Nasin rover Perseverance je prestal neslavnih "sedem minut groze" in ob 21.56 pristal na 204 milijone kilometrov oddaljenem Marsu, v zadovoljstvo in slavje Nasinih inženirjev. (Dejansko se je to zgodilo 11 minut in 22 sekund pred tem, saj toliko časa potuje signal, ki ga sicer posredujeta orbiterja MRO in Maven).

Ciljni čas, ki so ga bili napovedali že davno tega, je zgrešil le za minuto. Končal je v kraterju Jezero, približno 1,7 kilometra stran od ciljne točke, a še vedno lepo znotraj ciljne elipse, ki meri 6,6 krat 7,7 kilometra. Eden izmed razlogov za zamik je morda v tem, da se je izognil "gotovi smrti", je na tiskovni konferenci po dogodku povedal vodja za spust in pristanek, Al Chen. Tamkajšnji teren je namreč poln nepravilnosti, nagnjenega terena, skal in podobnih zadev, ki bi lahko ob pristanku poškodovale ali celo uničile rover. Spodnje tri podobe povedo več:

Sipine na vidiku

Kot kaže, bo imel Perseverance nekaj težav pri vožnji do cilja; delte nekdanje reke. Vmes je področje, polno zahrbtnih sipin. JPL-lova ekipa se bo pomujala najti najkrajšo, a še vedno varno pot, so povedali na novinarski konferenci.

Praznovanje v Bosni

Krater Jezero je poimenovan po bosanski vasici. Pristajanje roverja so tako napeto spremljali tudi v občini Jezero, in to množično v športni dvorani osnovne šole Vuk Karadžić s športnimi tekmami in drugimi prireditvami, poroča Slovenska tiskovna agencija.

Prve fotografije prihajajo, pričakujemo lahko videoposnetke

Rover je v nekaj sekundah po pristanku aktiviral dve manj zmogljivi kameri na spredku in zadku ter fotografiral tla, posnetka sta desno. Ti kameri bo kasneje uporabljal za vožnjo.

V naslednjih nekaj dneh bo dvignil osrednji "jambor", palico s kamerami in spektrometri, za podrobnejšo preverbo okolice, vključno s snemanjem zvokov.

Prve vožnje še ni pričakovati. Nasa jo bo izvedla enkrat v naslednjih 30 solih ali marsovskih dnevih, po tem, ko bodo inženirji temeljito preverili delovanje vseh sistemov. Prva vožnja ne bo daljša od petih metrov. Tudi za polet malega vijakarja Ingenuity se bomo še načakali.

V prihodnjih dneh lahko pričakujemo prve videoposnetke spusta. Tako potovalni odsek kot rover sta namreč snemala spust tako s kamero kot tudi z mikrofonom. Sicer ga nista pošiljala nazaj v živo – pomembnejša je bila telemetrija – ga pa bosta kmalu. Potem bo odvisno od Nase, kdaj se bo odločila za objavo. Za zdaj kaže, da bo to v ponedeljek.

Podrobnejši opis spusta, pristanka, pa tudi tehnikalij je na voljo nižje v članku.

Mars 2020 vključuje medplanetarni pogonski odsek, pristajalni "žerjav", pa rover Perseverance, poleg tega še prvi zrakoplov, ki bo poskusil vzgonsko poleteti na nekem drugem planetu – Ingenuity (Iznajdljivost). Vanjo so vložili skoraj desetletje dela in dobri dve milijardi dolarjev.

Perseverance je najnaprednejše, največje, najmasivnejše samohodno vozilo na Marsu sploh.

"Predstavnika Zemlje so pravkar postavili na kraj, ki ga še nihče v zgodovini nikoli ni videl," je na novinarski konferenci dejal direktor JPL-a Mike Watkins.

Video 1: Prenos novinarske konference (začetek ob 23.30)

Video 2: Posnetek dogodka

Video 3: Posnetek neposreden vpogleda v nadzorno središče

Kaj je "sedem minut groze"?

Sedem minut groze je izraz, s katerim Nasa označuje čas od vstopa v ozračje do pristanka. V tem času je na tnalu celotna misija, na tisoče stvari gre lahko narobe. In velikokrat dejansko gredo narobe. Mars je znan kot grobišče odprav. Ameriški agenciji je sicer res uspelo postopek pristajanja na Marsu izmojstriti – od leta 1999 so brez črnih pik. A za pogubo je dovolj že lapsus, denimo napačno uporabljena merska enota v programu ali prehitro ugasnjeni zaviralni potisniki. Prav programska napaka je pogubila zadnji evropski poskus s Schiaparellijem pred prgiščem let. Uspehe so v 60 letih raziskovanja Marsa dosegale le ZDA, enkrat deloma uspešno Sovjetska zveza. S precej drobnjakarstva bi med delno uspešne lahko uvrstili še britanski Beagle 2.

Udarec v Marsovo atmosfero

Kako je vse skupaj potekalo? Rover je bil zadnjih devet mesecev in 470 milijonov kilometrov poti del vesoljskega plovila Mars 2020.

Deli plovila so se morali v zadnji fazi drug za drugim ločiti, vse dokler na tleh nista končala samo še rover in pod njim pripet trot. Vse to je samodejno izvajal računalnik.

Prvi se je deset minut pred vstopom v ozračje ločil potovalni odsek (na vrhu grafike levo). Ta del je skrbel za komunikacije, električno energijo in popravke poti z osmimi kemičnimi potisniki.

Kapsula je v ozračje udarila s hitrostjo 19.500 kilometrov na uro oziroma 5,4 kilometra na sekundo. Treba je bilo hitro in stabilno zavirati. Prvi del pojemka je zagotovilo trenje z ozračjem, katerega stranski učinek je segrevanje. Pred vročino je varoval naprej moleč toplotni ščit. Najbolj je bil po predvidevanjih vroč 80 sekund po vstopu v ozračje, dosegel je 1300 stopinj Celzija. Rover je sicer ostal pri sobni temperaturi.

Plovilo se je pri tem stabiliziralo s kemičnimi potisniki. Sile bi ga namreč lahko hitro začele preobračati, ga uničile ali pa preprečile uspešen pristanek. Potisniki so bili namenjeni tudi popravkom smeri.

Ko se je hitrost spustila pod 1600 kilometrov na uro, je računalnik preveril oddaljenost od cilja in izračunal idealen trenutek za odprtje nadzvočnega padala. To naj bi se zgodilo 240 sekund po vstopu v ozračje, na višini 11 kilometrov in pri hitrosti 1500 kilometrov na uro.

Po načrtu so 20 sekund pozneje odvrgli toplotni ščit. Rover je bil prvič izpostavljen ozračju, obenem pa z naborom kamer in radarjem motril površje. Kamere so iskale značilnosti tal, določajoč, kje točno je rover, pa tudi iščoč razne skale in druge nevarnosti, ki se jim je treba ogniti. Radar pa je meril oddaljenost od tal.

Ozračje Marsa je redko, tlak pri tleh znaša le odstotek tistega pri vodni gladini na Zemlji. Padalo spusta ni moglo dovolj upočasniti za varen pristanek, doseglo naj bi "le" 320 kilometrov na uro. Rover se ga je zato moral znebiti – skupaj z zaščitno lupino, kar je nevaren manever. To naj bi se zgodilo na višini 2100 metrov.

Štafeto je prevzel t. i. nebesni žerjav, z raketami opremljen odsek na vrhu roverja. Po odklopu se je hitro preusmeril, da se je izognil trčenju s pokrovom ali padalom, in nato z osmimi motorji zaviral. Pri končni hitrosti 0,75 metra na sekundo in višini 20 metrov naj bi žerjav odvrgel vozilo, ki pa je bilo privezano na močnih najlonskih kablih, dolgih 7,6 metra, in nekaj časa viselo nad tlemi. Takrat – tako pravi načrt – je žerjav rover nežno odložil na tla in odletel drugam. Pri tem bi lahko mnogo stvari šlo narobe. Zelo nevarna je bila možnost, da ne porežejo vseh kablov, žerjav pa vozilo potegne nazaj. A očitno se je vse srečno izteklo.

Video: Nasina ponazoritev postopka

Krater Jezero z ostalinami pradavnega jezera

Ciljna elipsa meri 6,6 krat 7,7 kilometra, kar je neprimerno manj kot pri prejšnjih pristankih in kaže na izrazit napredek tehnologije. Curiosity je namreč ciljal na 7 krat 20 kilometrov, Opportunity na 11 krat 87 kilometrov. Prvi marsovski rover Sojourner pa je leta 1998 meril na kar 100 krat 200 kilometrov.

Kot je znano, je Perseverance končal le 1,7 kilometra stran od središča elipse.

Mesto pristanka je nekoliko severno od ravnika (ekvatorja), na robu ravnice Isidis, kjer je krater Jezero. Širok je približno 45 kilometrov, površina pa znaša nekaj manj kot dve ljubljanski občini.

Pred 3,5 milijarde let naj bi v njem dejansko bilo jezero, trajalo naj bi med nekaj deset in sto milijonov let. Vanj naj bi se zlivala reka in prinašala usedline. Prav po nekdanji rečni delti se bo potikal Perseverance in preverjal, kaj se skriva v tleh.

Krater Jezero bo posebej zanimiv Slovencem in prebivalcem nekdanje Jugoslavije. Prvič zato, ker je poimenovan po bosanski vasici Jezero, ki dejansko stoji pri jezeru. Drugič zato, ker nam bodo znana imena dolin, ki vodijo v krater. Prva in mestu pristanka najbližja je dolina Neretva vallis. Nekoliko bolj severno je Sava vallis, na drugi strani kraterja – kjer je nekoč voda odtekala – pa imamo Pliva vallis.

Imena daje Mednarodna astronomska zveza. Jezero so izbrali že leta 2007, Neretvo, Savo in Plivo pa so na Mars zarisali lani. Takole so videti na karti:

Video: Navidezen prelet čez krater

Perseverance bo iskal sledi biološkega. Njegov ključni namen je najti biomarkerje, torej sledi (nekdanjega) življenja, ali pa ugodne razmere zanj v preteklosti. Dno nekdanjega jezera je najbrž idealen kraj za to. Na Zemlji se je namreč življenje pojavilo v vodi, poleg tega bi lahko rečne naplavine in glina takšne sledi ohranili skozi čas.

Rover jih bo iskal (pa še marsikaj drugega) s sedmimi znanstvenimi instrumenti. Površje bo premerjal s številnimi kamerami, skupno jih je kar 19. Z radarjem, ki bo prodiral vsaj deset metrov v tla, bo preverjal njihovo strukturo: plasti, gostoto, kamne, pa morebitne nanose ledu ali celo kakšne slanice. V okolico bo vrtal in shranjeval vzorce, ki naj bi jih čez deset let pobrala misija MSR in jih odnesla na Zemljo. Imel bo spektroskope, s katerimi bo na daljavo preverjal kemijo okoliškega površja, iščoč biomarkerje; pa laser, s katerim bo zanimivejše točke segrel na do 10.000 stopinj Celzija, kar bo razkrilo še več. Laser je opremljen z lastnim mikrofonom, ki bo koristen pri analizi "sežganih" kamnin.

Odprava Mars 2020 je namenjena tudi morebitnemu prihodnjemu življenju na Marsu. V roverju se skriva naprava MOXIE, s katero bodo testno proizvajali kisik z razbijanjem ogljikovega dioksida. Če bo učinkovita, utegnejo večje različice vnaprej pripravljati kisik za človeške obiskovalce. Nadalje je opremljen s petimi materiali, iz katerih namerava Nasa narediti skafandre za Mars. Izkazalo se bo, koliko so odporni proti mrazu in sevanju.

Perseverance bo deloval predvidoma eno marsovo leto (slabi dve zemeljski), zelo verjetno precej več. Poganja ga generator električne energije na plutonijev dioksid (MMRTG), ki ga bo dovolj za najmanj 14 let. Prav takega ima tudi zdajšnji Nasin rover Curiosity. Generator pretvarja toploto jedrskega razpada v električno energijo.

Video: Nasin pregled instrumentov

Mali vijakar z visokimi cilji

Skupaj z roverjem je prispel komaj 1,8-kilogramski helikopterček Ingenuity. Gre za eksperimentalno napravo. Z njo bodo preverjali, ali je v redkem ozračju Marsa mogoče (učinkovito) leteti – JPL tamkajšnje razmere primerja s 30 kilometri nadmorske višine pri nas. Možnost, da mu spodleti, je realna. V primeru uspeha pa bo to prvi vzgonski polet s pogonom po ozračju katerega koli drugega nebesnega telesa (razen če to nekje daleč stran ne počnejo Nezemljani). Ingenuity ima dva vijaka s premerom 120 centimetrov, ki se vrtita v nasprotni smeri pri 2400 obratih na minuto. Posamezen polet bo trajal do minuto in pol. Z njim želijo izvajati izvidnice po poti roverja. Znanstvenih instrumentov nima, le dve kameri.

Prvi polet bo med 30 in 90 dnevi po pristanku. Rover ga bo odložil in se odpeljal najmanj sto metrov stran, nato pa snemal in poslušal dogajanje. To bodo vsekakor nikoli poprej videni, zgodovinski prizori.

Predvidenih je pet poletov, a če bo koristen, ga bo najbrž Nasa uporabila večkrat. Ima baterije, ki jih bo polnila sončna energija.

Sorodna novica Arabska vesoljska misija dosegla Marsovo orbito

Kitajska in arabska misija že prispeli

Februarja sta k Marsu prispeli še arabska sonda Marsovsko upanje in kitajska misija Tianven-1.

Arabska sonda se je utirila v torek, 9. februarja. Za skoraj pol ure je prižgala retropotisnike, kar je hitrost sonde spustilo s 121.000 kilometrov na uro na 18.000 km/h. Tirnico bodo še nekaj časa prilagajali, vse dokler ne bodo dosegli ciljne med 22.000 in 44.000 kilometri oddaljenosti. Gre za prvo arabsko medplanetarno sondo sploh, naredili pa so jo v tesnem sodelovanju z zahodnimi institucijami.

Sorodna novica Kitajska sonda Tjanven-1 na Zemljo poslala prvo fotografijo Marsa

Kitajski Tianven-1 pa se je v težnost Marsa ujel le dan pozneje, 10. februarja. Tudi ta država si ni nikoli poprej ogledala Marsa od blizu, zdaj pa poskuša z drzno, kar trojno misijo. Orbiter bo ostal na nebu, enkrat v prihodnjih mesecih pa se bo od njega ločil pristajalnik in poskusil priti cel do tal skupaj z roverjem. Nihče prej ni v prvi marsovski misiji izvedel vsega trojega. Tianven-1 je sicer precej podoben že preizkušenim lunarnim odpravam Čang'e.