Za 10 lat wylądujemy na Marsie? "Problemem zawsze była polityka"
PAP/EPA/JOEL KOWSKY / NASA / HANDOUT

Za 10 lat wylądujemy na Marsie? "Problemem zawsze była polityka"

Obcy statek kosmiczny wpadł w atmosferę z ogromną prędkością. Rozgrzany do białości, miotany turbulencjami i otoczony plazmą w kolorze fuksji rozświetlił niebo jak meteor. Przez cztery i pół minuty wdzierał się w głąb atmosfery, pędząc początkowo z prędkością dziesięciokrotnie większą niż karabinowa kula. 

Mimo tak piekielnego powitania zgotowanego mu przez planetę, przetrwał. Po trzech i pół minuty zwolnił do prędkości zaledwie 1500 km/h. Odrzucił niepotrzebną już ceramiczną tarczę chroniącą go przed plazmą i rozwinął spadochron hamujący. Atmosfera była zbyt rzadka, by sama czasza wystarczyła, żeby ochronić go przed rozbiciem się o skalistą powierzchnię. Ale przybysz miał jeszcze jedną sztuczkę w zanadrzu. 

Po kolejnych dwóch minutach, kosmita odpiął spadochron i rzucił się w stronę planety. Ale swobodne opadanie potrwało tylko kilka sekund. Zaryczały silniki rakietowe. Pająkowata konstrukcja zatrzymała się niemal w powietrzu, kilkaset metrów nad gruntem. Kamery zaczęły lustrować otoczenie, analizować zagrożenia, identyfikować skały, urwiska, grząski piasek i szukać idealnego miejsca do posadzenia cennego pasażera. Po chwili długie liny opuściły ważący niemal tonę ładunek i posadziły go na ziemi tak delikatnie, jakby był porcelanowym bibelotem. Misja wykonana. Rakietowy dźwig ostatni raz zaryczał i odleciał, by rozbić się za horyzontem. 

ZOBACZ: Siostra-bliźniaczka Słońca i dwie niemowlęce planety. Czy możliwe, że znajdziemy tam życie?

Po sześciu minutach grozy, przybysz z innej planety pozostał sam, w ciszy, na rudym pustkowiu. Przez chwilę stał, nie dając znaku życia. Wreszcie, brzęcząc elektrycznymi silnikami, zaczął przygotowywać się do pracy, do przygotowywania gruntu dla swoich twórców, którzy wkrótce mieli zacząć podbój tej planety. Nadał pierwszą wiadomość w stronę ojczystego świata: “łazik Perseverance gotowy do pracy”. 

PAP/EPA/CRISTOBAL HERRERA-ULASHKEVICH

Bez komputerowych efektów specjalnych

Brzmi jak scena z wysokobudżetowego science-fiction rodem z Hollywood? Tu nie będzie ani grama komputerowych efektów specjalnych. Ten kaskaderski majstersztyk to lądowanie na Marsie najnowszego łazika NASA. Zaplanowane dokładnie na 21:30 czasu warszawskiego 18 lutego 2021 roku. Ale choć komputerowych animacji nie będzie, to komputery odegrają kluczową rolę: całą procedurę przeprowadzą inteligentne algorytmy na pokładzie pojazdu. Sterujący misją kontrolerzy w kalifornijskiej Pasadenie, przez 20-minutowe opóźnienie radiowe wynikające z ogromnej odległości dzielącej Ziemię i Marsa, mogą tylko czekać na rezultaty. Kiedy do Ziemi dotrze sygnał, że łazik zaczął wchodzić w marsjańską atmosferę, tam na miejscu będzie już dawno po zawodach. Za to po raz pierwszy w historii zobaczą cały proces na video: Perseverance jest pierwszym w historii marsjańskim pojazdem wyposażonym w kamery, które będą transmitowały jego lądowanie. Wszystkie dotychczasowe zaczynały nadawanie dopiero po wylądowaniu. 

Przed nami jest jeszcze daleka droga na Marsa - mówił na postartowej konferencji menedżer misji, John McNamee. - Jakieś 460 milionów kilometrów. Ale jeśli gdzieś, na świecie jest zespół, który da radę, to jest nim ten zespół. Lecimy do krateru Jezero, do zobaczenia na miejscu 18 lutego!

Misji na Marsa przybywa, bo i technologie pozwalające na ich prowadzenie stają się tańsze i bardziej niezawodne. I przybywa dowodów na to, że planeta wcale nie jest wysterylizowaną przez promieniowanie, lodowatą suchą jak pieprz czerwoną pustynią za jaką uważaliśmy ją jeszcze na początku tego wieku.

PAP/EPA/NASA/Joel Kowsky HANDOUT

Tak, to prawda: Mars ma niemal stukrotnie rzadszą od naszej atmosferę, w dodatku składającą się w 97 proc. z dwutlenku węgla. Tak, to prawda: choć na równiku w środku lata zdarzają się temperatury dochodzące do 20 stopni Celsjusza (na plusie!), to zwykle prognoza marsjańskiej pogody sprawia, że Antarktyda może wydawać się całkiem fajnym miejscem na plażowanie: -50 to całkiem przeciętna temperatura na marsjańskich szerokościach geograficznych odpowiadających położeniu Polski. Na marsjańskich biegunach -160 nie jest niczym dziwnym. Ale zagadek do rozwiązania na tej planecie nie brakuje. 

Po pierwsze nie wiemy, czy tam było życie, czy nie, wiemy tylko, że była spora szansa, że mogło powstać - mówi dr Anna Łosiak, geolożka planetarna z Polskiej Akademii Nauk, pracująca na Uniwersytecie Exeter. - Nie wiemy, jak wiele zamarzniętej wody znajduje się pod powierzchnią Marsa. Nie wiemy, jak wyglądała historia geologiczna tej planety, nie wiemy, kiedy z miejsca bardzo podobnego do Ziemi zmieniła się w supersuchą pustynię. Nie wiemy wreszcie, czy jakieś drobnoustroje mogły przetrwać do dziś - wyjaśnia.

Polski akcent

Badania Marsa toczą się w rytmie dyktowanym mechaniką orbitalną. Dokładnie co 780 dni obie planety znajdują się w pozycjach, które pozwalają na podróż z Ziemi na Marsa w najkrótszym czasie, przy najmniejszym wydatku energii, a co za tym idzie - najtaniej. Dlatego właśnie co 2,1 roku w stronę czerwonej planety wylatują prawdziwe flotylle pojazdów badawczych.

ZOBACZ: Loty w kosmos dla każdego? "To wiekopomna chwila"

Oprócz amerykańskiego Perseverance, w drodze są już arabska misja Al Amal, “Nadzieja” (wymyślona i zaprojektowana przez inżynierów z Emiratów Arabskich, choć fizycznie zbudowana przez Amerykanów, a wystrzelona przez Japończyków), oraz chiński łazik, który nie otrzymał jeszcze oficjalnej nazwy

Misja z Emiratów Arabskich ma na celu obserwacje klimatu, pogody i tego, jak działa system klimatyczny Marsa. To są proste obserwacje, ale dotąd nie były wykonywane, więc doda cegiełkę do naszego zrozumienia Marsa. Pozwoli nam lepiej prognozować pogodę na Marsie tak, żeby przyszłych marsjan nie zaskoczyły burze piaskowe takie jak ta z książki i filmu “Marsjanin” - tłumaczy dr Łosiak. - Misja chińska może okazać się najważniejszą, także naukowo. Nie ze względu na to, co znajdą, ale ze względu na to, że jeśli uda się im wylądować, to jest prawdopodobne, że Amerykanie stwierdzą: "dobra, to my w takim wypadku rzucamy pieniądze na Marsa i wysyłamy tam pierwszą kobietę czy pierwszego mężczyznę". I sprawy mogą potoczyć się bardzo szybko - dodaje.

Łazik ExoMars, oficjalnie ochrzczony imieniem “Franklin” na cześć brytyjskiej uczonej Rosalind Franklin, dzięki której poznaliśmy strukturę DNA, też miał już być w drodze na Marsa, ale problemy z jego spadochronami sprawiły, że start został przesunięty na kolejne okno startowe, w 2022 roku. To już piąte przesunięcie startu europejskiego pojazdu, który pierwotnie miał lecieć w 2011 roku. Ale ostrożność jest zrozumiała: dotąd nikomu - oprócz Amerykanów - nie udało się na Marsie wylądować bezpiecznie, a dwie europejskie próby zakończyły się wybiciem w marsjańskiej powierzchni pamiątkowych kraterów. 

Łazik jest gotowy, ale dwa najbliższe lata wykorzystamy na przeprowadzenie dodatkowych testów - mówi Michał Sidz, inżynier kosmiczny z firmy Sener Polska, pracujący przy projekcie ExoMars. 

Sidz przyznaje, że do branży kosmicznej trafił nieco przypadkiem - kolega, pracujący w Centrum Badań Kosmicznych potrzebował kogoś z jego umiejętnościami do swojego projektu. Ale dziś uważa, że nie ma trudniejszego, bardziej satysfakcjonującego wyzwania dla inżyniera. 

Na studiach uczą nas różnych rzeczy, od mechaniki do materiałoznawstwa. W tej branży wszystko jest wykorzystywane codziennie - opowiada. To nie jest tak, że wykorzystuję 5 proc. wiedzy ze studiów. Na co dzień wykorzystuję 50-60 proc. - dodaje.

ExoMars na czerwonej planecie nie będzie szukać już odpowiedzi na pytanie, czy kiedyś mogło tam istnieć życie - po latach badań dobrze wiemy, że odpowiedź to zdecydowane "tak". Pojazd będzie szukał jego bezpośrednich śladów - chemicznych pozostałości po procesach biologicznych, mikroskamieniałości, a jeśli będziemy mieli naprawdę dużo szczęścia, może nawet danych sugerujących, że gdzieś, głęboko pod marsjańskim piachem mikroskopijne życie toczy się do dziś. 

Jest wyposażony w wiertnicę, która pozwoli pobrać próbki głęboko spod powierzchni Marsa. To ważne, bo Mars ma cienką atmosferę, dociera tam wiele produkowania kosmicznego i życie tam nie ma dobrych warunków do rozwoju. Ale jeśli wwiercimy się na 2 metry pod powierzchnię, możemy znaleźć choćby szczątki żywych istot - tłumaczy inżynier. - Tyle, że, jeśli szukamy życia - nie możemy go zabrać z Ziemi.  Dlatego cały proces montażu łazika odbywa się w sterylnych warunkach. Tam było czyściej, niż na sali operacyjnej - mówi.

Polski zespół odpowiada za niewielki, ale kluczowy element pojazdu, bez którego nie byłby w ogóle w stanie zjechać z lądownika. 

Odpowiadamy za mechanizm, który zapewnia połączenie elektryczne między platformą lądownika a łazikiem na czas startu, lotu i lądowania na Marsie - mówi Sidz. - Łazik w czasie lotu nie powinien wykorzystywać swojego źródła energii, więc będzie zasilany ze źródła pokładowego. Najtrudniejszy będzie moment tuż po lądowaniu: podczas lotu łazik jest złożony, by zajmował jak najmniejszą objętość i był jak najbardziej sztywny. Po lądowaniu otwiera się. My w odpowiednim momencie musimy się odseparować. I musimy być superniezawodni, bo jeśli połączenie się nie odłączy, to łazik będzie mógł sobie jeździć co najwyżej po lądowniku - wyjaśnia.

Marsjańskie rewolucje

Ale największą uwagę wśród misji, które na Marsa już lecą, skupia na sobie Perseverance. Nie tylko ze względu na swoje rozmiary. O ile pierwszy amerykański łazik marsjański, Sojourner, był wielkości zrobotyzowanego odkurzacza, a słynne Spirit i Opportunity rozmiarami przypominały solidnie napakowany wózek na zakupy, to Curiosity i niemal bliźniaczy Perseverance są prawdziwymi olbrzymami: mają grubo ponad 2 metry wysokości, prawie 3 metry szerokości i ważą tonę. To prawdziwe, samobieżne laboratoria naukowe zasilane generatorami wykorzystującymi ciepło generowane przez rozpadającą się bryłkę promieniotwórczego plutonu. Perseverance jest jednak o 9 lat młodszy. Jego twórcy mogli więc wymienić niektóre podzespoły na o wiele bardziej zaawansowane (na przykład kamery o niemal 10-krotnie wyższej rozdzielczości) i poprawić te, które nie do końca się spisały: przeprojektowane zostały na przykład bieżniki na sześciu kołach łazika, bo poprzedni model miał tendencję do zakopywania się w piachu, a pokładowy komputer nauczył się kilku sztuczek od autonomicznych samochodów i może w pewnym stopniu pilotować łazik autonomicznie. 

PAP/EPA/JOEL KOWSKY / NASA / HANDOUT

Pojazd, jak na mobilne laboratorium przystało,  jest wyposażony w całą baterię instrumentów: kamer, wierteł, mikrofonów, czy laserowych działek do odparowywania kawałków skał w celu przeprowadzenia ich chemicznej analizy. Ale prawdziwą rewolucją mogą być trzy znajdujące się na pokładzie urządzenia, które nie miały sobie podobnych w całej historii prowadzenia badań na Marsie. A w przypadku dwóch z nich - w historii badań całego Układu Słonecznego. 

ZOBACZ: Zagłada Tokio i ewakuacja Nowego Jorku w 60 dni. Ćwiczenia na wypadek uderzenia asteroidy

Pierwsze z nich to metrowa, metalowa skrzynka pokryta złotą folią. Wygląda trochę jak duży zasilacz do komputera. To MOXIE - albo, jak lubi mawiać jego twórca, Michael Hecht z politechniki MIT, "mechaniczne drzewo". MOXIE ma udowodnić, że za pośrednictwem prostych procesów elektrochemicznych da się z marsjańskiej atmosfery produkować czysty tlen.

Nasze urządzenie utrzymałoby przy życiu małego psa - mówił Hecht przed startem. - Ale najważniejsze nie jest wcale to, że tlen jest potrzebny do utrzymania przy życiu ludzi, z tym byśmy sobie poradzili. Tlen jest potrzebny rakiecie, która ma zabrać ich z powrotem do domu - tłumaczył. 

Według wstępnych analiz, załogowa misja musiałaby zabrać ze sobą z ziemi 20-30 ton tlenu tylko po to, żeby spalić go przy starcie z Marsa.

Zbiorniki tlenu są zawsze najcięższymi przedmiotami na statku kosmicznym - mówił Hecht. O wiele taniej, prościej i bezpieczniej byłoby jednak wyprodukować go na miejscu. - Tlen istnieje na Marsie, tylko nie w formie, w której moglibyśmy go wykorzystać. To jest problem, który próbujemy rozwiązać przy pomocy MOXIE - wyjaśnił.  

PAP/EPA/CRISTOBAL HERRERA-ULASHKEVICH

Drugą marsjańską rewolucją będzie urządzenie schowane obecnie pod podwoziem łazika. Kiedy przyjdzie pora, zostanie postawione na ziemi, a Perseverance oddali się na bezpieczną odległość. Pakunek - niemal dosłownie - rozwinie skrzydła i wystartuje. To Ingenuity. Pierwszy w historii pojazd latający nad powierzchnią obcego świata. 

To będzie superużyteczne. Jeżeli uda się włączyć ten system, to zupełnie zmieni sposób funkcjonowania i operacji łazikowych na Marsie - cieszy się dr Łosiak. - W tej chwili może nie jedzie się na ślepo - mamy zdjęcia z orbity robione z maksymalną rozdzielczością 30 cm., dzięki którym wiemy, gdzie łazik jedzie, ale te 30 cm oznacza, że można rozpoznać kamienie, przedmioty, które mają metr czy dwa, może troszkę mniej. Nie widać mniejszych kamieni, które mogą unieruchomić łazik, nie widać niebezpieczeństw, mikroklifów, piasku, ale też wszystkich bardzo ciekawych rzeczy, które chcielibyśmy zobaczyć, które nas interesują. Jeżeli ten helikopter będzie działał dobrze, to bardzo przyspieszy całą naszą pracę. Zamiast powoli podjeżdżać do różnych rzeczy tylko po to, żeby sprawdzić, czy są ciekawe, czy nie, będziemy podjeżdżać tylko do tych naprawdę ciekawych kawałków - dodaje. 

Najbardziej kontrowersyjny pakunek

Ostatni pakunek jest najbardziej kontrowersyjny. To pojemnik, w którym hermetycznie zamknięte próbki pobrane przez łazik mają być magazynowane w celu przesłania ich z powrotem na ziemię. Jest tylko kilka haczyków. 

Sama idea, że trzeba zrobić badania próbek na Ziemi, żeby upewnić się, czy tam było życie czy nie, jest zrozumiała, rozsądna i jest co do tego zgoda wśród naukowców - opowiada polska geolożka. -  Ale szczerze mówiąc nie wierzę, żeby te próbki, które teraz zostanę zebrane, kiedykolwiek trafiły na Ziemię. To bardzo skomplikowane zadanie, wymagające co najmniej dwóch kolejnych gigantycznych misji, w ramach których kolejne pojazdy będą musiały idealnie ze sobą współpracować, żeby przejąć zebrane próbki i wysłać je z powrotem na Ziemię. Na razie jednak żadna z tych misji nie ma nawet zagwarantowanego finansowania. A drugi problem, może ważniejszy, to to, że choć naukowcem nie zostaje się dla pieniędzy, to często, dotyczy to zwłaszcza kierowników dużych zespołów, zostaje się nimi przez duże ego. Każdy jest przekonany, że to on wybierze najlepiej próbki i nie sądzę, żeby ktoś, kto będzie kierował kolejną misją, będzie chciał zgodzić się na to, żeby ktoś inny decydował co on będzie badać - tłumaczy.

Jest więc możliwe, że za jakiś czas z trudem zbierane przez robota próbki ktoś po prostu wyciągnie, weźmie pod pachę.. i zaniesie do muzeum. NASA twierdzi, że pierwsza załogowa misja kosmiczna na Marsa jest możliwa już w latach 30-tych. 

Nie ma żadnych istotnych przeszkód technologicznych - zapewniał na konferencji po starcie Perseverance szef agencji, Jim Bridenstine. - Problemem zawsze była polityka - dodał.

Jeśli misja Perseverance się powiedzie - i jeśli Chińczycy zaczną deptać Amerykanom po piętach - problem może bardzo szybko zniknąć.

Komentarze