:::: CURIOSITY ::::

CURIOSITY (Mars Science Laboratory)

start: 26. listopadu 2011 v 16:02:00 SEČ
nosná raketa: Atlas V 541
životnost: minimálně 685 dní

kosmodrom: Cape Canaveral Air Force Station Space Launch Complex 41
vzletová hmotnost: kg
hmotnost na oběžné dráze: kg

Mars Science Laboratory (MSL), jinak také pojmenována jako Curiosity, je pojízdná laboratoř americké NASA určené pro průzkum povrchu Marsu. Velikostí odpovídá automobilu Mini Cooper.
Předchozí rovery Spirit a Opportunity používaly jako zdroj energie solární panely. V případě Curiosity by ovšem musely být příliš velké. Jako zdroj energie proto bude využit radioizotopový termoelektrický generátor.

Nejedná se o novinku, obdobný zdroj využívaly obě sondy Viking, které na Marsu přistály v sedmdesátých letech.
Laboratoř Curiosity bude vybavena šesti koly o průměru 50 cm, které ji dovolí překonat překážky vyšší než je průměr samotných kol. Každé z nich bude disponovat vlastním motorem, dvě přední a dvě zadní navíc i motorem pro otáčení. Laboratoř je schopna pohybovat se rychlostí až 40 mm/s, reálná rychlost však bude daleko menší – po povrchu Marsu by měla Curiosity za hodinu urazit asi 30 metrů. K Marsu se Curiosity vydá s několika základními cíli:

Zjištění povahy a množství organických uhlíkových sloučenin.

Hledání základních chemických kamenů života: uhlíku, vodíku, dusíku, kyslíku, fosforu a síry.

Identifikace prvků, které se mohou účastnit biologických procesů.

Výzkum chemického, izotopového a mineralogického složení povrchu rudé planety.

Stanovení vývoje atmosféry Marsu během posledních 4 miliard let.

Zjištění současného stavu, distribuce a koloběhu vody a oxidu uhličitého.

Měření širokého spektra povrchového záření, včetně galaktického záření, kosmického záření, solárních protonů a neutronů.

Výzkum procesů, které vytvořily a upravovaly horniny na Marsu.

ZVÍDAVOST (CURIOSITY)

Do NASA přišlo na 9 000 návrhů jmen pro Mars Science Laboratory rover. Porota nakonec vybrala jméno Curiosity, které navrhla dvanáctiletá Clara Ma z města Lenexa v Kansasu. Americkému Úřadu pro letectví a vesmír se líbila především esej s odůvodněním jména. Vítězku může za odměnu hřát u srdce, že její podpis poputuje na palubě sondy miliony kilometrů daleko na čtvrtou planetu Sluneční soustavy. Na rover se vlastnoručně podepsala 8. června 2009, v montážním závodu NASA Jet Propulsion Laboratory v Pasadeně v Kalifornii.

SLOŽITÉ PŘISTÁNÍ

Kvůli velké hmotnosti pojízdné laboratoře si museli technici v NASA lámat hlavu nad tím, jak uskutečnit přistání na rudé planetě. Hledání inspirace v archívu nemělo příliš smysl. Statické sondy přistávaly na Marsu obvykle pomocí vzpěr, což pro účely Curiosity není příliš vhodné. Předchůdci Curiosity pak dosedli (nebo spíš doskákali) na povrch Marsu prostřednictvím nafukovacích airbagů. Ani tato možnost ovšem s ohledem na hmotnost MSL nepřipadá v úvahu.

Proto musel být vyvinut nový, poměrně složitý systém přistání.
Celé přistání lze rozdělit do čtyř fází:

Navigovaný vstup do atmosféry

Prvotní část přistávacího manévru bude probíhat klasickým způsobem. Přistávací modul se odpojí od „transportního“ modulu, který sloužil během cesty mezi Zemí a Marsem. Hladký průlet atmosférou zajistí systém EDL, který se používal už za dob legendárního programu Apollo. Systém dokáže v reálném čase sledovat rozložení vztlakových sil po povrchu modulu a podle toho regulovat směr letu změnou využitím pohyblivých závaží. Při průletu řídkou atmosférou Marsu ochrání Curiosity tepelný štít o průměru 4,5 metru.

Sestup na padáku

V atmosféře planety přijde přistávací modul o většinu kinetické energie. Z rychlosti asi 6 km/s by měl zpomalit na Mach 2, tedy dvojnásobek rychlosti zvuku. Podobně jako Viking, Mars Pathfinder i Mars Exploration Rovers, také Curiosity bude zpomalena velkým padákem. Po řízeném vstupu do atmosféry, kdy bude kapsle zpomalena na Mach 2, budou odhozena vyvažovací závaží a bude otevřen padák pro nadzvukové rychlosti. Padák má průměr 16 metrů a je uchycen k modulu lany o délce 50 metrů.

Aktivní sestup

Vozítko s přistávacím jeřábem se odpojí od tepelného štítu s padákem a vypadnou z něj: Další brzdění obstarají hydrazinové trysky jeřábu. Trysky budou na koncích ramen okolo jeřábu, ten nese vozítko pod sebou

Přistávací fáze

Samotné přistání bude měkké, vozítko bude spuštěno přímo na kola kabelem dlouhým zhruba 7,5 metru: Dole se po dobu 2 sekund ujistí o pevné zemi, pak kabel odpálí náložkami. Jeřáb po tu dobu bude levitovat na plamenech, po odpojení odletí co nejdále, kde havaruje. Pojízdná laboratoř se rovnou vydá na průzkum Marsu.

CÍLEM MISE JE KRÁTER GALE

Velký kráter má průměr asi 155 km a leží poblíž rozhraní s nížinou Elysium Planitia. Astronomové se domnívají, že je stár 3,5 až 3,8 miliard let. Jméno má po Walteru F. Galem, australském bankéři z první poloviny minulého století, který byl od svých 19 let nadšeným astronomem amatérem. Objevil i několik komet.
Čím je kráter tak pozoruhodný? Uvnitř je zajímavý pahorek, vypínající se do výšky asi 5,5 km nad severní část dna kráteru a o něco výš než jižní val. Pahorek je tvořen odkrytými vrstvami materiálu, který se ukládal v průběhu nejméně dvou miliard let. Původ nevíme přesně, ale podle specialistů jde o erodované zbytky sedimentárních vrstev, ukládaných na dně dávného jezera.
"Při pohledu na vrstvy směrem nahoru, od nejstarších k nejmladším, uvidíte posloupnost změn hornin, které byly výsledkem vývoje environmentálních podmínek v minulosti," řekl v této souvislosti Ralph Milliken, geolog z JPL (Laboratoř tryskových pohonů) v kalifornské Pasadeně.
Jeho kolega Bradley Thomson z John Hopkins University poznamenává: "Kdybyste se tam postavili, měli byste vidět krásnou formaci sedimentů, vytvořenou v minulosti. Stratigrafická část je více než dvakrát vyšší než v Grand Canyon, i když není tak příkrá."
Zkoumání geologických vrstev by mělo vést k pochopení jednotlivých fází proměn planetárního klimatu, podobně jako je tomu na Zemi. A Milliken se svými kolegy se domnívají, že v nejnižších vrstvách jsou jíly, které se vyskytují ve vodním prostředí, a nad nimi jsou s nimi smíchané sulfáty. Ty vznikají ve vlhkých podmínkách a sedimentují při vypařování vody. A ještě výše jsou vrstvy sulfátů bez příměsi jílů. Zbytek tvoří pravidelné vrstvy, neobsahující žádné minerály, které by souvisely s vodním prostředím. A je mnoho důvodů domnívat se, že geologové vybrali správně. Mezi čtyři doporučené oblasti pro Curiosity se tato zajímavá oblast Marsu "propracovala" roku 2008. Zkoumala ji už družice Mars Global Surveyor, která svým laserovým altimetrem získala skvělé výškové profily. Mnohem více informací přinesla družice Mars Reconnaissance Orbiter. Ta vytvořila skvělé monochromatické snímky prostřednictvím kamery Imaging Science Experiment s rozlišením 6 megapixelů. Užitečné záběry přinesla i polychromatická kamera HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) se zrcadlovým objektivem o průměru 0,5 m. Ta pracuje v oblasti viditelného záření. V neposlední řadě byly analyzovány i údaje spektrometru CRISM (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer), který přinesl informace o povrchových minerálech.