Podróż kosmiczna w stanie hibernacji – sci-fi czy realna perspektywa?

14h_fm2017_opener_torpor-11_liveDopóki ograniczeni jesteśmy prawami dynamiki musimy liczyć się z tym, że podróże kosmiczne będą bardzo czasochłonne i kosztowne. Niestety, nasze organizmy nie tolerują przeciążeń związanych z przyspieszeniem (a następnie hamowaniem) statku kosmicznego do prędkości, które umożliwiłyby szybki transfer na orbitę sąsiadującej planety.

Nawet gdyby było to dla nas znośne, nie dysponujemy jeszcze wystarczająco wydajnym i bezpiecznym silnikiem. Dotychczasowe osiągnięcia rocket science nie wniosły wiele nowego do podróży kosmicznych od ponad 50 lat. Z równania Ciołkowskiego (radziecki uczony polskiego pochodzenia) sprzed ponad stu lat wynika, że przynajmniej 80% masy obiektu uciekającego z ziemskiej grawitacji powinno stanowić paliwo zasilające silniki odrzutowe tego obiektu.

Dura lex, sed lex… Mimo ponad 100 lat na karku równanie wciąż obowiązuje i jest solą w oku planistów kosmicznych podróży. Trudno pogodzić marzenie o kosmicznej eksploracji z niewyobrażalnymi wręcz kosztami jego realizacji. Najprostszym rozwiązaniem jest maksymalnie ograniczyć masę ładunku zabieranego na pokład. Niestety, w konsekwencji podróż staje się raczej rzadką przyjemnością dla podróżnych.

Na wielu filmach sci-fi niedogodności lotu międzyplanetarnego rozwiązane są przez uśpienie kosmonautów na czas podróży. Pogrążeni w hibernacji pasażerowie nie są świadomi upływających tygodni a ich podstawowe potrzeby życiowe są zminimalizowane przez znacznie spowolniony metabolizm.

Nad ich zdrowiem czuwa w pełni autonomiczna aparatura medyczna pilnując ledwie wyczuwalnego pulsu i podając kroplówką miksturę bogatą w wartości odżywce. Brzmi jak fantastyka naukowa?

ripley

Ellen Ripley po wyrzuceniu Obcego z pokładuNostromo zapadła w sen na prawie 60 lat!

Torpor, bo tak właściwie brzmi medyczne określenie na opisany powyżej stan, polega na spowolnieniu metabolizmu w odpowiedzi na warunki środowiska. To mechanizm przetrwania który w toku ewolucji wykształciło wiele gatunków. Niedźwiedzie brunatne spędzają w stanie hibernacji do 5 miesięcy w roku, białe wiewiórki nawet o miesiąc dłużej. Niektóre naczelne, z którymi ludzie są najbliżej spokrewnieni też potrafią zapaść w sen zimowy (Lemur karłowaty).

W stanie torporu temperatura organizmu zmniejsza się o kilka do kilkunastu st. C a wszystkie funkcje życiowe ulegają znacznemu spowolnieniu. Zwierzęta wykształciły taki mechanizm ochronny w odpowiedzi na niedostępność pożywienia (a zatem energii) w okresie zimowym. Niedźwiedziom na 5 miesięcy hibernacji wystarcza tkanka tłuszczowa, którą zgromadziły przed zapadnięciem w sen zimowy. Po przebudzeniu się mają jej prawie o połowę mniej.

hibernation_headerLudzie jako gatunek dostosowali się do skąpych w pożywienie warunków zimowych w inny sposób (kto wie, być może ujarzmiając ogień  a może organizując się w społeczności, a może te dwie funkcje razem? A może w jeszcze inny sposób? – przyp. clrk).

Torpor nie jest naszym ewolucyjnym zwyczajem. A jednak medycyna odnotowała wiele przypadków, w których organizm ludzki bronił się przed śmiercią w sposób podobny do snu zimowego. Podręczniki medyczne (a także sensacyjne wiadomości) opisują historie osób, które przeżyły długie godziny pod powierzchnią lodu albo zakryci śnieżną lawiną, właśnie dzięki stanowi torporu w jaki zapadli. Po odratowaniu ich organizmy powoli zaczynały normalnie funkcjonować bez szkód spowodowanych godzinami bez tlenu. W normalnych warunkach wystarcza kwadrans bez tego paliwa, żeby nieodwracalnie uszkodzić mózg.

Pozytywny wpływ zimna na stłuczenia i inne obrażenia znany jest już od starożytności, ale dopiero współcześnie sztuczna hibernacja znajduje zastosowanie w praktyce medycznej. Ofiary wypadków celowo wprowadza się w stan hypotermii w celu ratowania życia. Spowolniony metabolizm daje lekarzom czas na naprawienie uszkodzeń. Pacjenta okłada się woreczkami z lodem oraz podaje mieszankę leków spowalniających funkcje życiowe i “wyłączających” świadomość.

141007123531-01-mars-hibernate-horizontal-large-gallery

Taki zautomatyzowany system podtrzymywania życia działa w rzeczywistości! żródło NASA/SpaceWorks

Zjawisko jest bardzo wartościowe z punktu widzenia ratowania życia ale czy znajdzie rzeczywiste zastosowanie w podróżach kosmicznych? Współcześnie medycyna potrafi “zamrozić” pacjenta na okres do dwóch tygodni, bez skutków ubocznych. Z doświadczeń wynika, że uśpienie a następnie wybudzenie z stanu torporu trwa około 24 godzin i zdrowy organizm radzi sobie z tym bez przeszkód. Trwają prace nad wydłużeniem okresu hibernacji, opracowaniem mikstury leków oraz odżywek wspierających spowolnienie funkcji życiowych oraz podtrzymaniem kondycji organizmu, który na wiele tygodni pozostanie w bezruchu. Zanik mięśni to największy problem, z jakim musieliby zmagać się astronauci poddani procedurze.

Amerykańska agencja kosmiczna we współpracy z prywatnymi przedsiębiorstwami opracowała bardzo zaawansowany plan kosmicznej podróży uwzględniający wprowadzenie astronautów w stan torporu. Wszystko wskazuje na to, że to remedium na monotonię kosmicznej podróży oraz znaczne ograniczenie kosztów. Uśpieni astronauci nie potrzebują przestrzeni życiowej a ich potrzeby żywieniowe są znacznie zredukowane. W efekcie masa statku kosmicznego wraz z ładunkiem może zostać zmniejszona o 1/5 do nawet 80% !

141007123548-03-mars-hibernate-horizontal-large-gallery

Projekt moduły załogowego uwzględniający „uśpienie” pasażerów na czas podróży międzyplanetarnej, źródło NASA/SpaceWorks

Przy obecny m stanie wiedzy i technologii medycznej półroczna podróż jest w zasięgu ręki. Zakładając że członkowie załogi będą wybudzani co 2 tygodnie na kilkudniowe wachty.  Taka rotacja załogi zagwarantuje stałą obecność świadomej osoby na pokładzie, czuwającej nad prawidłową pracą statku kosmicznego i aparatury podtrzymującej życie.

Zanim ludzie polecą na Czerwoną Planetę należy dołożyć starań, żeby mieli tam bezpieczne schronienie i zapewniony powrót. Dlatego najpierw na powierzchnie Marsa musi zostać wysłany działający habitat. Drugim pojazdem który powinien być już na miejscu według planu NASA jest rakieta powrotna, oczekująca na ich powrót z Marsa na orbicie planety.

Możecie zapoznać się ze szczegółową prezentacją projektu w języku angielksim klikając tutaj.

Reklamy

Misja analogiczna na biegunie południowym

astro-369299-590x300Podróż na Marsa zaczyna się długo przed oderwaniem marsjańskiego lądownika od powierzchni Ziemi. Amerykańska agencja NASA rozpoczęła przygotowanie astronautów do marsjańskiej wyprawy na rodzimym gruncie. Przed nimi długie miesiące odosobnienia, zamknięcia i kontaktu z ekstremalnym środowiskiem (w angielskim artykule trzy czynniki ukrywają się pod akronimem ICE – Isolation, Conifinement, Extreme Enviroment). Jest miejsce na naszej planecie, które zdaje się idealnie odwzorowywać te warunki – Antarktyda.

NASA i National Science Foundation współpracują z Uniwersytetem w Houston. Celem jest powołanie eksperymentalnej kolonii w okolicach Bieguna Południowego. Eksperyment pod kierownictwem dr. Candice Alfano z uniwersytetu w Houston będzie badał ochotników przebywających długie miesiące na Antarktydzie.

Izolację i zamknięcie stosunkowo łatwo osiągnąć planując badania behawioralne. Przykładem może być więzienny eksperyment St. Milgrama z uniwersytetu w Stanford z lat 70-tych ub. wieku.  Środowisko ekstremalne natomiast jest czymś, co wymaga znacznie większych nakładów, niż opuszczona piwnica. Dlatego NASA zdecydowała się na Biegun Południowy. Antarktyda wydaje się idealnym miejscem. Czasami nazywana „białym Marsem” stanowi kontynent nieomal w całości pokryty lodem. Z tego miejsca po prostu nie da się wyjechać. Niezależnie od twojej kondycji psychicznej, zdrowia czy osobistej sytuacji, w trakcie trwania eksperymentu nie ma mowy o powrocie do domu – chwali uroki lokalizacji Lisa Spence, project manager misji analogowych NASA. Takie zasady zbliżają warunki badania do podróży kosmicznej. Nastawienie uczestników znacznie się zmienia, kiedy zdają sobie sprawę że nie ma odwrotu.

zrzut-ekranu-2016-09-20-o-21-50-07

Model 3D bazy misji analogowej ICE

Jak bardzo ekstremalne warunki mają na myśli badacze? 98% kontynentu otaczającego Biegun Południowy pokrywa lód. Wieją tam ekstremalnie silne wiatry, a średnia temperatura waha się w przedziale od -49 do -26 st. C. To najzimniejsze miejsce na Ziemi. W czasie zimowych miesięcy Słońce nie wschodzi ponad horyzont od kwietnia do września. W trakcie Nocy Polarnej lądowanie samolotem albo statkiem w te okolice to duże ryzyko. Jeśli trafiłeś tutaj właśnie zimą, to może się okazać że do domu wrócisz najwcześniej wiosną następnego roku.

Astronautka NASA Christina Hammcock-Koch spędziła wiele miesięcy na różnych stacjach polarnych asystując naukowcom w badaniach na odległość. Spędziła okrągły rok na Biegunie Południowym. Przez długie miesiące nie widzisz słońca, tylko te same twarze innych mieszkańców Bieguna. Nie odbierasz poczty, odżywiasz się wyłącznie suszonym prowiantem. Izolacja i brak bliskich osób oraz monotonność każdego kolejnego dnia to rzeczy, z którymi musisz nauczyć się dawać radę – skrótowo opisuje swoje doświadczenie.

mcmurdo-from-ob-hill

Amerykańska baza arktyczna McMurdo

Pozostawiona w takim nieciekawym położeniu Hammcock wypracowała metody, które pomogły jej nie wypaść z rytmu. Oparcie znalazła w wysiłku fizycznym, hobby i kontakcie z innymi uczestnikami badania. Przede wszystkim astronautka nauczyła się nie myśleć o rzeczach, za którymi tęskni i skupiała się wyłącznie na swojej pracy. Nauczyła się doceniać swoje nieciekawe położenie – świadoma, że może tam więcej nie wrócić, starała się zarejestrować jak najwięcej detali swojego lodowego domu.

Badanie uniwersytetu w Houston, NASA i NSF ma wystartować w lutym 2017 roku. 110 uczestników zamieszka w okolicach Bieguna Południowego i na amerykańskiej stacji polarnej McMurdo. W McMurdo przebywa zwykle około 250 osób i ewakuacja zimą choć trudna, jest możliwa. Takiego luksusu brakuje na środku kontynentu. 

Obserwując mieszkańców obydwu stacji badacze chcą lepiej zrozumieć źródła i mechanizmy psychiczne związane ze przeżywaniem stresu. Badani będą co jakiś czas wypełniać kwestionariusze psychologiczne i oddawać próbki śliny. Na celowniku psychologów znajdzie się też dobowy cykl snu/jawy uczestników. Dzięki badaniu zamierzają wypracować wiarygodny test do szacowania poziomu stresu i zdrowia psychicznego.quzwndgqd

Test, jeśli okaże się skuteczny, pomoże w szybkim rozpoznaniu potencjalnych zagrożeń ze strony kondycji psychicznej astronautów. Szybkie rozpoznanie umożliwi podjęcie odpowiednich kroków, które zabezpieczą podróżników przed skutkami nieciekawych kryzysów psychicznych. Badacze wskazują szereg innych zastosowań – choćby w wojsku i wszedzie, gdzie ważne jest umiejętne zarządzanie zasobami ludzkimi.

Jednocześnie w planach NASA znajduje się trening personelu medycznego, przygotowujący ratowników medycznych do pracy w warunkach ICE. Niewykluczone, że któryś z chirurgów – uczestników eksperymentu w przyszłości weźmie udział w prawdziwej misji na Marsa.

Więcej o misji analogowej znajdziecie w googlach pod hasłem Characterizations of Psychological Risk, Overlap with Physical Health, and Associated Performance in Isolated, Confined, and Extreme (ICE) Environments. Ewentualnie zaglądajcie do nas. Stronę w miarę możliwości (czasu, chęci i newsów) będziemy aktualizować.

na podst. NASA News Washington DC

MAVEN na tropie księżyca Phobos

Phobos okiem spektrografu IMUV satelity MAVEN. Każdy piksel odpowiada koncentracji molekuł w polu widzenia instrumentu. Niebieskie kropki to cząsteczki wodoru. źródło: CU/LASP i NASA

Phobos okiem spektrografu IMUV satelity MAVEN. Każdy piksel odpowiada koncentracji i właściwościom molekuł w polu widzenia instrumentu. Niebieskie kropki to światło odbite o długości fali ok. 122 nm, charakterystyczne dla cząsteczek wodoru, źródło: CU/LASP i NASA

NASA prowadzi badania nad pochodzeniem jednego z dwóch znanych naturalnych satelitów Marsa. Na przełomie listopada i grudnia ubiegłego roku satelita MAVEN miał okazję kilka razy zbliżyć się do księzyca na odległość około 500 km. Piloci misji wykorzystali okazje i skierowali instrumenty badawcze w stronę orbitującego Marsa „kartofla”.

Badanie z bliska umożliwiła charakterystyka orbity MAVEN, który poruszając się po elipsie wokół Marsa raz „nurkuje” w atmosferze planety na odległość ok. 170 km od powierzchni a potem oddala się od niej na ponad 6 tyś. km. To właśnie w fazie tego oddalenia MAVEN miał okazję zbliżyć się do Phobosa.

orbity MAVEN i księżyca, zródło: NASA LASP

Dane naukowe to zdjęcia księżyca zarejestrowane przy pomocy spektrografu UV. Instrument ten pierwotnie miał analizować chemiczną kompozycję i rozmieszczenie gazów w różnych warstwach atmosfery Czerwonej Planety oraz obserwować zjawisko ucieczki molekuł z najwyższych warstw gazowej otoczki Marsa.

Analiza spektralna powierzchni Phobosa ma pomóc w ustaleniu pochodzenia satelity. Księżyc był obserwowany w przeszłości wielokrotnie, mimo to wciąż pozostaje dla nas zagadką jego obecność na orbicie Marsa. Porównanie badania MAVEN ze znanymi asteroidami (np. z Pasa Kuipera) pozwoli ustalić jednorodność tych obiektów albo wykluczyć ich wspólne pochodzenie. Jeśli Phobos nie został w przeszłości przechwycony przez przyciąganie Czerwonej Planety, to skąd wziął się na jej orbicie? To zagadka, która czeka na rozwiązanie.

żródło: LASP i NASA

Charakterystyka orbity MAVEN, źródło: LASP i NASA

Dotychczasowe wizyty w okolicy księżyca ujawniły pokrytą kraterami i poprzecznymi pęknięciami nieregularną bryłę o średnicy około 22 km. Ciekawe, że powierzchnia księżyca nie jest litą skałą. Zewnętrzna warstwa to miałki materiał (regolit), który ulatując w przestrzeń pozostawia za księżycem delikatny ogon. Phobos powoli zbliża się do planety, ale bez obaw! Katastrofalne zderzenie, o ile do niego dojdzie, nastąpi nie wcześniej jak za 10 mln lat. Niektórzy naukowcy przewidują, że wcześniej księżyc rozpadnie się pod wpływem grawitacji Marsa (o czym mają świadczyć poprzeczne pęknięcia na powierzchni satelity).

Istnieje koncepcja misji załogowej na Marsa, która przewiduje wykorzystanie księżyca jako przystanku w drodze na powierzchnię Czerwonej Planety. Dobrze byłoby wiedzieć, czy astronauci nie zapadną się w ruchomych piaskach próbując zaprzyjaźnić się ze znikomą grawitacją mikroksiężyca.

na podst: phys.org, space-facts.com, spaceflight101.com

Siding Springs – zdjęć nie ma

1413886900044_wps_22_Comet_Siding_Spring_Mars_Przykra sprawa – zdjęć z powierzchni planety odsłaniających widok komety właściwie nie ma. Pod tym linkiem znajdziecie najlepsze obrazy, jakie udało się zarejestrować. Zostały zrobione w okolicach zachodniego grzbietu krateru Endeavour przez łazik misji MER, Opportunity. Do postu dołączyłem materiał od NASA, który stara się wyjaśnić co widać.

Co zawiniło – błąd w obliczeniach pozycji komety na nieboskłonie? Szumy aparatury?? Nie wiemy z dużą dokładnością w jakim momencie łazik rozpoczyna wykonywanie swoich komend. Wydaje mi się, że to m.in. powód, przez który cała żądna wrażeń część podążających za kosmicznymi nowinami ciekawskich ludków może czuć się lekko zawiedziona. Przecież o komecie można było usłyszeć i przeczytać w czasopismach i radio :-/

Czujcie ducha, Siding Sporing to obecnie taki mały punkcik na nieboskłonie, który, idę o zakład, da się obejrzeć wczesnym wieczorem na zmierzchającym niebie – z dala od świateł, – tak tak, trzeba się wybrać na wycieczkę daleko od większych siedlisk ludzkich. Przerwy w dostawie światła gwiazd powodują interferencje z blaskiem lamp sodowych, które oświetlają ulice naszych miast. Nie jest do końca jasne, czy to akurat ten pierwiastek, ale fakt jest taki, że sód jaśnieje światłem o widmie (kolorze), najbliższym właśnie naszemu poczciwemu białemu światłu słonecznemu.

Gdzie patrzeć - Siding Spring oddala się od MArsa, i mniej więcej przez miesiąc będzie można ją zaobserwować w pobliżu Marsa okiem uzbrojonym w lunetkę. Jeśli jeszcze takiej nie macie - Szybko do sklepów!

Gdzie patrzeć – Siding Spring oddala się od MArsa, i mniej więcej przez miesiąc będzie można ją zaobserwować w pobliżu Marsa okiem uzbrojonym w lunetkę. Jeśli jeszcze takiej nie macie – Szybko do sklepów! Widok nieba mniej więcej o godzinie 8:15 jutrzejszego wieczoru. źródło Stellarium/clrk

Jeśli dalej jesteście ciekawi Siding Spring i chcielibyście ją zobaczyć na własne oczy zarezerwujcie sobie w najbliższym miesiącu wolny weekend i zaopatrzeni choćby w lornetkę szukajcie komety na nocnym niebie. Wypatrujcie pierwszych gwiazd (podpowiem, że każdego wieczoru pojawiają na swoich pozycjach, niezawodne od wielu wielu lat. Siding Springs oddala się od Marsa, który w tej chwili zapala się się nisko nad południowym horyzontem i około 21 wieczorem znika za nim, więc czasu nie ma wiele. Starajcie się znaleźć Drogę Mleczną – Mars znajduje się przed jej płaszczyzną <wink>.

Konferencja prasowa Curiosity na LPSC

MSL NewsPrzedwczoraj (sol 218) Curiosity po raz kolejny przełączył się w tryb awaryjny – stan w któym zawiesza wszystkie swoje działania i czeka na instrukcje z Ziemi. Powodwem jest błąd w oprogramowaniu sterującym robotem. Dr. J. Grotzinger zapewnił, że w ciągu 2-3 dni usterka zostanie usunięta i robot wznowi prace naukowe. Przerwa trwa już prawie 3 tygodnie i dla nas oznacza przede wszystkim brak dostępu do ciekawych marsjańskich zdjęć z katalogu NASA.

Wbrew powyższemu ten post nie będzie króki i o niczym. Konferencja prasowa z 18. marca dostarczyła garści (nawet sporej) naukowych wiadomości z misji, w szczególności na temat badań DAN (Dynamic Albedo of Neutrons), o których do tej pory nie mówiło się za wiele. Poza  tą częścią była również mowa o MastCam i APXS oraz pechowym bugu który nie pozwala normalnie pracować komputerom łazika. Zapraszam na streszczenie.

PIA16800_raw-natural-WB-brKamery MastCam to aparaty, którym zawdzięczamy piękne i szczegółowe panoramy z krateru Gale’a. Jim Bell pracujący z urządzeniem opowiedział o jego budowie i zasadzie działania (możecie o tym poczytać pod tym linkiem) a jego koleżanka Melissa Rice wytłumaczyła, jak dzięki dodatkowym filtrom możliwe jest wykrywanie uwodnionych minerałów na podstawie analizy wzbogaconych fotografii. Wzbogaconych tzn. o poszerzonej skali reakcji na światło – kamery „widzą kolory”, których nasze oczy nie dostrzegają. Krótki wykład wzbogacony był o zdjęcia pokazujący rezultaty badań.mastcamhydraW części poświęconej APXS mogliśmy dowiedzieć się w jaki sposób powstały skały budujące grunt pod kołami Curiosity. Nasze urządzenie służy do rozpoznawania chemicznej kompozycji zewnętrznej warstwy badanych skał mówiła Mariek Schmidt z Uniwersytetu w Ontario. Po usunięciu warstwy pyłu badania odczyty urządzenie w Yellowknife wyraźnie wskazują na bazalt. Wcześniejsze badania nie dawały takiej pewności, ale teraz wiemy że skorupa Marsa w większości składa się z skał bazaltowych i od nich pochodzi większość kamieni, które badała Curiosity. Najprawdopodobniej całe podłoże Yellowknife Bay to potłuczone skały bazaltowe wypchnięte na wierzch i poddane erozji, m. in. działaniu wody w przeszłości.

PIA16807_DAN_traverse-br

Badania DAN polegają na poszukiwaniu wodoru. O działaniu urządzenia ogólnikowo opowiadał Maxim Litvak z Instytutu Badań Kosmicznych w Moskwie (DAN to rosyjski akcent w Curiosity). Jak się okazuje, w miarę jak Curiosity oddala się od Bradbury Landing (miejsca lądowania), pod jego kołami znajduje się coraz więcej wodoru. Maxim jest przekonany, że to wodór z wody uwięzionej w minerałach. Załączony wykres pokazuje jak zależności od drogi pokonanej przez łazika zmienia się poziom energii wykrywanych przez DAN neutronów. Niebieska linia oznacza aktywny tryb – DAN wykrywa neutrony odbite od wodoru które sam emituje. Czerwona zaś tryb pasywny, kiedy to DAN polega na promieniowaniu kosmicznym.

Jak widać misja MSL to ogrom pracy naukowej i okazja, żeby różne dziedziny akademickie wzajemnie  ze sobą połączyć. Takie skonwergowane wysiłki pozwalają wytaczać nieprawdopodobnie szczegółowe wnioski. Z niecierpliwością czekam na kolejne doniesienia z Czerwonej Planety 😉

Historia poznawania Marsa (część 3)

Wczesne misje lat 60. udawały się rzadko. Ale powodzenia niektórych udowodniły, że istnieje techniczna możliwość precyzyjnego wysyłania statków w kierunku Czerwonej Planety. Pierwszą dobrze nakierowaną sondą był Mars 1 – borykała się ona jednak z wyciekiem w silnikach, i tylko dzięki żyroskopom udało się utrzymać jej panele w kierunku Słońca. Ostatnie dane wysłała 193 000 km od Marsa. Dzisiaj kolejny odcinek historii: lata 60. i 70.

W 1964 Rosjanie w ramach programu Zond dokonali kolejnej próby wysłania statku do przelotu obok Marsa. To była już 5. próba marsjańska w wykonaniu Związku Radzieckiego. Można ją sklasyfikować do częściowo udanych, bo choć po manewrze korekty trajektorii w połowie drogi na Marsa stracono z nią łączność i mimo awarii jednego ze skrzydeł paneli słonecznych zbliżyła się ona do Marsa na odległość 1500 km.

Kolejne misje nadeszły w 1969. Po dwa próbniki przygotowali zarówno Rosjanie jak i Amerykanie. W lutym wypuszczono w kosmos sondę Mariner 6. Była to sonda, którą objęła zasadnicza rewolucja techniczna – możliwość przeprogramowania próbnika już w trakcie misji dzięki otwarciu ogromnej anteny do bezpośredniej komunikacji ze statkami w głębokiej przestrzeni kosmicznej na pustyni Mojave (Goldstone Deep Space Communication Complex). Mariner 6 przeleciał 3500 km od planety. Druga identyczna misja została zapoczątkowana miesiąc później. Próbnik Mariner 7 zbliżył się do Marsa na tę samą odległość co jego poprzednik. Oba statki wykonały kompleksowe badania składu atmosfery Marsa, potwierdzili brak w niej azotu i warstwy ozonowej, która mogłaby chronić potencjalne organizmy przed promieniowaniem ultrafioletowym, zmierzyły również ciśnienie, temperatury i wykonały 200 bardzo dokładnych zdjęć powierzchni. (więcej informacji w jęz. angielskim tutaj: http://history.nasa.gov/mariner.html)

Amerykański statek przeleciał w pobliżu Marsa 31 lipca 1969 roku.

Amerykański statek przeleciał w pobliżu Marsa 31 lipca 1969 roku.

Jeżeli chodzi o dwie wspomniane próby rosyjskie: obie zakończyły się porażką. 5 – tonowe orbitery Mars 1969A i 1969B zostały stracone na skutek wybuchów nowo-zaprojektowanej rakiety Proton.

Kolejne okno startowe otworzyło się w roku 1971. Wtedy też Amerykanie po raz pierwszy spróbowali wysłać orbitera marsjańskiego. Sztuka ta dotychczas się nie udała nie z winy samego satelity, ale z winy rakiety (misje Mars 1969A i 1969B), tym razem zdarzyło się tak samo. Mariner 8 spadł do Atlantyku na skutek awarii nosiciela. Nie warty dłuższego wywodu jest start pierwszego potencjalnego lądownika – Kosmos 419. Statek ten nie odczepił się od rakiety i po dwóch dniach orbitowania wpadł w ziemską atmosferę.

Ale już dwa majowe, bliźniacze statki Mars 2 i Mars 3 z częściowym powodzeniem zrealizowały swoje cele. Sondy te składały się z lądownika i orbitera. O ile przy lądowaniu Mars 2 lądownik roztrzaskał się o powierzchnię (awaria rakiet hamujących), a lądownik misji Mars 3 działał przez 15 sekund i wysłał jedno zdjęcie (powodem była prawdopodobnie burza piaskowa) to już orbitery obu misji działały bez zarzutu. Okrążały Marsa długo, wykonały łącznie 60 dobrych zdjęć, wykryły obecność tlenu i wodoru w górnych partiach atmosfery, stwierdziły zmienność temperatur w zakresie od -110 do 13 stopni Celsjusza, dały też informacje o marsjańskim polu grawitacyjnym i magnetycznym.

Zdjęcie przedstawia model lądownika Mars 3. Był on pierwszym ludzkim obiektem, któremu udało się miękko wylądować na powierzchni Marsa, choć działał tylko 15 sekund.

Zdjęcie przedstawia model lądownika Mars 3. Był on pierwszym ludzkim obiektem, któremu udało się miękko wylądować na powierzchni Marsa, choć działał tylko 15 sekund.

Gdy na Marsie panowała potężna burza piaskowa z wiatrami dochodzącymi do prędkości 180 km/h, na jej orbitę po udanym starcie i tylko jednej korekcie kursu dotarł Mariner 9. Stał się on pierwszym amerykańskim orbiterem innej niż Ziemia planety. Mariner 9 był ogromnym sukcesem amerykańskiej inżynierii. Z uwagi na panującą burze piaskową, został przeprogramowany, by mógł rozpocząć badania po jej ustąpieniu. Przesłał łącznie prawie 7 500 zdjęć. Odkrył systemy kanionów, suche koryta rzek, wulkany i zrobił pierwsze wysokiej rozdzielczości zdjęcia księżyców Marsa.

Lato roku 1973 należało do Związku Radzieckiego. Pierwszy, Mars 4 doleciał do Marsa, ale nie wszedł na orbitę z powodu awarii silników. Mars 5 był misją przygotowawczą pod Mars 6 i 7. Wykonał serię zdjęć dla następnych misji. W sierpniu wysłana została misja Mars 6. Statek zgodnie z planem wszedł na orbitę marsjańską i wypuścił lądownik. Ten jednak zdołał jedynie wysłać trochę danych z fazy wejścia w atmosferę. Mars 7 to kolejne niepowodzenie – z powodu błędu w chipie komputerowym statek 4 godziny za wcześnie wypuścił swój lądownik. Oba elementy zostały na orbitach heliocentrycznych.

Po roku 1973 nastąpiła przerwa w misjach marsjańskich. Trwała aż do 1978 roku. Warto było jednak czekać, gdyż na przełomie dekad doczekaliśmy się przełomowej misji lądowników Viking – najdroższej i skończonej ogromnym sukcesem. O tym napiszemy w kolejnym odcinku.

źródła:

Nie samym Curiosity Mars żyje – nowa misja InSight

Niedługo po lądowaniu łazika MSL, została oficjalnie wybrana kolejna misja na Czerwoną Planetę. InSight – nieruchomy lądownik, który zbada wnętrze planety pod kątem sejsmologicznym już w 2016 roku.

Artystyczna koncepcja misji InSight

Co zbada InSight?

Misja polegać będzie na posadzeniu na powierzchni stacjonarnego lądownika z czterema instrumentami do badania wnętrza planety. InSight pozwoli zrozumieć procesy dzięki którym 4 miliardy lat temu powstały skaliste planety wewnętrznego Układu Słonecznego (w tym również Ziemia).

Przy użyciu skomplikowanych urządzeń geofizycznych InSight zbada sejsmologię Marsa, transfer ciepła wewnątrz planety. Pozwoli także dokładniej poznać skład jego jądra.

Zaletą misji jest jej innowacyjność. Dotąd wszystkie lądowniki (w tym Curiosity) badały tylko zewnętrzną powierzchnię Marsa, zaś ta misja sięgnie głębiej w jego przeszłość, aż do samego początku kiedy Mars i pozostałe trzy planety krążące najbliżej Słońca powstawały i formowały się.

Cele naukowe misji:

By poznać ewolucję planet wewnętrznych Układu Słonecznego, lądownik InSight zrealizuje 6 podstawowych celów naukowych.

-określenie wielkości, składu i stanu skupienia jądra planety

-określenie grubości i struktury marsjańskiej skorupy

-ustalenie składu i struktury płaszcza planety

– zbadanie stanu termicznego wnętrza Marsa

– pomiar wielkości aktywności sejsmicznej

– zbadanie powstawania kraterów na powierzchni

Co jeszcze przed nami?

Jesteśmy pewni, że ciągłość badań Marsa jest zapewniona. W 2013 roku zapowiedziany został start amerykańskiego orbitera MAVEN, w całości dedykowanego badaniom atmosfery Czerwonej Planety. Oprócz tego przed nami wiele innych misji marsjańskich, które są już w fazie realizacji. Nie zabraknie więc nam (przynajmniej w tej dekadzie) marsjańskich wrażeń.

na podstawie:http://insight.jpl.nasa.gov/

Pierwszy dzień testów układu jezdnego

Po kliknięciu w obrazek zostaniecie przekierowani na stronę NASA zawierającą serie zdjęć, lepiej ukazującą dzisiejszy test.

Dziś łazik po raz pierwszy zaszurał swoimi kołami po marsjańskim żwirze. Po kliknięciu w zdjęcie powyżej, przejdziecie do serii kilku ujęć, które dokładnie ukazują obroty prawego, tylnego koła pojazdu. Podczas jutrzejszego dnia marsjańskiego nastąpi kolejny, bardziej spektakularny test zawieszenia. Łazik przejedzie 3 metry do przodu, skręci o 90 stopni i pokona 2 metry „na wstecznym”.

Z pozostałych informacji, warte odnotowania jest pierwsze rozwinięcie manipulatora ze sprzętem do penetracji skał i podłoża. Ponad dwumetrowe ramię z zestawem narzędzi, wliczając w nie kamerę, wiertło, spektrometr i przyrząd do pobierania próbek, rozłożyło się pomyślnie. To dopiero początek jego testów i miną tygodnie zanim będzie wiercić w marsjańskich skałach, ale informacja o udanej próbie uspokoiła inżynierów, był to bowiem ostatni element, który nie był jeszcze skontrolowany.

na podstawie:http://www.nasa.gov/mission_pages/msl/news/msl20120820.html

Pierwszy cel obrany – 3 dni do jazdy próbnej

Wczoraj 17 sierpnia, podczas telekonferencji dotyczącej łazika Curiosity dowiedzieliśmy się o pierwszym jego naukowym celu. Naukowcy i inżynierowie wybrali oddalony o 400 metrów na południowy-wschód obszar będący naturalnym połączeniem trzech rodzajów terenu. Wybór obwieścił John Grotzinger – kierownik badań łazika z Politechniki Kalifornijskiej.

Pierwszy cel łazika zaznaczony na zdjęciu stanowi naturalne połączenie trzech rodzajów terenu: jasnego podłoża skalnego, w którym łazik przetestuje swoje wiertło, obszaru z małymi kraterami, które niosą informacje o historii geologicznej i podłoża podobnego do tego, na którym łazik wylądował.

Na konferencji powiedział: „Dzięki tak wspaniałej lokalizacji miejsca lądowania, mogliśmy wybrać dosłownie każdy kierunek na kompasie. Mieliśmy całą garść pretendentów na pierwszą jazdę. O takim dylemacie marzy każdy naukowiec, ale niestety, pierwsze wiercenie w skale Marsa może się odbyć tylko raz.” To pierwsze wiercenie będzie przełomowym momentem w historii jego badań.

Jednym z motywów wyboru obszaru Glenelg – bo tak został nazwany, był fakt, że podłoże skalne, które znajduje się w planowanym do pierwszej jazdy miejscu stanowi świetny test dla wiertła znajdującego się na pokładzie. Naukowcy już planują, zakręt po zakręcie trasę dla marsjańskiego robota.

Zanim jednak łazik uda się w pierwszą naukową wyprawę, inżynierowie odpowiedzialni za ChemCam planują przetestować laser i dokonać nim badania. Pierwszą badaną skałę nazwano N165. Jest to typowy kamień marsjański. Zostanie „uderzony” światłem lasera o energii 14 mJ, 30 razy w ciągu 10 sekund.

To będzie pierwsza skała zbadana przez instrument ChemCam.

Oprócz testu ChemCam, znajdującego się na maszcie, przetestowane zostaną „nogi” łazika. już jutro każde z czterech sterowalnych kół zostanie obrócone by sprawdzić czy wszystko z nimi w porządku. Dzień później odbędzie się pierwsza jazda. Łazik przejedzie 3 metry w przód, skręci o 90 stopni i pojedzie 2 metry do tyłu.

W najbliższych tygodniach spodziewajmy się wielu „inauguracyjnych” rzeczy ze strony łazika: pierwszą jazdę, pierwsze wiercenie, pierwsze badanie próbek. O tym wszystkim przeczytacie i to wszystko zobaczycie na naszej stronie.

Zapraszamy do śledzenia pierwszych kroków łazika Curiosity!

Na podstawie: http://www.jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2012-246