Marsra szállás: jövő pénteken

H. Lovas-Kóré
1999. 11. 26. 23:00
Vélemény hírlevélJobban mondva- heti vélemény hírlevél - ahol a hét kiemelt témáihoz füzött személyes gondolatok összeérnek, részletek itt.

Már csak néhány nap van hátra a NASA legújabb Mars-kutató szondájának 11 hónapos útjából. A Mars Polar Lander, azaz a marsbéli sarkkutató december 3-án, pénteken, magyar idő szerint az esti órákban sima leszállást hajt végre a vörös bolygó felszínén, emellett két, a Mars talajába behatoló mikroszondát dob a bolygó felszínére. Ez lesz az első alkalom a Mars kutatásának történetében, amikor a valóban mostoha éghajlatú sarkvidéken próbál meg leszállni egy űreszköz. A véglegesen augusztus végén kijelölt leszállóhelyen dermesztő hidegben kell a mérőműszereknek dolgozniuk, hiszen legfeljebb –100 Celsius-fok körüli hőmérsékletre számíthatunk.Az űrszonda 1999. január 3-án a floridai Cape Canaveralból Delta hordozórakétával indult Mars felé vezető útjára. (A Mars és a Föld helyzetének Nap körüli keringésük miatti folytonos változása következtében csak kétévenként, az úgynevezett indítási ablakokban lehet űreszközt küldeni a Mars felé.) Az 576 kilogrammos szonda azóta úton van külső bolygószomszédunk felé. Tömegének negyede a repülés közbeni pályaváltoztatásokhoz és a leszálláshoz szükséges üzemanyag, negyede a szondát a Marson való leszállás közben a légköri közegellenállás okozta felforrósodástól védő pajzs, fele pedig az 1 méter magas, 3 méter átmérőjű, több tudományos műszert tartalmazó eszköz, amelynek épségben el kell jutnia a Marsra. A leszállóegység az 1997 nyarán Marsra szállt nyomkeresőre (Pathfinder) hasonlít, azzal a két különbséggel, hogy nem visz magával Mars-járót, és nem felfúvódó légzsákokkal, hanem fékezőrakétákkal hajtja végre a sima leszállást. A szonda 125 kilométer magasban, 6900 méter másodpercenkénti sebességgel lép be a bolygó légkörébe. Három perc alatt a közegellenállás másodpercenként 490 méterre csökkenti száguldását, ekkor 8800 méter magasságban kinyílik a fékező ejtőernyő, majd lehull a hővédő pajzs. 1300 méter magasban a szonda már csak 80 m/s sebességgel süllyed. Ekkor leválik az ejtőernyő, és a fékezőrakéták 2,5 m/s-ra csökkentik a sebességét. A leszállóegység három hónapos tudományos küldetésének célja a bolygó éghajlattörténetének vizsgálata és a felszín közelében lévő jég kutatása. A minimum három hónaposra tervezett működés elsődleges feladata annak meghatározása, van-e fagyott víz a vörös bolygó talajában. A Polar Lander egyik kamerája már leszállás közben felvételeket készít a felszínről. A szondára szerelt másik berendezés a radarhoz hasonlóan érzékeli a légkör alsó részében, 2-3 kilométernél nem magasabban lebegő jégkristályokról és/vagy porszemekről visszaverődő, a műszer által függőlegesen felfelé kibocsátott lézerimpulzusokat, és méri azok futási idejét. A lidart az Orosz Tudományos Akadémia Űrkutatási Intézete készítette. Ez az első eset, hogy orosz műszer amerikai bolygókutató szonda fedélzetén dolgozik. A leszállóegység sztereó kamerái 1,5 méter magas árboc tetején helyezkednek el. A kamerák a látható fényben és a közeli infravörösben dolgoznak. A leszállóegység fontos alkatrésze az a 2 méter hosszú, csuklós robotkar, amelynek végére nemcsak ásókanalat, hanem kicsiny kamerát és hőmérsékletmérő szondát is elhelyeztek. Miközben az ásókanál kis árkokból talajmintát gyűjt, a kamera megörökíti a talaj látszó mechanikai szerkezetét, a hőmérő pedig méri a hőmérsékletét és hővezető képességét. A leszállóegység egyik érdekes kísérletét azért végzik el, mert a kutatók arra kíváncsiak, mit hallanánk a Marson, ha szkafander nélkül sétálgathatnánk a felszínén. A Planetary Society (Bolygókutató Társaság) szakemberei elhatározták, hogy rendkívül érzékeny mikrofont küldenek a vörös bolygóra, a Mars Polar Lander űrszonda egyik kísérletének potyautasaként. A meteorológiai műszerek a szél sebességét és irányát, a légkör hőmérsékletét mérik, és kimutatják a vízpára jelenlétét. Végül, de nem utolsósorban a hőkezelő- és gázelemző-berendezés feladata az ásókar által gyűjtött talajminták hevítése és elemzése. A berendezéssel egyszerre csak 0,1 gramm talajt elemeznek, mert a fedélzeten elhelyezett napelemek csupán 200 watt elektromos teljesítményt szolgáltatnak. A felmelegedő talajból fokozatosan felszabadulnak a különféle gázok, amelyek közül a kutatók főként a vízpára és szén-dioxid menynyiségére kíváncsiak. A három hónapos felszíni munka során nyolc talajelemzést lehet elvégezni. A talaj vizsgálatának másik eszköze az a két penetrátor (behatoló) vagy mikroszonda, amelyek már a Mars légkörében leválnak, és a Polar Lander leszállóhelyétől 50-100 kilométer távolságra a felszínbe csapódva – a talaj szerkezetétől függően – legalább 0,3 és legfeljebb 1 méteres mélységig fúrják be magukat (Deep Space–2 elnevezésű kísérlet). Ténylegesen csak a 10,5 centiméter hosszú, 3,5 centiméter átmérőjű, 67 dekagramm tömegű hengeres egység hatol be a talajba, miközben mindvégig rugalmas kábel köti össze a felszínen maradó résszel. A kis szerkezeteket úgy tervezték meg, hogy esés közben – hajtómű nélkül, csupán a légellenállás segítségével – stabilizálják önmagukat, így mindenképpen a behatoló henger ér először talajt. A kis henger belsejében parányi fúrót helyeztek el, amely oldalra kinyúlva mintát vesz a talajból, és a helyszínen elemzi, elsősorban jég után kutatva. Műszaki különlegességük, hogy a kis berendezések mintegy 700 kilométer óránkénti sebességgel csapódnak a bolygó felszínébe, amit a berendezéseknek épségben túl kell élniük. A Mars Polar Lander egy űrszondapáros második tagja. Társa, a Mars Climate Orbiter szeptember 23-án sajnálatos módon megsemmisült. Ez utóbbinak a bolygó körül keringve kellett volna vizsgálnia a Mars légkörét és a felszínén található illékony anyagokat. Hamarosan kiderült, hogy a szonda pusztulását megdöbbentő figyelmetlenség, az angolszász és a metrikus mértékegységek összekeveredése okozta. Az esetet részletesen vizsgáló bizottság november 10-én hozta nyilvánosságra zárójelentését, amely egyúttal a Mars Polar Lander irányítói számára is tartalmaz ajánlásokat. Így remélhetőleg sem a korábban elkövetett hiba, sem más zavar nem akadályozza meg jövő pénteken a sikeres leszállást. Aggodalomra adott okot az is, hogy a Mars Climate Orbiter egyik fontos feladata éppen a most Marsra szálló űrszonda mérési adatainak Földre történő továbbítása lett volna. Szerencsére a leszálló űreszköz egyrészt kisebb adatmennyiséget közvetlenül is továbbítani tud a Földre, másrészt még működőképes a NASA két évvel korábban Mars körüli pályára állított szondája, a Mars Global Surveyor, így át tudja venni az elveszett szondának ezt a feladatát. November 1-jén a repülésirányítók bekapcsolták a leszállást vezérlő radart, és elvégezték részletes ellenőrzését. Minthogy minden megfelelően működött, a rendszert egészen az éles használatáig nem kapcsolják be újra. Akkor lép majd működésbe, amikor leválik a hővédő burkolat, és kinyílik a fékező ejtőernyő. Ekkor a rendszer megkeresi a Mars felszínét, és egy percen keresztül folyamatosan méri a szonda magasságát és süllyedési sebességét. Az adatokat a fékezőrakéták működését vezérlő rendszernek adja tovább, amely azonnal meghatározza, mikor kell beindítani a rakétákat. Korábban, menet közben egyébként még egy, a fékezőrakétákkal kapcsolatos hiba lehetőségére derült fény. A NASA szakemberei ugyanis rájöttek, hogy alacsony hőmérsékleten csökkenhet a leszálló szonda fékező hajtóműveinek teljesítménye. Márpedig ezeknek a rakétáknak az utolsó pillanatban, két kilométerrel a felszín elérése előtt kell a leszálláshoz biztonságos mértékűre lassítaniuk az űrszonda ereszkedési sebességét. Eldöntötték, hogy már néhány órával a Mars elérése előtt bekapcsolják a hajtóanyagot továbbító rendszer fűtését. Ennek köszönhetően a fékezőrakéták beindításakor a hajtóanyag 8 Celsius-fokos lesz, így a rakéták le tudják adni névleges teljesítményüket. Földi kísérletekkel ellenőrizték, hogy a rakéták még –20 Celsius-fokon is megfelelően működnek. Október 30-án a vörös bolygó felé tartó Mars Polar Lander végrehajtotta harmadik pályamódosító manőverét. A bolygóközi röppálya utolsó, finom változtatását november 30-ra tervezik, ezt követően már nem lesz lehetőség a beavatkozásra, mindennek készen kell állnia ahhoz, hogy a szonda sikeresen leszálljon. Az elmúlt évek Mars-szondáinál és egyéb amerikai űrprogramjainál sokszor volt alkalmunk tapasztalni, hogy a NASA szakemberei milyen mesteri módon igyekeznek a közvélemény érdeklődését az aktuális űrprogramokra irányítani. Nos, ez most sem történt másként. Egyrészt a NASA a Mars Polar Lander fedélzetén elhelyezett CD-n 932 816 önként jelentkező nevét küldte el a vörös bolygó felszínére. (A http:// spacekids.hq.nasa.gov/2001/ internetes honlapon már azok jelentkezését várja, akik a 2001-ben induló szondával szeretnék följuttatni a nevüket.) Másrészt a NASA nyilvános pályázatot hirdetett a vörös bolygó talajába behatoló két mikroszonda elkeresztelésére. A pályázatra minden korábbinál több, 17 ezer javaslat érkezett. (Minthogy a felhívást a Magyar Asztronautikai Társaság hazánkban is közzétette, nincs kizárva, hogy néhány honfitársunk is elküldte dolgozatát.) A kiírás szerint a pályázóknak két olyan mitológiai, kitalált vagy már nem élő történelmi személy nevét kellett javasolniuk, akik valamilyen kapcsolatban állnak egymással és lehetőség szerint a Mars-kutató szondák feladatával. A napokban hirdették ki, hogy a 4000 dolláros fődíjat Paul Withers, a tucsoni Arizona Egyetem végzős hallgatója kapja, aki a Mars felső légkörének kutatásával foglalkozik. Javaslata – és a bírálóbizottság által legmeggyőzőbbnek talált indokolása – értelmében a két újszerű kutatóeszköz Amundsen és Scott nevét fogja viselni. Tegyük hozzá, abszolút stílszerűen, hiszen a Deep Space szondák most, a század végén a marsi déli sarkvidéket fogják vizsgálni, míg a két kutató a század elején a Föld Déli-sarkának meghódításával írta be nevét a felfedezések történetébe. A norvég Roald Amundsen, az Északnyugati Átjáró felfedezője vezette az első sikeres expedíciót a Déli-sarkra, amelyet 1911. december 14-én ért el. A brit Robert Falcon Scott tőle függetlenül ugyanezzel a céllal indult útnak, de amikor 1912. januárjában elérte a sarkot, csalódottan kellett tudomásul vennie, hogy a norvégok megelőzték. Scott és egész csapata a visszaúton odaveszett, de tudományos szempontból értékes feljegyzéseiket később megtalálták. Aki szeretné napról napra – sőt a leszállás idején szinte percről percre – figyelemmel kísérni a leszállóegység munkáját a vörös bolygó felszínén, az interneten felkeresheti a http:// mars.jpl.nasa.gov/mps98/lander címen a Mars Polar Lander honlapját és a hozzá kapcsolódó oldalakat. A legfontosabb tudományos eredményekről a későbbiekben lapunk tudományos rovatában is beszámolunk.

Ne maradjon le a Magyar Nemzet legjobb írásairól, olvassa őket minden nap!

Portfóliónk minőségi tartalmat jelent minden olvasó számára. Egyedülálló elérést, országos lefedettséget és változatos megjelenési lehetőséget biztosít. Folyamatosan keressük az új irányokat és fejlődési lehetőségeket. Ez jövőnk záloga.