Pred 30 rokmi šiel Mars Global Surveyor odhaliť skutočnú tvár Marsu. Čo objavil?

Keď 7. novembra 1996 odštartovala z Floridy raketa Delta II, niesla sondu, ktorá mala podrobne zmapovať Mars. 

Mars Global Surveyor napokon pri červenej planéte pracoval vyše deväť rokov. Pomohol odhaliť jej vodnú minulosť, našiel pozostatky dávneho magnetického poľa a detailnými zábermi vysvetlil aj slávnu „tvár na Marse“.

NASA touto misiou nadviazala na úlohy sondy Mars Observer, s ktorou v auguste 1993 stratila spojenie krátko pred príletom k Marsu. Global Surveyor mal skúmať povrch, atmosféru aj vnútro planéty a pripraviť podklady pre ďalšie výpravy. Jeho základné mapovanie malo pokryť jeden marťanský rok, teda približne 687 pozemských dní.

Sondu postavila spoločnosť Lockheed Martin Astronautics a misiu pre NASA riadilo laboratórium JPL. Pri štarte vážila približne 1 062 kg. Hlavná konštrukcia merala asi 1,2 x 1,2 x 1,8 metra a s úplne rozloženými krídlami dosahovala rozpätie približne 12 metrov. Dva solárne panely poskytovali maximálny výkon 980 W. So Zemou komunikovala pomocou parabolickej antény s priemerom 1,5 metra.

Technologický vek sondy dobre ilustrujú jej počítače. Mala dva, pričom druhý slúžil ako záloha. Každý používal procesor Marconi 1750A a 128 kB RAM. Na vedecké a prevádzkové údaje slúžili dva polovodičové záznamníky s celkovou kapacitou 375 MB. NASA uvádza, že išlo o jej prvú planetárnu sondu, ktorá pri veľkokapacitnom ukladaní dát úplne nahradila páskový záznamník pamäťou RAM.

Atmosféra ako brzda a ročné zdržanie

Mars Global Surveyor vstúpil na obežnú dráhu Marsu 12. septembra 1997, po približne desiatich mesiacoch letu. Najprv obiehal po veľmi pretiahnutej elipse. Na dosiahnutie pracovnej dráhy využil aerobraking – pri opakovaných preletoch hornými vrstvami atmosféry mu odpor plynu odoberal energiu, čím postupne klesal najvzdialenejší bod jeho dráhy. Takto šetril palivo.

Lenže jedno solárne krídlo sa po štarte úplne nerozložilo. Elektriny mala sonda vraj síce dosť, pri brzdení však panel čelil mechanickému namáhaniu. Inžinieri preto zvolili opatrnejší postup. Úprava dráhy napokon trvala približne 17 mesiacov. Sonda potom začala hlavné mapovanie až 9. marca 1999, asi o rok neskôr oproti pôvodnému plánu. Sonda následne obiehala približne 400 kilometrov nad povrchom a jeden obeh zvládla asi za 118 minút. Takmer polárna dráha jej umožňovala postupne sledovať celú planétu.

Kamerový systém MOC spájal detailné čiernobiele zábery s rozlíšením približne 1,5 metra na pixel so širokouhlým snímkovaním veľkých oblastí. Vedci tak skúmali drobné útvary na povrchu aj vývoj oblakov, prachových búrok a polárnych čiapok. Opakované pozorovania ukazovali, ako sa Mars mení v priebehu ročných období.

Laserový výškomer MOLA k fotografiám pridal tretí rozmer. Vysielal svetelné impulzy k povrchu a meral čas ich návratu. Z neho vedci vypočítali vzdialenosť od terénu a po zohľadnení polohy sondy aj výšku krajiny. V rokoch 1999 až 2001 nazbieral viac než 600 miliónov meraní, ktoré poslúžili na vytvorenie globálnej výškovej mapy Marsu. Tá umožnila presne porovnávať sopky, kaňony, impaktné panvy a rozsiahle nížiny.

Aj rádiové spojenie slúžilo vede. Rádiový experiment využíval veľmi stabilný oscilátor a zmeny signálu na mapovanie gravitačného poľa. Pri prechode rádiových vĺn atmosférou vedci získavali údaje o jej tlaku a teplote.

Našiel miesto pre Opportunity aj dávnu riečnu deltu

Infračervený spektrometer zas TES meral tepelné žiarenie povrchu a atmosféry. Z jeho spektra vedci určovali teploty aj zastúpenie minerálov. V oblasti Meridiani Planum rozpoznali sivý kryštalický hematit, oxid železa, ktorý na Zemi často vzniká v súvislosti s kvapalnou vodou.

Práve tento nález pomohol NASA vybrať miesto pristátia pre rover Opportunity. Ten v januári 2004 na povrchu našiel drobné hematitové guľôčky, prezývané „čučoriedky“, a ďalšie dôkazy dávneho pôsobenia vody. Orbiter teda vytipoval sľubnú lokalitu a pohyblivé laboratórium ju následne preskúmalo priamo na mieste.

Kamera MOC priniesla ďalší výrazný nález: zachovanú riečnu deltu v kráteri Eberswalde. Tím ju oznámil ale až v roku 2003. Meandrujúce korytá, prekrývajúce sa kanály a usadeniny, ktoré časom stvrdli na horninu, podporili záver, že voda v tejto oblasti tiekla dlhší čas. 

Pre širokú verejnosť patrilo k najznámejším výsledkom podrobné nasnímanie oblasti Cydonia. Sonda Viking 1 tam v roku 1976 odfotografovala útvar, ktorý pripomínal ľudskú tvár. Kombinácia tieňov a nízkeho rozlíšenia živila predstavy o mimozemskej stavbe.

Global Surveyor útvar odfotografoval v rokoch 1998 a 2001 oveľa podrobnejšie. Záber z apríla 2001 dosiahol 1,56 metra na pixel, kým pôvodná fotografia Vikingu približne 43 metrov na pixel. Detailné snímky „tváre“ ukázali prirodzený, eróziou vytvarovaný stolový vrch. Na vysvetlenie záhady tak stačila iba lepšia kamera a iné osvetlenie.

Posledný kontakt so sondou nastal 2. novembra 2006, iba päť dní pred desiatym výročím štartu. Vyšetrovanie NASA označilo za najpravdepodobnejšiu príčinu sled udalostí, ktorý spustil chybný zápis údajov do palubnej pamäti približne päť mesiacov predtým. Následné nesprávne natočenie vystavilo jednu batériu slnečnému žiareniu, tá sa prehriala a sonda napokon prišla o napájanie. Nesprávne nasmerovaná anténa navyše znemožnila oznámiť problém na Zem. Po sonde však zostalo približne 240 000 snímok a archív meraní, v ktorom sa dá história Marsu skúmať aj po skončení samotnej misie.

TECHBOX.sk môže za predaj produktu v článku získať províziu formou affiliate programov.