Sonda Fobos-Grunt pro průzkum Phobosu

Hlavním úkolem ruské meziplanetární sondy Fobos-Grunt bylo dopravit vzorky půdy z Martova měsíce Phobosu na Zem. S touto misí byla spojena řada problémů a ty vyvrcholily neúspěšným navedením na dráhu.

Co se vlastně stalo bude jasné později, ale už dnes zdroj z Roskosmosu uvedl, že se sondu nepodaří zachránit.

Sonda Fobos-Grunt už byla připravována na startovní okno před dvěma roky, ale potíže s dokončením jejího vybavení vedly k odkladu o dva roky. Sonda měla podle představ odstartovat v říjnu 2009 pomocí nosné rakety Zenit SLB. Letos měla sonda odstartovat nejprve 8. a potom bylo upřesněno datum startu na noc z 8. na 9. listopadu. Neprojeví se nakonec dvouleté čekání na spolehlivosti některých komponentů? Některé části jsou sice zcela nové, ale některé komponenty byly po dva roky zakonzervovány a "čekání" se určitě na těchto částech projevilo.

A proč byl pro tento účel vybrán právě Phobos? Vědci se domnívají, že Martův měsíc patří k tělesům, která byla vytvořena v počátcích formování planet a máme tedy možnost získat nejstarší materiál, z něhož se tělesa kolem Slunce vytvářela. Podle současně uznávaných teorií jsou Phobos a Deimos, oba Martovy měsíce, původně samostatnými asteroidy, které planeta k sobě přitáhla gravitačním působením. Na asteroidech, díky jejich malým rozměrům, se nikdy nevyskytla vulkanická a tektonická činnost a materiál tak zřejmě bude v původním stavu.

Sonda Fobos-Grunt byla postavena jako jedinečný exemplář, jeho "dvojník" nebyl a v případě neúspěchu ani nebude postaven. Jeho celková cena je kolem pěti miliard rublů, což je v současné době pro ruskou kosmonautiku hranice únosnosti. A na stejnou sumu byl kosmický přístroj také pojištěn - pojistný ústav ani pojistná částka ale nebyly oznámeny.

Sonda Fobos-Grunt měla po přistání na Martově měsíci Phobosu provádět také seismologický průzkum; pro tento účel nese aparaturu SMUSS (malý univerzální seismický systém), která má hmotnost 1 kg. Aparatura má sledováním seismických vln přispět k objasnění vnitřní stavby měsíce a společně s rozborem získaných vzorků, jež bude provedeno v pozemských laboratořích, má přispět k objasnění evoluce v počátečních stádiích existence Sluneční soustavy. Předpokládalo se, že přistávací část sondy zůstane v činnosti na Phobosu asi jeden rok; návratová část měla být z měsíce "odstřelena" pomocí pružin, jejichž impuls bude dostatečně silný k překonání malé gravitace a nepoškodí přistávací modul, což by hrozilo při použití klasických raketových motorů.
Aby byly co nejmenší požadavky na výkon motorů při přeletu mezi oběma planetami, bylo místo přistání na Phobosu na odvrácené straně a přistávací část tedy neměla mít možnost pozorovat Mars. Marsu se měla věnovat jen v době pozvolného přibližování k Phobosu, což trvá několik měsíců. Také toto řešení bylo vybráno vzhledem k minimalizaci nároků na palivo.

Průzkumu planety Mars se měl věnovat malý čínský subsatelit, který cestuje společně se sondou Fobos-Grunt. Po navedení ruské sondy na oběžnou dráhu kolem Marsu se od ní měla oddělit čínská mikrodružice Yianghuo-1 (YH-1), která měla provádět sondáž atmosféry planety. Také tato družice Marsu má dvouleté zpoždění - byla připravena k letu už v roce 2009.

Jednou ze zajímavých otázek bylo, zda nedojde ke kontaminaci Marťanského prostředí pozemskými mikroorganismy. S tímto problémem se potýkají všechny expedice mířící na Mars (a nejen na Mars). Někteří experti se domnívají, že pokus, který je instalován na sondě Fobos-Grunt je ale mimořádným rizikem pro "marťanský ekosystém". Na návratové části sondy totiž je umístěno pouzdro s pozemskými mikroorganismy, larvami hmyzu a semeny rostlin, které měly absolvovat let k Marsu a zpět. Účelem pokusu bylo získat poznatky z dlouhodobého pobytu biologických vzorků v kosmickém prostoru (celá mise měla trvat asi tři roky) a posoudit, jak se projeví na jejich dalším vývoji kosmické záření. Kosmické záření neumíme odstínit a jeho vliv na kosmonauty při dlouhodobém letu vesmírem je jednou z největších neznámých při plánování cest mimo zemskou oběžnou dráhu. Vědci rovněž doufali, že tímto experimentem získají argumenty pro nebo proti teorii panspermie jako šiřitelce života ve vesmíru.
Na sondě je celkem 60 různých biologických vzorků a podle konstruktérů je riziko jejich pádu na Mars téměř vyloučeno. Pravděpodobnost zavlečení pozemských mikroorganismů na povrch Marsu je údajně mnohem menší než vyžadují normy COSPARu pro meziplanetární expedice.

Neméně zajímavý je i způsob návratu na zemský povrch; návratové pouzdro totiž není vybaveno padákem ani radiomajákem. Pouzdro, které se mělo od návratové části oddělit před dosažením Země. Další schéma sestupu bylo: pouzdro vstoupí přímo z přeletové dráhy do atmosféry a bude brzděno jen aerodynamickými silami. To sníží rychlost z příletových 12 km/s na 30 m/s (108 km/h) a předpokládá se, že i touto rychlostí dopadne na zem. Během příletu k Zemi bude co nejpřesněji měřena trajektorie a na základě získaných parametrů příletové dráhy bude vypočteno místo vstupu do atmosféry a bod dopadu. V průběhu letu atmosférou, kdy se povrch těleso rozpálí na asi 800 °C, se bude dráha letu pouzdra a místo přistání dále upřesňovat; očekávaná přesnost určení místa dopadu je s odchylkou 65 metrů. Při dřívějších zkouškách, kdy byl model pouzdra shazováno z vrtulníků a letadel, byla dosažena přesnost 250 až 300 metrů.

Expedice Fobos-Grunt byla první misí k planetě Mars, které plánují uskutečnit ruští vědci. Druhým projektem by měl být Mars-NET, jehož cílem je vysadit na různá místa na povrchu Marsu malé autonomní stanice (každá o hmotnosti kolem 20 kg), které by dlouhodobě sledovaly atmosféru a povrch ve svém nejbližším okolí. Předpokládá se použití 12 až 16 takových vědeckých stanic; prototyp takové stanice už rozpracovalo NPO Lavočkina.
Závěrečným projektem této fáze je sonda Mars-Grunt, která by měla přistát na Marsu, odebrat vorky půdy a dopravit je zpět na Zemi k podrobnému rozboru.

Pramen: online konference náměstka hlavního konstruktéra NPO Lavočkina Maxima Martynova 28. října 2011 - http://ria.ru/online/456770097.html - a různé články zveřejněné na www.novosti-kosmonauvtiki.ru.

(Poznámka: Osnova článku byla napsána ještě před neúspěšným vzletem rakety Zenit se sondou Fobos-Grunt.)

-------

Příště: Výstupy člověka do kosmického prostoru; plánované zveřejnění 14.11.2011