Historia projektu Viking a jeho realizácia

Historia projektu Viking a jeho realizácia
História projektu a jeho realizácia:
Americký odborníci pôvodne predpokladali, že by sa už v roku 1973 mohli
uskutocnit najzložitejšie a najnákladnejšie výpravy k Marsu.Ked vedenie NASA taký ciel
v roku 1968 schválilo, všeobecne sa ocakávalo, že na yáver programu Apollo prídu k
slovu v 80. rokoch pilotované lety na Mars, pricom budú plne využité informácie
získané sondami Mariner v roku 1971, ako aj výsledky letov družicových a pristávacích
sond.Administratíva prezidenta Nixona však tieto ambiciózne a velmi nárocné projekty
predložené v roku 1969 odmietla - zostal z nich iba projekt raketoplánu Space Shuttle
a nakoniec program letov bezpilotných sond Viking zostal jediným prostriedkom, ktorý
sa mohol uplatnit pri výskume Marsu.Pre obmedzenie rozpoctu NASA odložili tento
projekt až na rok 1976.Nakoniec sa program Viking stal najnákladnejšou
medziplanetárnou výpravou bez úcasti cloveka.Jeho celkové náklady dosiahli výšku viac
ako 3 miliardy dolárov a podstatne prevýšili i náklady na projekt Voyager, v ktorom sa
pritom za dvanást rokov podarilo uskutocnit úspešné návštevy celkovo 4 planét iba za
1/3 ceny programu Viking !Svojím rozsahom sa program Viking nedal s nicím
zrovnávat. Dve zväcšené verzie sondy Mariner 9 mali robit chemický rozbor pôdy i
atmosféry, pátrat po vzorkách života vo vzorkách pôdy odobratých mechanickou rukou,
vysielat bežné rutinné vedecké údaje o pocasí pomocou meteorologických prístrojov,
sledovat seizmickú cinnost a vysielat stereoskopické farebné zábery z kamier krútiacich
sa okolo svojej osi o celých 360 stupnov.Absolútnu prednost mal prípadný objav
akejkolvek i tej najjednoduchšej formy života, pretože to celkom urcite zarucovalo
možnost dalších výprav na Mars i v budúcnosti.Cast sondy mala lietat po obežnej dráhe
okolo Marsu vdaka panelom so slnecnými clánkami (rozpätie 9,75 m).
Prašné podmienky na povrchu planéty si vyžadovali, aby pristávacie moduly boli
vybavené dvoma rádioizotopovými generátormi(každý s výkonom 76 W).Lunárne
sondy Surveyor, ktoré pristávali na mesacnom povrchu, boli riadené zo strediska JPL v
takmer reálnom case.So sondami Viking to bolo zložitejšie.Velanásobne väcšia a
premenlivá vzdialenost Marsu od Zeme viedla k casovému oneskoreniu v jednom smere
nieco vyše 20 minút i pri šírení signálu absolútnou rýchlostou svetla.To si vyžadovalo,
aby všetku cinnost sond riadili palubné pocítace, ktoré pracovali s blokmi inštrukcií a
povelov vyslaných vopred z riadiaceho strediska.V každej casti sondy (orbitálnej i
pristávacej) boli preto dva autonómne riadiace pocítace.
Pristávací modul sond Viking.
Sonda Viking 1:
Viking 1 odštartoval 20. augusta 1975 a k Marsu dorazil po dvoch korekciách dráhy
19. júna nasledujúceho roku.Zapálením motora na 38 mniút a znížením rýchlosti o 1,2
km/s ju naviedly na predbežnú obežnú dráhu vo výške 1500- 14 600 km. Na druhý den
sa najväcšia vzdialenost znížila na 32 000 km, aby obežný cas 24,66 hodín zodpovedal
casu rotácie Marsu.Nasledovalo podrobné snímkovanie vybranej severnej casti v oblasti
Chryse Planitia, kde mala sonda 4.júla pristát na pocest 200. výrocia nezávisloti
Spojených štátov.Odborníci NASA strávili vela rokov štúdiom snímok Marinera 9, aby
vybrali zaujímavú oblast, ktorá by pritom nebola pre dráhu sondy nebezpecná, no ked
si prezreli nové zábery z dokonalejších kamier sondy Viking 1, netajili sa rozcarovaním.
Ukázalo sa totiž, že vybraná pristávacia oblast je ovela nerovnejšia, ako sa pôvodne
predpokladalo.Pristátie preto odložili o dva týždne a po horúckovitom hladaní spojenom
s manévrovaním sondy na obežnej dráhe padlo definitívne rozhodnutie, co dalej. Už
táto cast letu dokázala výhody techniky pristátia z obežnej dráhy. Menej výkonné
sovietske sondy Mars 2 a 3 museli totiž v roku 1971 pristát pocas zúrivých prachových
búrok, pretože boli knštruované na pristávanie priamo z letu po medziplanetárnej
dráhe. A to vtedy viedlo k neúspechu.
Pristávací modul Viking 1 sa oddelil 20.júla 1976 a zacal zostupovat do horných
vrstiev atmosféry Marsu.Chránil ho aerodynamický tepelný kryt, ktorý zniesol teplotu
až 1500 stupnov C.I na nom boli umiestnené prístroje.Jeden bol urcený na analýzu
horných vrstiev atmosféry až do výšky 100 km a malé množstvo dusíka, ktoré objavil,
vedcov povzbudilo k dalšiemu pátraniu po známkach mimozemského života (rovnaký
spektrometer bol neskôr umiestnený na raketopláne Columbia a monitoroval pri jeho
návrate z obežnej dráhy zloženie vysokých vrstiev atmosféry Zeme).
V tejto fáze zostupu sa mohlo riadiace stredisko JPL spliehat iba na palubný
pocítac pristávacieho modulu, pretože všetko co videli na monitoroch, boli vlastne len
telemetrické údaje opisujúce udalosti už spred 19 minút.
Po aerodynamickom brzdení vo výške 250-30 km sa vo výške 6 km oddelil
aerodynamický kryt, v 5,8 km sa pri rýchlosti 250 m/s na 45 sekúnd otvoril brzdiaci a
stabilizacný padák s priemerom 16 m, ktorý sa oddelil vo výške 1,5 km nad povrchom
Marsu pri rýchlosti 60 m/s.Kedže atmosféra tejto planéty je velmi riedka, zacali v
poslednej fáze pracovat dýzy brzdiacich motorov riadených radarom a palubným
pocítacom.aždý motor mal 18 malých dýz, aby sa prúd výtokových plynov rozptýlil do
väcšej plochy a zabránilo sa zbytocnému víreniu prachu tesne pred dosadnutím (po
prvom kontakte troch pristávacích opôr s povrchom sa motory okamžite vypli).
Vo chvíli pristátia miernou rýchlostou operátori v riadiacom stredisku na Zemi
ešte nevedeli o vynikajúcom úspechu a sonda Viking 1 (oneskorenie signálu bolo 18
minút a 59,5 sekundy) sama zacala vysielat základné informácie pre prípad, že by sa z
nejakých prícin predcasne odmlcala.Išlo predovšetkým o prvé snímky okolia a
informácie o tlaku a teplote. Tak ako desat rokov predtým sonda Surveyor na Mesiaci,
aj Viking 1 zacal najprv vysielat zábery najbližšieho okolia pätky jednej svojej
pristávacej nohy.Kamera sondy potom odhalili aj pohlad na kamennú púšt s malými
prachovými dunami bez jedinej známky života. Obraz pripomínal pustatinu na Mesiaci.
Prvé panoramatické a farebné zábery na druhý den predstavu krajiny na Marse doplnili:
cervenkastá ci skôr hnedastá kamenistá púšt tahajúca sa až k horinzontu a nad nou
ružovkastá obloha. Treba poznamenat, že tento prvý obraz spociatku skreslovalo
nesprávne spracovanie na pocítacoch riadiaceho strediska JPL, ked sa namiesto ružovej
zjavila tradicne modrá obloha, ktorú vyvolalo rozptýlenie slnecného svetla ciastockami
prachu v ovzduší Marsu. Prvé údaje namerali teplotu miernych -33 stupnov Celzia na
poludnie, ktorú sprevádzal vietor rýchlostou 50 km/h (neskôr aparatúra sondy
konštatovala, že tlak vzduchu dosahuje hodnotu 770 Pa a teplota pocas dna kolíše
medzi -86 až -25 stupnnov).Pristávacie moduly oboch Vikingov však pocas svojej
cinnosti na Marse preckali bez väcších problémov i množstvo prachových búrok. Všetci
cakali odpoved na otázku, ci je na Marse život.Prvú vzorku horniny však trojmetrová
mechanická ruka odobrala až 28.júla, pretože sa ju skôr nepodarilo celkom
vysunút.Automatické biologické laboratórium rozdelilo vzorku na tri diely pre
samostatné skúmanie.Prvá sa správala, akoby v nej boli skutocne prítomné
mikroorganizmi. Biochemické skúšky vyvolali búrlivé reakcie. Po preskúmaní zvyšných
dvoch vzoriek však vedci dospeli k záveru, že ide o reakcie anorganické, a teda nie o
prejav živých organizmov (v skúmanej pôde sa nenašli nijaké mikroorganizmi, i ked
citlivost aparatúry bola 0,000 01 % - testy sa niekolkokrát opakovali na palube oboch
sond s rôznymi vzorkami a takisto s využitím rôznych postupov, novýsledok nikdy
nepotvrdil prítomnost života). Sonda Viking 2
Pristávací modul sondy Viking 2 sa na cestu vydal 9.septembra 1975 a takmer o rok
neskôr -3.septembra 1976- dosadol severnejšie v oblasti planiny Utópia (Utopia
Planitia).Vedci usudzovali, že v týchto miestach by mohla vhlkost objavujúca sa bližšie
k pólu zvýšit pravdepodobnost nálezu známok života.
Ibaže ani tu sa nepodarilo nájst sebemenšiu stopu a výsledky skúmania boli
porovnatelné s výskumami sondy Vikinga 1.Vedecká obec sa dlho nevedela
zjednotit.Jedni tvrdili, že výsledky skúmania ovplyvnili nejaké chemické reakcie, iný s
tým nesúhlasili a nakoniec sa všetci zhodli v závere, že sondy Viking boli iba príkladom
pociatku hladania stôp mimozemského života a že vyhliadky sú ešte vždy nádejné.
Zhrnutie cinnosti sond Viking:
Obe pristávacie sondy Viking prekonali ocakávanie svojich tvorcov. Dokázali pracovat
celý rok na Marse, ktorý zodpovedá takmer dvom pozemským, no pokracovali v
cinnosti až do 80. rokov. Pravdu povediac, vytrvalé vysielanie oboch sond coskoro
vyvolalo v NASA rozpaky: udržiavat prevádzku v riadiacom stredisku nebolo lacnou
záležitostou. Preto bol v apríli 1980 najprv dialkovým povelom vypnutý pristávací
modul Vikinga 2. Aby sa ušetrili aspon nejaké peniaze za udržiavanie tímu špecialistov i
za spracovanie prijatých informácií, rozhodlo vedenie NASA prerušit cinnost i
pristávacieho modulu sondy Viking 1 aspon dovtedy, než si protesty medzinárodnej
vedeckej verejnosti vynútia zmenu tohto rozhodnutia.Nakoniec bol pristávací modul
Vikinga 1 preprogramovaný tak, aby vysielal svoje správy iba raz do týždna.Išlo
predovšetkým o súhrnnú informáciu o meteorologickej situácii a zábery z okolia miesta
pristátia, na ktorých bolo možné sledovat prípadné zmeny. Pôvodne sa predpokladalo,
že v tomto režime bude Viking 1 pokracovat v práci až do roku 1994, no už v novembri
1982 bola aparatúra pristávacej sondy s konecnou platnostouvyradená z
prevádzky.Vinníkom bol chybný povel,vyslaní z riadiaceho strediska.
A co robili orbitálne casti oboch sond? Kým správy o cinnosti pristávacích modulov plnili
stránky novín a casopisov, zaoberali sa družicové casti systematickým mapovaním
Marsu. Napríklad Viking 2 bol postupne navedený na polárnu dráhu a mohol tak lepšie
zaznamenat sezónne zmeny severnej polárnej ciapocky.Na snímkach z obežnej dráhy
bolo možné rozlíšit podrobnosti velké až 300 m. Ibaže zásoby plynu pre korekcie dráhy
a stabilizáciu i orientáciu neboli neobmedzené a nedali sa pochopitelne ani doplnit. Po
706 obehoch okolo Marsu ukoncil svoju cinnost 25.júla 1978 najprv Viking 2.Bol to
úspech. Plánovaná životnost bola 150, skutocná však 716 dní.
Družicová cast sondy Viking 1 svoju cinnost ukoncila takisto po dialkovom príkaze
riadiaceho strediska, no až 7.augusta 1980. Získala 51 539 prfektných snímok, ktoré
spolu s fotografiami z Vikingu 2 sú skutocnou pokladnicou obrovkých znalostí o Marse.
Na niektorých možno rozlíšit i 20 metrové detaily, co napríklad umožnilo vedcom z
NASA konštatovat, že tesne pod povrchom planéty by mohli existovat velké zásobárne
vody. Keby to bola pravda, potom by sa Mars mohol stat i druhým domovom pre
ludstvo. V 80. rokoch sa k Marsu už nevydala nijaká dalšia prieskumná sonda.
Neúspešné boli projekty Sovietov so sondami, ktoré mali skúmat nielen Mars, no
predovšetkým jeden z jeho mesiacov Phobos, zlyhal i let americkej sondy Mars
Observer, ktorá sa v roku 1993 mala stat dalšou družicou planéty. Doterajšia história
letov na Mars:
1.11.1962 Mars 1 (ZSSR). Plánovaný oblet Marsu,odmlcala sa po 106 miliónoch km
cesty.
5.11.1964 Mariner 3 (USA).Plánovaný oblet marsu,ale neotvoril sa kryt.
28.11.1964 Mariner 4 (USA). Prvý úspešný prelet Marsu 4.7.1965, na Zem vyslala 21
snímok.
30.11.1964 Zond 2 (ZSSR). Oblet Marsu, nevyslala údaje.
24. 2.1969 Mariner 6 (USA). Oblet Marsu, vyslala 75 snímok.
27. 3.1969 Mariner 7 (USA). Oblet Marsu, vyslala 127 snímok.
8. 5.1971 Mariner 8 (USA). Iba oblet Marsu, pretože raketa zlyhala hned po štarte.
28. 5.1971 Mars 2 (ZSSR). Orbiter/lander, prílet na Mars 27.11.1971, nijaké údaje ani
snímky, rozbila sa po tvrdom pristátí na povrchu Marsu.
28. 5.1971 Mars 3 (ZSSR) Orbiter/lander, prílet na Mars 12.3.1971, vyslala údaje i
niekolko snímok, odmlcala sa po 20 sekundách po pristátí. Rover na palube, ale
nevedno ci vyšiel do terénu.
30. 5.1971 Mariner 9 (USA) Orbiter ,na obežnej dráhe v plnej funkcii od 13.11.1971
do 27.10.1972, na Zem vyslal 7329 snímok
21. 7.1973 Mars 4 (ZSSR) Neúspešný orbiter,nedostal sa na obežnú dráhu, oblet
10.2.1974
25. 7.1973 Mars 5 (ZSSR) Orbiter, prílet 12.2. 1974, planétu obiehal niekolko dní
potom sa stratilo spojenie.Nijaké údaje, nijaké snímky.
5. 8.1973 Mars 6 (ZSSR) Orbiter/lander, prílet 12.3.1974, vyslal iba málo údajov,
potom sa odmlcal. Nepristál na povrchu
9. 8.1973 Mars 7 (ZSSR) Orbiter/lander, prílet 9.3.1974, odmlcal sa po vyslaní
niekolkých údajov.Nepristál na povrchu.
20. 8.1975 Viking 1 (USA) Orbiter/lander, okolo planéty krúžil od 19.6.1976 do rou
1980.Pristávací modul sondy pracoval na povrchu Marsu od 20.7.1975 do roku 1980. 9.
9.1975 Viking 2 (USA) Orbiter/lander, orbiter krúžil okolo Marsu od 7.8.1976 do roku
1987, lander na povrchu Marsu od 3.9.1976 do roku 1980. Dohromady orbitery a
lendery Viking 1 a Viking 2 vyslali na Zem vyše 50 000 snímok.
7. 7.1988 Fobos 1 (ZSSR) Mars/Phobos, orbiter/lander, spojenie stratené v auguste
1989, ešte na ceste k marsu. 7.12.1988 Fobos 2 (ZSSR) Mars/Phobos, orbiter/lander,
spojenie prerušené v marci 1989 blízko mesiaca Phobos.
25. 9.1992 Mars Observer (USA) Spojenie stratené tesne pred príletom na Mars
21.8.1993.
7.11.1996 Mars Global Surveyor (USA) Orbiter, letí k Marsu, prílet 12.9.1997
16.11.1996 Mars 96 (Rusko) Neúspešná misia, po zlyhaní 3.stupna rakety Proton sa
zrútila do Pacifiku.
4.12.1996 Mars Pathfinder (USA) Lander vybavený samohybným roverom/robotom,
pristál na Marse 4.7.1997.
11.12.1997 Sonda Mars Global Surveyor krúži okolo Marsu.
1.12.1999 Sonda Mars Climate Orbiter sa mala usadit na obežnej dráhe okolo Marsu.
Misia bola neuspešná.
3.12.1999 Na povrchu Marsu mala pristát sonda Mars Polar Lander.Sonda
nenadviazala spojenie s riadiacim centrom.