|
|
||
 |
||
|
||
| Niedziela, 15 czerwca, 2008. Dzień dobry Państwu ! Dla słuchaczy Radia „PolMyśl” w cyklu „ Sukcesy i postępy nauki i techniki" mówi Jerzy Bulik Misja marsjańska „Feniks” Drodzy radiosłuchacze ! W ostatnich tygodniach miał miejsce kolejny wielki sukces człowieka w dziedzinie opanowywania kosmosu. W dniu 25-ego maja, o godzinie 7:38 wieczorem standardowego czasu północno - amerykańskiego, sonda marsjańska Feniks wylądowała pomyślnie w zaplanowanym dla jej misji rejonie Czerwonej Planety, tj. na obszarze marsjańskiej Arktyki. Myślę, że my wszyscy tak już przyzwyczailiśmy się do kolejnych osiągnięć nauki i techniki w kosmosie, że to ostatnie wydarzenie, podobnie jak i różne inne mające miejsce wcześniej, traktujemy jako coś zupełnie zwyczajnego i naturalnego. Warto jednak zdać sobie sprawę z niektórych aspektów tej misji, aby uświadomić sobie, jak wielki jest ciężar gatunkowy tego wydarzenia. Zacznijmy od powtórzenia podstawowych faktów dotyczących naszego systemu słonecznego. Mars jest czwartą planetą tego układu, którego trzema bliższymi słońca planetami są Merkury Wenus i ziemia. Jest to więc nasz sąsiad zewnętrzny, tak jak Wenus jest naszym sąsiadem wewnętrznym w stosunku do słońca. Ziemia oddalona jest od słońca o ok. 6 minut świetlnych, Mars – o około 10 minut świetlnych. Minuta, godzina czy rok świetlny to odległość jaką światło przebywa w tym czasie; dla przypomnienia szybkość światła w powietrzu i w próżni wynosi 300 000 km/s. Odległości w astronomii nie są wyrażane w km gdyż wielkie liczby są niewygodne w użyciu, Odległości mierzone w minutach, godzinach czy latach świetlnych wyrażają się mniejszymi liczbami, ale nadal pozostają trudne do wyobrażenia. Dobrym obrazem naszego systemu słonecznego jest następujące porównanie: jeśli słońce byłoby piłką na środku boiska futbolowego, to ziemia byłaby ziarnkiem piasku w bramce. Pomyślmy teraz o trudności takiego przedsięwzięcia jakim jest dotarcie do Marsa statkiem wysłanym z ziemi. To nie jest to samo co strzelić do tarczy, obydwie planety są bowiem w ruchu. Statek ziemski nie może poruszać się w kierunku biegnącego po swojej orbicie Marsa, nie może gonić go, gdyż wymagałoby to uzyskanie przezeń poważnego przyspieszenia, a to wymagałoby z kolei zaopatrzenie go w duże ilości paliwa, tak duże, że wystrzelenie tak ciężkiego statku z ziemi mogłoby okazać się niemożliwe, a jeśli możliwe to bardzo kosztowne. Tak więc statek wysłany z ziemi porusza się po rozwijającej się spirali, tak pomyślanej, że kiedy osiągnie ona orbitę, po której Mars porusza się wokół słońca, Mars będzie akurat w tym miejscu. Pomyślmy jakiej wymaga to precyzji w kierowaniu lotem statku. Mars widziany z ziemi to przecież malutki punkcik świetlny. Jak łatwo może być się z nim minąć zwłaszcza , gdy weźmie się pod uwagę, że Feniks, aby spotkać się z Marsem musiał pokonać blisko 700 milionów kilometrów i jego podróż trwała ok. 9 miesięcy. Trafić w Marsa, to jeszcze nie wszystko. Statki, które lądują na Marsie maja precyzyjnie wybrane rejony w których lądują. Warto to sobie dobrze uświadomić. Nasze statki nie tylko docierają precyzyjnie do tej czy innej kropeczki w kosmosie, poruszającej się po swojej orbicie w niewyobrażalnie wielkich odległościach od ziemi, ale lądują na tej kropeczce w miejscu przez nas wybranym. W przypadku statku Feniks lądowanie miało miejsce na 68-ym stopniu szerokości geograficznej północnej tej planety. Dla porównania odpowiada to z grubsza położeniu takich miejscowości na ziemi jak Archangielsk w Rosji i Fairbanks na Alasce. Jest to więc rejon podbiegunowy marsjańskiego północnego bieguna geograficznego. Feniks jest robotem stacjonarnym. Nie będzie poruszał się po miejscu na którym wylądował. Stanął na swoich trzech nogach, po bezbłędnie wykonanej operacji lądowania. W atmosferę marsjańską wszedł ze swoją szybkością podróżną 20400 km/godz chroniąc się przed spaleniem osłona termiczną. Następnie rozwinął swój olbrzymi spadochron. Tu ciekawostka. Gdy zmierzał do powierzchni Marsa na spadochronie został sfotografowany przez obiegającą Marsa sondę MRO i fotografia ta została oczywiście przysłana na ziemię. W ostatniej fazie opadania wyhamował do szybkości 8-u km/godz używając silniczki rakietowe i z tą szybkością zetknął się z marsjańskim gruntem. Jego nogi wyposażone w amortyzatory sprawiły, że było to miękkie lądowanie. Cała operacja lądowania trwała 7 minut. W centrum kontroli lotów było to 7 minut wielkiego napięcia. Kiedy dotarł sygnał radiowy, który nawiasem mówiąc potrzebował 15-u minut na pokonanie obecnie istniejącej odległości miedzy Marsem i ziemią, wywołał on wielką radość i zrozumiałe westchnienie ulgi. To nie tylko sukces techniczny, to również świadomość, że 557 milionów dolarów nie poszło na marne i nadzieją, że badania Marsa wykonane przez Feniksa wzbogacą znacznie naszą wiedzę o tej planecie, przybliżając o kolejny krok perspektywę misji załogowej. Lądowanie to jedno z trzech krytycznych „T jak terror” albo „T jak tension (napięcie) w misjach kosmicznych. Pierwsze T to jest „take-off” – czyli start rakiety, drugie to „touch down” – czyli lądowanie i trzecie to „turn-on czyli włączenie i uruchomienie aparatury. Po sygnale potwierdzającym pomyślne lądowanie nastąpiła zaplanowana 20-minutowa, denerwująca cisza. Program misji przewidywał, bowiem że baterie słoneczne, kamery i inne urządzenia stacji zostaną rozłożone i odsłonięte dopiero po takim czasie, aby nie było już w atmosferze kurzu wywołanego lądowaniem statku. Po 20-u minutach w sali kontroli lotów nastąpił kolejny wybuch radości. Feniks rozłożył swoje urządzenia. Jednym z nich jest maszcik o wysokości 2.1 m wyposażony w dwie stereoskopowe kamery. Po następnych dwu godzinach przyszły pierwsze zdjęcia zrobione przez te kamery. Miejsce, w którym wylądował, to olbrzymia, płaska jak stół, monotonna rdzawa równina. Bez większych głazów, kamieni, bez śladów kraterów. Widać jedynie sieć delikatnych wybrzuszeń, układających się w dość regularny wzór złożony z wielokątów, ale nie ma w tym nic tajemniczego; takie same formacje tworzą się również na naszej ziemi tam, gdzie ona okresowo zamarza i taje. Drodzy Radiosłuchacze ! Czy nie jest to fascynujące ? Dzięki tym kamerom możemy czuć się tak jak byśmy sami stali na tej równinie i własnymi oczyma oglądali ten krajobraz ! Temperatura w miejscu gdzie wylądował Feniks wynosi obecnie –50 stopni C. Jest to rejon wiecznej zmarzliny. Wybrany został dlatego, że 6 lat temu przyrządy sondy Mars Odyssey, która krąży ciągle wokół Marsa, wykryły tam obecność lodu. Być może jest on na powierzchni, być może na niewielkiej głębokości. Skąd lód, dlaczego akurat tam ? Otóż jak wykazują badania, na Marsie w przeszłości woda był obecna, tworzyła oceany i rzeki, jak na ziemi. Jednak Mars stracił ją, gdyż woda, która wyparowała uchodziła w przestrzeń na skutek małej siły przyciągania planety i bardzo rzadkiej atmosfery. Uważa się jednak, że woda w rejonach biegunowych, gdzie panują stale niskie temperatury mogła przetrwać w postaci lodu. Obecność wody na Marsie miałaby wielkie znaczenie dla przyszłych misji załogowych. Jak Feniks będzie szukał wody ? Wyposażony on jest w ruchome, wysuwające się ramię o długości 2.35 m, zakończone kamerką i mini-łyżką. Za pomocą tej łyżki będzie mógł wykopać dołek o głębokości do pół metra. W czasie prób w amerykańskiej Dolinie Śmierci w ciągu 4-ech godzin ramię to wykopało dołek o głębokości ok. 25 cm. Wykopane próbki gruntu marsjańskiego ramię poda do analizy, do dwóch laboratoriów umieszczonych w korpusie statku. W jednym zostaną zmieszane z woda destylowaną, aby zbadać ich kwasowość, zasolenie i skład mineralny. W drugim – będą powoli podgrzewane do temperatury 1000 stopni C, a spektrometry będą analizowały jakie związki chemiczne uwolniły się i parowały w czasie tego prażenia; instrumenty te są bardzo czułe; są one w stanie wykryć obecność jednej cząsteczki chemicznej na 100 milionów. Badacze szczególne zainteresowani są związkami węgla, azotu, fosforu i innymi, z których zbudowane są organizmy żywe na ziemi. Naukowcy uważają bowiem, że marsjańska wieczna zmarzlina czasami ulega roztopieniu. Raz na kilka tysięcy lat oś planety się przechyla i bieguny otrzymują wtedy więcej ciepła od słońca. Czy panują wtedy tam dogodne warunki dla żywych organizmów. Czy życie kiedykolwiek mogło się tam pojawić ? Czy mogło przetrwać do dziś ? Badacze szukają odpowiedzi na te i podobne pytania. Druga grupa badań, jaka będzie realizowana przez Feniksa to pomiary i obserwacje meteorologiczne. Tu należy podkreślić, że stacja meteorologiczna tej sondy jest wkładem Kanady w ten projekt, a dokładniej wkładem Canadian Space Agency. Zestaw przyrządów i program badań przygotowany został pod kierunkiem profesora Jima Whitewaya z Uniwersytetu York, w Toronto, a kosztował 37 mil dolarów. Stacja meteorologiczna będzie przekazywała na ziemię informacje o temperaturze, ciśnieniu atmosferycznym, kierunku i sile wiatru oraz zachmurzeniu. Jeden z przyrządów, wyposażony w laser będzie też analizował gęstość kurzu i obecność kryształków lodu w atmosferze. Znajomość tych wszystkich parametrów marsjańskiej pogody będzie miała bardzo istotne znaczenie przy planowaniu przyszłych marsjańskich misji załogowych. Amerykańska Agencja Kosmiczna, NASA, zakłada ostrożnie, że Feniks będzie pracował przez 3 miesiące, tj. aż do nadejścia marsjańskiej zimy, kiedy to w rejonach podbiegunowych planety, a więc tam gdzie znajduje się Feniks, temperatura spadnie do ok. –200 stopni C. Jednak chociaż nie w oficjalnych planach misji nie przewiduje się, że Feniks przetrwa pomyślnie marsjańską arktyczną zimę naukowcy maja cicha nadzieję, że może nie będzie to jeszcze koniec badań prowadzonych przez Feniksa. Podobnie bowiem sprawa wygląda z dwoma pojazdami: Spirit i Opporunity, które wylądowały na Marsie w roku 2004. Zakładano, że będą pracować przez okres 90 dni. Tymczasem chociaż ich różne łożyska i przeguby nabawiły się czegoś w rodzaju ludzkiego artretyzmu i chociaż muszą być co i raz pozostawiane jakby w stanie snu, aby naładowały swoje baterie energią słoneczną, ciągle jeszcze poruszają się po Czerwonej Planecie. Naukowcy mają cichą nadzieję, że może będzie podobnie z Feniksem chociaż ma miejsce jedna istotna różnica w warunkach ich pracy. Wymienione pojazdy operują w rejonie marsjańskiego równika, a Feniks w rejonie bieguna. Jest jeszcze jedna sprawa, która właściwie nie ma nic wspólnego z badaniami kosmicznymi, ale która wymaga wyjaśnienia. Myślę, że dla wszystkich nas nazwa tego statku „Feniks” jest trochę intrygująca. Co może mieć wspólnego sonda kosmiczna z mitycznym ptakiem, który odradzał się z własnych popiołów. Kierownicy misji wybrali tę nazwę, gdyż korpus statku został zmontowany z zapasowych lub nieużytych części dwu poprzednich sond marsjańskich, których misje zakończyły się niepowodzeniem. Były to: Mars Polar Lander, który rozbił się na Marsie w 1999 roku i Mars Surveyor, zaplanowany na rok 2001, który nie został wystrzelony ze względu na niepowodzenia poprzedzających go misji, dających podstawę do obaw, że jego misja też się nie uda, jeśli nie zostaną wprowadzone różne poprawki i udoskonalenia. Tak więc jak widzimy nazwa „Feniks” jest w tym przypadku bardzo trafna i całkowicie uzasadniona. Drodzy Radiosłuchacze ! Geniusz człowieka demonstruje się w każdej epoce stosownie do istniejących w niej możliwości. W starożytności wyrazem jego były takie dzieła jak wiszące ogrody Semiramidy w Babilonie, czy piramida Cheopsa w Egipcie, a w czasach nowożytnych mi. arcydzieła architektury gotyku i renesansu. W naszych czasach te pomniki budowane przez geniusz człowieka mają inną formę; są to mi. maszyny wspomagające nasze mózgi czyli komputery, są to organizmy modyfikowane genetycznie, są to wreszcie dokonania mające miejsce w kosmosie. I chociaż z wieloma wspaniałymi, współczesnymi dziełami człowieka zdążyliśmy się już zżyć i traktujemy je jak rzeczy powszednie, nie znaczy to, że one przestały być wielkie; mimo ich powszedniości należy się im nasze ciągłe uznanie, jako swoistym piramidom Cheopsa naszych czasów. Widząc je i odbierając je we właściwej, należnej im skali będziemy sami stawali się współuczestnikami tych wielkich dokonań, jakie dzieją się na naszych oczach, będziemy mogli być z nich dumni i będziemy mogli cieszyć się nimi tak jak one na to zasługują. Żegnając się z Państwem życzę udanej niedzieli. Dla słuchaczy radia „PolMyśl” w cyklu „Sukcesy i postępy nauki i techniki” mówił Jerzy Bulik |
