MAVEN a MOM zakotvily u Marsu

MAVENPlanetární soda MAVEN, jejíž plný název zní Mars Atmosphere and Volatile Evolution, má za úkol jako vůbec první sonda zkoumat řídké vrchní vrstvy Marsovy atmosféry. Dne 22. září prošla sonda úspěšně kritickou fází letu. Po desetiměsíčním meziplanetárním letu se jí podařilo zbrzdit na oběžnou dráhu okolo rudé planety. Sonda tento tzv. MOI (Mars Orbit Insertion – vstup na oběžnou dráhu Marsu) manévr zahájila v 1:38 UT. Manévr byl poměrně náročný, neboť se počítalo s tím, že motory sondy budou pracovat celých 33 minut. Navíc v oblasti periarea, tedy té části budoucí oběžné dráhy, kde se sonda nejvíce přibližuje k Marsu. V této oblasti je trajektorie sondy značně zakřivena a je nutná velmi přesná orientace sondy v prostoru, aby tah motorů směřoval neustále přesně v tečně k dráze sondy a brzdný manévr tak měl největší účinnost. To se podařilo, ačkoli doba hoření motorů byla nakonec ještě o něco delší, motory pracovaly plných 34 minut a 26 sekund.

Prvních šest týdnů po příletu má sonda vyhrazených k testům a kalibraci vědeckých přístrojů a k přesunu z vysoké příletové oběžné dráhy na dráhu pracovní. Vzhledem k tomu, že během té doby dojde k zajímavému a jedinečnému průletu komety okolo Marsu, bude se sonda zabývat i průzkumem toho, jak bude chvost komety interagovat s vysokými vrstvami atmosféry Marsu.

Mise sondy MAVEN by měla trvat minimálně jeden pozemský rok. Je tedy pravděpodobné, že se k ní v budoucnu ještě vrátíme.

Krátce po americké sondě přišla na řadu i její menší a jednodušší sestřička, indická planetární sonda MOM (Mars Orbit Mission, či také Mangalyaan) Sonda MOM provedla brzdný manévr o dva dny později, 24. září. První pokus o zakotvení indické sondy u Marsu byl komplikován tím, že se téměř v celém průběhu odehrával za Marsem, a to jak z pohledu Země, tak i Slunce. Kromě zpoždění způsobeného velkou vzdáleností se tak muselo čekat, až sonda vylétne zpoza Marsu. Pak se teprve mohlo zjišťovat, na jaké dráze se pohybuje. Celý manévr však začal 3 hodiny před plánovaným zážehem motorů, když sonda přepojila vysílač na anténu se středním ziskem. Dále pak 21 minut před zážehem začalo natáčení sondy do směru vhodného k provedení brzdného zážehu. Do stínu planety sonda vstoupila 5 minut a 13 sekund před zážehem motorů a k samotnému zažehnutí motorů došlo v 1:13:32 UT. Celkové předpokládané zpomalení mělo být o 1 098,7 m/s. O brždění se staral jak hlavní motor na kapalné pohonné látky, tak i osm menších manévrovacích motorů. Pro pozemské stanice zalétla sonda za planetu o 4 minuty a 20 sekund později a krátce nato řízeně přestala vysílat i telemetrická data. Téměř 20 minut po spuštění motorů vylétla ze stínu planety a o čtyři a půl minuty později ukončila činnost motorů. Celkem hořely 24 minut a 23 sekund. O minutu později se sonda začala natáčet zpět do směru vhodného ke komunikaci se Zemí. To jí zabralo přibližně deset minut. Při tom již po třech minutách vylétla zpoza Marsu a pozemní stanice mohly z telemetrických dat a z Dopplerovského měření rychlosti zjišťovat, zda se manévr zdařil, či nikoli. K velké radosti indických konstruktérů se podařilo sondu navést na plánovanou orbitu s oběžnou dobou 76,8 hodiny, periareem ve výšce 423 km a apoareem 80 000 km nad planetou.

MOMSonda MOM je pro indickou kosmonautiku obrovským úspěchem. Mimo jiné kvůli porovnání s ostatními asijskými kosmickými agenturami, které v poslední době měly s Marsem jen potíže. Japonská sonda Nozomi ani na druhý pokus nedokázala u rudé planety zakotvit a ruská sonda Fobos Grunt nezvládla ani opustit nízkou oběžnou dráhu Země a neslavně zanikla nedlouho po startu. Sonda MOM je však především technologickým demonstrátorem, který má prověřit možnost řízení na velkou vzdálenost, obousměrnou komunikaci z oběžné dráhy Marsu a další záležitosti technického rázu. Vědecké přístroje na jeho palubě jsou spíše přívažkem. I přesto však může sonda MOM výrazně vyspělejšímu MAVENu směle sekundovat. Její vědecké zařízení se hodí jak ke snímkování planety, tak i k analýze atmosféry. Ale sonda nedisponuje příliš vyspělými přístroji, ani přenosovými kapacitami pro vysoké datové toky. Přesto díky tomu, že se sonda pohybuje po značně excentrické dráze, má proti ostatním družicím Marsu výhodu, že během oběhu může jedinou kamerou pořizovat jak poměrně detailní snímky povrchu, tak i celkové pohledy na planetu. Kromě kamery nese sonda senzor pro detekci metanu v atmosféře, fotometr pro určování obsahu vodíku a deuteria ve vysoké atmosféře, spektrometr pro analýzu neutrálních částic v atmosféře a zobrazovací spektrometr pro studium povrchových vrstev planety.

Jak jsme již předeslali, kometa C/2013 A1 Siding Spring, objevená v lednu loňského roku, se při svém průletu centrální částí Sluneční soustavy velmi těsně přiblíží k Marsu. Stane se tak 19. října 2014 v 18:28 UT. Kometa okolo planety proletí rychlostí 56 km/s v minimální vzdálenosti 132 000 km. Těsný průlet komety je zajímavým úkazem, který se jen tak neopakuje, a proto bude podrobně sledován. Sonda MAVEN bude sice v době průletu komety stále ve fázi popříletové kontroly, ale přesto je s průzkumem komety počítáno. Sonda začne plnit úkoly spojené s tímto výzkumem 3 dny před maximálním přiblížením, 16. října, kdy začne kometu intenzivně snímkovat. Činnost spojená s průletem bude pokračovat i po průletu 19. října a skončí až 22. října opětovnou kontrolou systémů sondy.

Chvost komety má sice asi o deset svých průměrů minout těleso planety, ale přesto se předpokládá, že ve vysokých vrstvách atmosféry Marsu bude mít určitý vliv. Vzhledem ke svému zaměření se tak MAVEN perfektně hodí k tomuto průzkumu. Zřejmě dojde ke krátkodobému zvýšení hustoty vysoké atmosféry, a také k jejímu zahřátí, možná až o několik desítek Kelvinů. Zvýšená hustota by se měla projevit též aerodynamickým bržděním družic, které by mohlo být těsně po průletu komety 2 – 40 krát větší než obvykle. Sonda také bude měřit změnu složení plynů ve vysoké atmosféře, kde by mělo ještě více přibýt vodíku, právě z chvostu komety.

Riziko pro družice na oběžné dráze i pro automaty na povrchu bylo vyhodnoceno jako nízké. Přesto se předpokládá, že kometa, která bude mít při největším přiblížení na marsovské obloze jasnost asi -6 mag, by mohla způsobit meteorický roj, který by mohl mít maximum asi 100 minut po průletu, kdy bude Mars prolétat jen asi 27 000 km od dráhy komety.

Jak ale vše dopadne a zda bude průlet znamenat problémy pro některou z družic, či zda se bude jednat jen o výjimečnou podívanou a unikátní možnost k průzkumu vztahů komet a atmosfér planet, na to si budeme muset počkat.

Přečtěte si také: Úspěchy a prohry při průzkumu Marsu