Aktywne misje marsjańskie
W tej chwili Marsa bada 8 aktywnych misji, a kolejne trzy są w drodze na Czerwoną Planetę. Na powierzchni planety jeździ łazik Curiosity, a stacjonarnie badania prowadzi lądownik InSight. Marsa okrąża obecnie 6 działających satelitów badawczych (w kolejności wysłania, w nawiasie rok startu): Mars Odyssey (2001), Mars Express (2003), Mars Reconnaissance Orbiter (2005), Mangalyaan (2013), MAVEN (2013), ExoMars Trace Gas Orbiter (2016).
Poniżej zestawienie z opisami każdej z aktywnych misji.
Mars Odyssey
Najstarsza działająca sonda marsjańska. Jest to statek NASA, którego głównym celem naukowym było poszukiwanie śladów wody na powierzchni i stworzenie dokładnych map składu chemicznego.
Cele misji udało się zrealizować. Sonda dostarczyła dowodów na obecność lodu wodnego w marsjańskiej ziemi, w szczególnie dużych koncentracjach w regionach polarnych. Dane z sondy posłużyły wybraniu miejsca lądowania sondy Phoenix, która potwierdziła obserwacje Mars Odyssey z powierzchni.
Przeczytaj więcej:
Mars Express
Pierwsza europejska sonda międzyplanetarna. Misja składała się z orbitera i niewielkiego lądownika Beagle 2. Lądownik nie rozwinął się prawidłowo na powierzchni, ale orbiter bada z powodzeniem Marsa z góry od 2004 roku.
W arsenał naukowy sondy wchodzą urządzenia do obrazowania i mapowania mineralnego powierzchni. Właściwości marsjańskiej atmosfery i wykrywanie minerałów zapewnia para spektrometrów na podczerwień i ultrafiolet. Detektory promieniowania pozwalają na badanie interakcji górnych warstw atmosfery z wiatrem słonecznym.
Najgłośniejszym eksperymentem misji jest jednak georadar MARSIS, który pozwala na wykrywanie lodu wodnego i ciekłej wody do 5 km w głąb planety. Odkrycie lodu wodnego pod biegunem południowym potwierdzono już w pierwszym roku działania statku.
Do dziś za pomocą sondy profilowana jest atmosfera planety i co jakiś czas możemy czytać raporty z wykrycia metanu, którego pochodzenie na Marsie nie jest jeszcze wyjaśnione.
Przeczytaj więcej:
- Sonda Mars Express potwierdza anomalię stężenia metanu, wykrytą przez łazik Curiosity
- Sonda Mars Express odkrywa ciekłą wodę pod biegunem południowym Marsa
- Mroźne marsjańskie doliny
Mars Reconnaissance Orbiter
Źródło:NASA/JPL-Caltech.
MRO to amerykański orbiter badający Marsa od 2006 roku. Za jego pomocą poznajemy geologię i klimat planety. Sonda posiada najdokładniejszą wysłaną do tej pory na Marsa kamerę. Instrument HiRISE umożliwia rejestrację obrazów planety z rozdzielczością 0,3 m/px (z wysokości 300 km).
Sonda dostarczyła dowodów na istnienie wielu struktur geologicznych podobnych do ziemskich.Obrazy planety ujawniły ślady działania erozji wietrznej, wodnej i przepływów lawy z dawnej aktywności wulkanicznej. Dokładne obrazy służą też planowaniu misji powierzchniowych.
MRO odkryła minerały, które musiały powstać przy udziale ciekłej wody. Na statku zamontowano także radar penetrujący do poszukiwań wody pod powierzchnią. Od 15 lat nieustannie obserwowana jest też marsjańska pogoda za pomocą instrumentu MCS.
Oprócz roli badawczej, MRO pełni też ważna funkcję w przekazywaniu danych z misji na powierzchni. Obecnie większość danych naukowych aktywnych misji Curiosity i InSight przechodzi przez sondę, zanim trafi na Ziemi.
Przeczytaj więcej:
- Warstwy lodu ujawniają ciekawą historię klimatu Marsa
- Mars Reconnaissance Orbiter już od 10 lat bada Marsa
Łazik Curiosity
Źródło: NASA/JPL-Caltech.
Obecnie jedyny działający pojazd na Marsie. Curiosity ma masę 900 kg i jest największym urządzeniem miękko posadzonym na powierzchni planety.
Głównym celem misji Curiosity jest poszukiwanie śladów wskazujących czy Mars miał kiedyś środowisko przyjazne rozwojowi prymitywnych form życia. Cel ten udało się osiągnąć już w pierwszych latach działania. Curiosity znalazł mnóstwo dowodów na wodną przeszłość Krateru Gale, w którym się znajduje.
Łazik Curiosity jest pierwszym tak skomplikowanym urządzeniem wysłanym poza Ziemię. System umożliwiający lądowanie tak dużej maszyny na powierzchni był rozwijany w ośrodku JPL NASA przez kilkanaście lat. Łazik jako pierwszy jest wyposażony w duże wewnętrzne laboratorium, które umożliwia zdalne badanie próbek skalnych.
Obecnie Curiosity wspina się po kolejnych warstwach góry Mount Sharp wewnątrz krateru. W ten sposób poznajemy jak zmieniało się środowisko planety, gdy Mars z bogatej w wodę planety stawał się suchą pustynią. Do tej pory łazik przejechał 22 km.
Przeczytaj więcej:
- Gigantyczna panorama Marsa od łazika Curiosity
- Łazik Curiosity rekordowo stromo i wysoko [zdjęcia]
- Łazik Curiosity wspina się coraz wyżej - 7 lat misji [zdjęcia]
- Łazik Curiosity znajduje materiały organiczne w marsjańskich skałach
- Curiosity ogląda dowody na istnienie jezior i rzek w historii Marsa
Mangalyaan
Źródło: ISRO.
Pierwsza indyjska misja międzyplanetarna. Sonda została wysłana na wysoką eliptyczną orbitę wokół planety i od 2014 roku bada ją za pomocą niewielkiego zestawu 5 instrumentów naukowych.
Choć misja miała być głównie demonstracją technologii potrzebnych do badania innej niż Ziemia planety, to drugorzędne cele były naukowe. Sonda bada powierzchnię za pomocą kolorowej kamery i spektrometru na podczerwień. Na statku umieszczono fotometr LAP do szacunków utraty wody z górnych warstw atmosfery Marsa i kwadrupolowy spektrometr masowy do analizy składu egzosfery.
Przeczytaj więcej:
MAVEN
Źródło: NASA/JPL-Caltech.
Kolejny amerykański orbiter wysłany na Marsa to Mars Atmosphere and Volatile Evolution. Misja ta jako pierwsza misja poświęcona badaniu jak planeta straciła swoją atmosferę.
Sonda jest wyposażona w instrumenty badające jak wiatr słoneczny działa na górne warstwy atmosfery Marsa. Magnetometr mierzy szczątkowe pole magnetyczne, spektrometr ultrafioletowy wykonuje dokładne profile składu chemicznego górnych warstw atmosfery, a spektrometr masowy pozwala na oszacowanie składu gazowego atmosfery.
Statek pozwolił potwierdzić przypuszczenia, że wiatr słoneczny zabierał systematycznie atmosferę Marsa, a przed procesem nie mogło go chronić pole magnetycznego, którego Mars praktycznie nie posiada. Udało się też potwierdzić korelację między wzrostem aktywności słonecznej podczas burz i zwiększoną ucieczką lekkich pierwiastków.
Przeczytaj więcej:
- Atmosfera Marsa uciekła w Kosmos
- Naładowany tlen w jonosferze egzoplanety może być wskaźnikiem życia
ExoMars Trace Gas Orbiter
Źródło: ESA/ATG medialab
ExoMars TGO to kolejna europejska misja, powstała we współpracy z rosyjskim Roskosmosem. Tak jak poprzednia próba marsjańska i ta misja składała się z orbitera i lądownika Schiaparelli. Lądownik rozbił się na powierzchni, ale Trace Gas Orbiter działa do dziś.
Głównym celem misji TGO jest badanie zawartości metanu w marsjańskiej atmosferze i innych gazów śladowych. Na sondzie znajduje się 113 kg przyrządów naukowych do tego celu: spektrometr NOMAD działający w podczerwieni i ultrafiolecie, spektrometr podczerwieni ACS, kamera kolorowa stereo CaSSIS i detektor neutronów FREND.
Oprócz badań naukowych TGO jest używany również do przekazywania komunikacji z amerykańskich misji lądowych i przyszłych misji: łazika Perseverance i europejskiego łazika Rosalind Franklin.
Przeczytaj więcej:
- Sonda TGO nie wykrywa metanu w atmosferze Marsa - podsumowanie pierwszych wyników misji
- Naukowcy o krok bliżej do zrozumienia zagadki stężenia metanu w marsjańskiej atmosferze
InSight
Źródło: NASA/JPL-Caltech.
Lądownik InSight to pierwsza misja poświęcona badaniu wnętrza Marsa. Sonda została wysłana w 2018 roku i wylądowała na ogromnej równinie Elysium Planitia w okolicy równika planety.
Za pomocą misji naukowcy chcą więcej dowiedzieć się o tym jak wygląda wewnętrzna struktura planety i jak wygląda jej obecna aktywność tektoniczna i częstość uderzeń meteorytów.
Do wykonania celów naukowych lądownik został wyposażony w kilka instrumentów: sejsmometr SEIS do badania wstrząsów, próbnik ciepła HP3 do badania przenikalności cieplnej wnętrza planety i zestaw APSS do stałego monitoringu pogody i pomiarów pola magnetycznego.
Oprócz dedykowanych instrumentów naukowych, do pracy badawczej używana jest też antena pasma X. Za jej pomocą wykonywane są pomiary perturbacji osi obrotu planety, co może wskazać jak duże jest jądro Marsa i w jakiej części jest ono płynne.
Misja ma polski akcent. Firma Astronika dostarczyła mechanizm penetrujący marsjański grunt dla instrumentu HP3. Niestety warunki fizyczny powierzchni pod lądownikiem uniemożliwiły do tej pory wbicie się instrumentu. Nadal trwają jednak próby zagrzebania urządzenia. Sejsmometr wykrył już kilkaset zdarzeń, a zestaw pogodowy stale dostarcza raporty.
Przeczytaj więcej:
- Rok badań wnętrza Marsa z lądownikiem InSight
- Postępy Kreta we wbijaniu się w marsjański regolit
- Sonda InSight prawdopodobnie rejestruje po raz pierwszy wstrząs sejsmiczny na Marsie
Opracował: Rafał Grabiański
