orbite na drugi planet. Snimile su slike prašinskih oluja koje skrivaju planet, iznad kojih se mogao vidjeti samo vulkanski Olympus Mons. Ove su slike dale objašnjenje za neuspjeh Marsa 3.
1973. Sovjeti su pokušali ponovo. Na Mars su poslali četiri letjelica, od kojih su dva bila zemlja, nazvana Mars 6 i Mars 7. Mars 6 nije uspio, ali sudbina Marsa 7 bila je možda malo tragičnija. Propustio je Mars u potpunosti, otprilike 1300 km, i do danas se nalazi u helikopterskoj orbiti. U današnje doba i godine, pretpostavljamo da će naša svemirska letjelica krenuti tamo gdje želimo, ali Mars 7 pokazuje nam da sve može poći po zlu. Na kraju krajeva, Mars je pokretna meta.
U 1970-ima, NASA je bila svježa uspjeha njihovog programa Apollo i postavljala je svoje lokacije na Marsu. Oni su razvili program Viking koji je vidio 2 zemljaka, Viking 1 i Viking 2, poslane na Mars. Obojica su bili konfiguracija sonde / sletača, a oba su zemljaca uspješno sletila na površinu Marsa. Vikingi su natrag poslali prekrasne slike Marsa koje su izazvale uzbuđenje širom svijeta.
Godine 1997. NASA-in Martian Pathfinder stigao je na Mars i uspješno sletio. Sam Pathfinder bio je nepomičan, ali sa sobom je donio mali rover zvan Sojourner. Sojourner je istražio područje neposrednog slijetanja oko Pathfinder-a. Sojourner je postao prvi rover koji je upravljao drugim planetom.
Pathfinder je uspio poslati preko 16.000 slika Marsa, zajedno sa svojim znanstvenim podacima. To je bio i dokaz koncepcijske misije za tehnologije poput automatiziranog izbjegavanja prepreka i uklanjanja zračnih jastuka. Pathfinder je pomogao u postavljanju temelja za Mars Exploration Rover Mission. To znači Duh i Prilika.
Ali nakon Pathfinder-a, prije Duha i Prilike, došlo je vrijeme neuspjeha za Marsovske pokušaje slijetanja. Čini se da su svi sudjelovali u neuspjehu, a čini se da su Rusija, Japan, SAD i Europska svemirska agencija doživjeli gorak neuspjeh. Kvarovi rakete, inženjerske pogreške i ostale terminalne pogreške doprinijeli su kvaru.
Japanskom orbitu Nozomi ponestalo je goriva prije nego što je ikada stigao na Mars. NASA-in Mars Polar Lander nije uspio pokušaj slijetanja. NASA-in Deep Space 2, dio misije Polar Lander, nije uspio pristati bez padobrana i nikad nije čuo za njega. ESA-in Beagle 2 sletio je na površinu, ali dva solarna panela nisu se uspjela aktivirati, okončavši svoju misiju. Rus se ponovno pridružio neuspjehu, sa svojom misijom Phobos-Grunt, koja je zapravo bila na čelu Marsovskog mjeseca Phobos, kako bi uzeo uzorak i poslao ga natrag na Zemlju.
U jednom zloglasnom kvaru, inženjeri su pomiješali upotrebu engleskih jedinica s Metričkim jedinicama, uzrokujući da je NASA-in Mars Climate Orbiter izgorio pri ulasku. Ovi neuspjesi pokazuju nam da neuspjeh nije rijedak. Teško je i izazovno doći na površinu Marsa.
Nakon tog razdoblja neuspjeha, NASA-in veslači Spirit and Opportunity bili su nevjerojatni uspjesi. Oni su sleteli na površinu Marsana u siječnju 2004. Oba su premašila planiranu dužinu misije od tri mjeseca, a Opportunity je i dalje snažan.
Pa gdje nas to sada ostavlja? NASA je jedina koja je uspješno sletila rover na Mars i rover je ispunio svoju misiju. Ali ESA i Rusija odlučni su tamo stići.
Schiaparellijeva zemlja, kao dio misije ExoMars, prvenstveno je dokaz tehnološke misije. U stvari, njegov puni naziv je zemlja Schiaparelli EDM, što znači ulaz, silazak i prizemni demonstracijski modul.
Imat će malu znanstvenu sposobnost, ali stvarno je dizajniran da pokaže sposobnost ulaska u marsovsku atmosferu, sigurnog spuštanja i konačno spuštanje na površinu. U stvari, nema solarne panele ili drugi izvor napajanja, a nosit će samo dovoljno energije za preživljavanje 2-8 dana.
Schiaparelli se suočava s istim izazovima kao i drugi brodovi namijenjeni Marsu. Jednom uspješno lansiran, kakav je i bio, morao je upravljati svojim putem do Marsa. To je trajalo otprilike 6 mjeseci, a budući da je ExoMars samo 15 dana udaljen od dolaska na Mars, čini se da je uspješno prošao svoj put. Ali možda slijedi najteži dio: ulazak atmosfere.
Schiaparelli je poput većine marsovskih zanata. Napravit će balistički ulazak u marsovsku atmosferu i to se mora učiniti ispravno. Nema mjesta za pogreške. Ovdje je ključan kut ulaska. Ako je kut previše strm, Schiaparelli se prilikom ulaska može pregrijati i izgorjeti. S druge strane, ako je kut previše plitak, mogao bi pogoditi atmosferu i odskočiti natrag u svemir. Neće biti druge šanse.
Slijed ulaska i silaska je sve unaprijed programirano. Ili će uspjeti ili neće. Predugo bi bilo potrebno da se bilo kakve zapovijedi pošalju Schiaparelliju pri ulasku i spuštanju na Mars.
Ako je unos uspješan, slijetanje slijedi. Točno mjesto slijetanja je neprecizno, zbog brzine vjetra, turbulencije i drugih čimbenika. Kao i drugi brodovi poslani na Mars, i Schiaparellijevo mjesto slijetanja definirano je kao elipsa.
Lander će putovati brzinom iznad 21 000 km / h kada stigne do Marsa, a za spuštanje imat će samo 6 ili 7 minuta. Pri toj brzini Schiaparelli će morati izdržati ekstremno grijanje 2 ili 3 minute. Toplotni štit će ga zaštititi i dostići temperature od nekoliko tisuća Celzijevih stupnjeva.
Usporit će brzo, a na visini od oko 10 km usporit će na približno 1700 km / h. U tom će trenutku ispasti padobran, što će dodatno usporiti plovilo. Nakon što padobran uspori spuštanje, toplinski štit bit će isključen.
Na Zemlji bi padobran bio dovoljan da uspori plovilo koje se spušta. Ali s Marsovom manje gustom atmosferom, rakete su potrebne za konačno spuštanje. Brodski radar nadgledat će Schiaparellijevu visinu dok se približava površini, a rakete će ispaliti kako bi je usporile na nekoliko metara u sekundi pripremajući se za slijetanje.
U posljednjim trenucima rakete će prestati pucati, a kratak slobodni pad signalizirat će Schiaparellijev dolazak na Mars. Ako sve ide po planu, naravno.
Nećemo puno više čekati. Uskoro ćemo znati hoće li se ESA i Rusija pridružiti NASA-i kao jedinim agencijama koje će uspješno spustiti brod na Mars. Ili, ako će dodati na dugi popis neuspjelih pokušaja.
