Od 20 lat trwają intensywne badania Marsa

4 lipca 1997 r. amerykańska sonda kosmiczna Mars Pathfinder dotarła do celu. Było to pierwsze urządzenie badawcze sterowane z Ziemi, jakie stanęło na powierzchni Marsa.

Sonda składała się z trzech części: modułu przelotowego, lądownika wyposażonego w aparaturę meteorologiczną i kamerę stereoskopową osadzoną na rozkładanym maszcie oraz sześciokołowego łazika o nazwie Sojourner. Ten mobilny instrument o wielkości mikrofalówki miał zbadać skład chemiczny skał i gleby. Jego konstrukcja stanowiła podstawę do rozwoju następnych marsjańskich pojazdów, które zostały wysłane w kolejnych misjach.

6 lipca 1997 r. Sojourner po raz pierwszy dotknął planety. Bardzo szybko zobaczyliśmy pamiętne zdjęcia powierzchni Marsa. Za pomocą spektrometru rentgenowskiego (APXS) łazik przeprowadził badania gleby. Kolejne dwa i pół miesiąca Sojourner analizował skład chemiczny 15 kamieni i wykonał eksperymenty mające służyć usprawnianiu instrumentów podczas kolejnych ekspedycji.

27 września 1997 r. odebrano ostatnie dane z sondy, po czym utracono z nią łączność. Ostatnie tchnienie lądownika zarejestrowano 7 października 1997 r., po czym prawdopodobnie wyczerpały się baterie. Bezskuteczne próby nawiązania ponownego kontaktu podejmowane były jeszcze do marca następnego roku. Wtedy to oficjalnie uznano misję za zakończoną. NASA przypuszcza, że Sojourner po kilku dniach przełączył się w tryb awaryjny i krążył jeszcze przez jakiś czas wokół lądownika albo bez ruchu oczekiwał na dalsze polecenia.

– Pathfinder rozpoczął dwie dekady nieprzerwanych badań Marsa, prowadząc nas być może od pobrania próbek do lądowania człowieka na pierwszej planecie innej niż Ziemia – mówi Michael Meyer, główny badacz NASA Mars Exploration Program.

Początkowo misja Pathfindera miała głównie na celu demonstrację technologii. Jednak trwała znacznie dłużej. Lądownik i łazik działały przez trzy miesiące – trzy razy dłużej od pierwotnie planowanej misji lądownika i 12 razy dłużej od przewidywanej żywotności łazika. Naukowcy z NASA otrzymali znacznie więcej danych, niż mogło im się śnić.

Sojourner przejechał 100 m. Na Ziemię dotarło 16 500 zdjęć wysłanych z lądownika i 550 z łazika oraz 15 analiz chemicznych skał i mnóstwo informacji o pogodzie na Marsie.

– Do przygotowania tej misji musieliśmy stworzyć lub zaktualizować 25 różnych technologii w czasie krótszym niż trzy lata. Jednocześnie wiedzieliśmy, że jeżeli przekroczymy budżet, projekt zostanie zamknięty – opowiada Brian Muirhead, menedżer systemów lotu i zastępca menedżera projektu Pathfinder. – Był to komputer pokładowy, praktycznie cały łazik wraz z systemem uruchomienia po wylądowaniu, rakiety na paliwo stałe do hamowania, poduszki powietrzne.

Większość z tych technologii NASA wykorzystała także w kolejnych projektach.

– Bez Pathfindera nie byłoby łazików Spirit i Opportunity, a bez Spirit i Opportunity nie byłoby Curiosity – podsumowuje Matt Golombek z JPL w Pasadenie. – Aktualnie powstaje kolejny łazik marsjański, którego start zaplanowano na 2020 rok.

Całkowity koszt wyprawy Mars Pathfindera, łącznie z wystrzeleniem i obsługą, wyniósł 265 mln dolarów. To i tak niewiele w porównaniu z misją Viking z 1976 r. Później NASA zmieniła strategię finansowania projektów badawczych. Zaprzestano wysyłania wysokobudżetowych misji w dużych odstępach czasu na rzecz częstszych wypraw mniej kosztownych sond. Od czasu Pathfindera osiem innych lądowników i orbiterów NASA dotarło z powodzeniem do Marsa.

Ekspansja badawcza

12 września 1997 r. do Pathfindera dołączył wystrzelony Mars Global Surveyor. Ta bezzałogowa sonda działała przez ponad dziewięć lat, choć badania rozpoczęła dopiero w 1999 r. z powodu problemu z jednym z paneli słonecznych. Główna misja Surveyora zakończyła się po jednym roku marsjańskim, czyli według naszego kalendarza w styczniu 2001 r.

Najważniejszym instrumentem sondy był Mars Orbiter Camera (MOC) ? kamera fotografująca powierzchnię Marsa, która dostarczyła ponad 240 tys. zdjęć, wysokościomierz do sporządzenia map topograficznych, a także instrumenty mierzące emisję cieplną, własności magnetyczne oraz pole grawitacyjne Marsa.

2 listopada 2006 r. NASA straciła łączność z sondą. Najbardziej prawdopodobną przyczyną awarii był błąd w oprogramowaniu.

Od próbek do człowieka na Marsie

W czasie, gdy Mars Global Surveyor wciąż zbierał i wysyłał dane, przybyły dwie kolejne sondy: Mars Odyssey (2001 r.) i naukowo-telekomunikacyjny Mars Reconnaissance Orbiter (2006 r.)

Równolegle NASA realizowała koleje projekty. W 2004 r. do Marsa dotarły łaziki Spirit i Opportunity, a później lądownik Phoenix, łazik Curiosity i orbiter MAVEN. Obecnie na Marsie pracuje pięć robotów NASA i trzy wysłane przez inne kraje.

Po 20 latach badań rozumiemy, jakie procesy zachodzą obecnie na jego powierzchni, wiemy o przeszłości sprzed miliardów lat, gdy panowało na nim wilgotne środowisko sprzyjające życiu, ale nadal nie wiemy, czy ono tam istniało. Kolejnym krokiem jest postawienie ludzkiej stopy na powierzchni Czerwonej Planety. NASA twierdzi, że będzie to możliwe w latach 30. XXI wieku.