Árpád
-2 °C
3 °C

Új űrszonda landolt a Marson

000 14K6BI
2018.11.26. 20:25
Magyar idő szerint november 26. hétfőn este 20:54-kor landolt a Marson az InSight űrszonda. Ez lesz az első alkalom, hogy a Mars mélyét vizsgálják a kutatók, és amit ott találnak, az a Föld keletkezésének megismeréséhez is közelebb vihet. Összeszedtük, mi mindent érdemes tudni az InSightról és az egész projektről, majd élőben közvetítettük a landolást.

 A landolás előtt írtuk:

Bár manapság a Marssal kapcsolatban a legnagyobb érdeklődés az emberes missziókat övezi, ezek ma még mindig inkább a sci-fi és a valóság határán egyensúlyoznak, hiába költözne át Elon Musk már hét év múlva a szomszédba. Sokkal közvetlenebb izgalmakat szolgáltatnak viszont az ember nélküli landolások, amelyek mögött elképesztő mérnöki teljesítmény van és óriási tudományos jelentőséggel bírnak.

7 perc terror

Hiába gondolhatnánk, hogy 2018-ban egy újabb Marsra szállás már meg se kottyan, hiszen 2014-ben egy üstökösre is sikerült leszállni, idén meg már sportkocsit lődöztünk az űrbe, valójában még ma is meglehetősen nehéz mutatványnak számít landolni a szomszédos bolygón – nem csoda, hogy ez még mindig csak a NASA-nak sikerült igazán jól, és az összes kísérlet több mint fele végződött kudarccal.

A legnagyobb nehezítő körülmény, hogy a ritka marsi légkörben nagyon nehéz annyira lelassítani a felszín felé száguldó szondákat, hogy landolás helyett a küldetésük ne egy becsapódással érjen gyors véget.

Egy leszállóegység három fázisban jut el a bolygóra, miután elérte annak légkörét. Ezek a fázisok a belépés, a az ereszkedés és a landolás (entry, descent, landing, EDL). A folyamat viszont összességében több ezer lépésből áll, és mindegyiknek tökéletesen kell működnie ahhoz, hogy a leszállás sikeres legyen.

Nagyjából így fog ez kinézni az InSight esetében:

  • A leszállóegység 7 perccel a légkör legfelső rétegének elérése előtt válik le a szállítóegységről.
  • Ezután még irányba kell állnia, hogy a hőpajzsa pontosan a légkör felé nézzen. A szonda ekkor 19,8 ezer kilométer per órás sebességgel száguld.
  • 12 fokos szögben kell elérnie az atmoszférát, mert ha kisebb szögben érkezne, a sűrűbb részébe hatolna be, és elégne menet közben; ha meg nagyobb szögben, akkor egyszerűen lepattanna.
  • Ha sikerül belépni a légkörbe, a szondának még nagyjából 110 kilométert kell megtennie a felszínig, erre 7 perce van – ezt az időszakot szokták a mérnökök a terror 7 percének nevezni.
  • Ahogy egyre sűrűbb légköri rétegbe ér, a szonda radikálisan lelassul: két perc alatt 20 ezerről 1,6 ezer kilométer per órás sebességre. Eközben a hőpajzsa több mint 1000 Celsius-fokosra hevül.
  • 16 kilométerrel a felszín felett aztán kiengedi a szuperszonikus ejtőernyőjét, amely tovább lassítja.
  • 15 másodperccel később ledobja a hőpajzsot.
  • Újabb 10 másodperccel később, kiereszti és rögzíti a három lábat, amelyekre landolni fog.
  • Egy perccel később bekapcsol a landolóradar, és rádióhullámokat küld a felszín felé, hogy bemérje, pontosan milyen magasan jár a szonda, és milyen tempóban közeledik.
  • Másfél kilométerrel a felszín felett a szonda leválik az utolsó szállítómodulról és ezzel az ejtőernyőről is, és a saját hajtőművét bekapcsolva ereszkedni kezd, de közben még gyorsan ki kell térnie a ledobott modul alól, nehogy az ernyőstől rajta landoljon. Közvetlenül a landolás előtt már csak 8 kilométer per órás kocogósebességgel halad.
  • Végül a hajtóműveknek abban a szent pillanatban le kell állniuk, ahogy a szonda eléri a felszínt, különben az InSight a landolás után azonnal felborulna.

A felbocsátása óta megtett 484 millió kilométer megtétele után az InSight az Elysium Planitia nevű síkságra fog leszállni. Ez egy kimondottan unalmas, eseménytelen környéknek számít, és a mérnököknek kifejezetten ilyenre is volt szükségük, hiszen a szonda nem krátereket, hegyeket és hasonló felszíni képződményeket fog vizsgálni, hanem a bolygó belsejét, amihez leginkább védettségre és zavartalan körülményekre van szükség. A landolást a kaliforniai Pasadenából, a NASA Jet Propulsion Laboratory központjából felügyelik.

Korábbi próbálkozások, jövőbeli küldetések

Az első ember készítette szerkezet egy nap híján napra pontosan 47 éve, 1971. november 27-én érte el a Marsot, a szovjet Marsz–2 leszállóegysége sokkal inkább lezuhant a bolygóra, mintsem leszállt. A hat nappal később érkező Marsz–3-nak már sikerült a landolás, de mindössze 20 másodperccel később elnémult. Az első sikeres Mars-missziót a NASA két Viking-űrszondája hozta el 1976-ban. Ezt az évtizedek során még több sikeres és néhány sikertelen landolási kísérlet követte.

Az utolsó egyértelműen sikeres leszállást a Curiosity hajtotta végre 2012-ben, egyben ez a marsjáró az egyetlen ma is aktív leszállóegység a bolygón. A 2004-ben landolt Opportunity egészen sokáig húzta, de idén júniusban elnémult, és bár szeptemberben megtalálták, életjelet azóta sem ad magáról.

A legutóbbi próbálkozás az európai ESA és az orosz Roszkoszmosz közös ExoMars projektjének első felvonása volt 2016 októberében, de a Schiaparelli kísérleti leszállóegységgel egy perccel a landolás előtt megszakadt a kapcsolat, és az egy rendszerhiba miatt a bolygóba csapódott.

A tervek szerint a következő években sem maradunk Marsra szállás nélkül, 2020 nyarán három leszállóegység is elindulhat a szomszéd bolygó felé: a NASA a Mars 2020 munkanevű misszióban indítana útnak egy új marsjárót; a kíanaiak ugyanekkorra tervezik a maguk Mars-küldetését, amely során egy bolygó körüli pályára állítandó szonda mellett egy marsjárót is elindítanának; az ExoMars projekt második lépcsője keretében pedig egy európai-orosz marsjáró is ekkor indulhat útnak.

Bolygóközi hőmérő

Az InSight az amerikai NASA és az európai ESA űrügynökségek közös fejlesztése. Bő fél éve, május 5-én indították útjára a kaliforniai Vanderberg légi bázisról, egy Atlas V-401 hordozórakétán. (Ez volt egyébként az első bolygóközi küldetés, amely nem Floridából indult.) Eredetileg 2016 tavaszán indult volna, de két évvel elhalasztották, miután kiderült, hogy meghibásodott az egyik műszere.

Az űrszondán dolgoznak a Lockheed Martin dolgozói 2015 májusában.
Az űrszondán dolgoznak a Lockheed Martin dolgozói 2015 májusában.
Fotó: RJ Sangosti / Getty Images Hungary

A szonda a két nagy napelemes panel kinyitása után 6 méter hosszú, 1,6 méter széles, nagyjából egy méter magas és 360 kilogrammos. Mivel nem marsjáró, nem kerekeket kapott, hanem három lábat, ezeken egy helyben állva fogja elvégezni a méréseit. A felépítését a 2008-ban sikeres landolást végrehajtó Phoenix űrszondáról mintázták.

A Mars felszínéről és légköréről már egészen sokat tudunk, de arról még szinte semmit, hogy mi folyik a felszín alatt. Ezért ha sikeresen landol és munkába áll,

az InSight lesz az első űrszonda, amely a Mars mélyét fogja vizsgálni, és megméri a bolygó hőmérsékletét is.

Innen kapta a becsületes nevét is: Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport, vagyis belső felfedezés szeizmikus vizsgálatok, geodézia és hőátvitel használatával. Ebből lett az InSight rövidítés, ami egész frappánsan sikerült, mert maga a szó bepillantást jelent, tehát ez is utal a szonda feladatára.

A küldetést két évre tervezik. Az egymilliárd dolláros projekt célja, hogy segítsen pontosabb képet alkotni arról, hogyan keletkezett 4,5 milliárd éve a Mars, illetve a Naprendszer és más csillagrendszerek többi sziklás bolygója, így a Föld is. Az eredményei segíthetnek megérteni azt is, hogy miért nem lakható bolygó a Mars.

Az InSight a különböző műszereivel három fontos vizsgálatot fog végezni:

  • A SEIS nevű szeizmométerrel méri majd a marsrengések okozta rengéshullámokat, és feltérképezi a bolygó belső szerkezetét.
  • A HP3 nevű műszer olyan, mint egy óriási hőmérő: 5 méter mélyen lefúr a felszín alá, hogy megmérje a bolygó hőmérsékletét.
  • A RISE rádióműszer megméri a Mars pólusának apró imbolygásait, hogy pontosabb képet alkothassunk a bolygó magjának összetételéről és szerkezetéről.

Az InSight lesz az első szonda, amely képes lesz az 1,8 méteres robotkarjával műszereket levenni a fedélzetéről és elhelyezni a felszínen. Így fog a helyére kerülni a szeizmométer is, majd rá egy szél- és hőpajzs, hogy a műszer háborítatlanul dolgozhasson.

A misszió igazi nemzetközi csapatmunkában valósul meg. A projektet a NASA JPL felügyeli; a szondát és szállítóegységét a denveri Lockheed Martin Space építette; a szeizmométert francia kutatók fejlesztették német, svájci, brit és JPL-es közreműködéssel; a HP3 műszert német és lengyel mérnökök készítették; a spanyolok pedig a szélérzékelőket dobták be a közösbe.

Kapott két kis útitársat is

A leszállásról egész sor különféle szonda és műszer fog adatokat küldeni a földre, ezeket itt vettük végig.

Az InSight adatai a korábbi leszállóegységekéhez hasonlóan a Mars körül keringő Mars Reconnaissance Orbiter és Mars Odyssey űrszondákon keresztül fog a Földre érkezni, ahol a NASA Deep Space Network nevű hálózata – egy kaliforniai, egy spanyol és egy ausztrál állomás – fogja fogadni.

Emellett viszont az InSight-misszióval párhuzamosan fut egy attól független, de azt segítő NASA-kísérlet is: a Mars Cube One vagy MarCO nevet viselő projekt, amellyel egy újfajta űrbeli kommunikációs módszert tesztelnek.

A MarCO két aktatáska méretű kockaműhold (CubeSat), amelyek ugyanazzal a hordozórakétával indultak útnak, de külön érik el a Marsot az InSight nyomában, 10 ezer kilométerrel lemaradva – és egymástól is ilyen távolságban –, hogy elkerüljék az ütközést.

A NASA fantáziarajza az űrszondáról
A NASA fantáziarajza az űrszondáról
Fotó: Nasa / AFP

Az InSight sikere nem függ a MarCO sikerétől, a leszállóegységről tehát akkor is jönni fognak az adatok, ha egyik miniműhold se fog megfelelően működni, de ha beválnának, az felgyorsítaná a kommunikációt. Míg ugyanis a hagyományos csatornákon akár is órákat kellene várniuk a mérnököknek, a MarCO közreműködésével már 8,7 perccel a leszállás után visszaérkeznének bizonyos adatok, így tudni lehetne, sikeres volt-e a landolás.

Az viszont csak magyar idő szerint kedden hajnali fél három körül fog kiderülni, hogy a szondának sikerült-e kinyitnia a működéséhez szükséges napelempaneleket is, vagyis el tudja-e kezdeni a tulajdonképpeni munkát.

És akkor nézzük a landolást!

Maga a landolás magyar idő szerint 21 óra köröl várható, de már korábban érdemes figyelni a NASA által biztosított élő közvetítést. Mi is így fogunk tenni, és a videó alatt tudósítunk a fejleményekről. Tartsanak velünk!

A NASA közvetítése 20 órakor elindult, de persze sok minden még nem történik, mindenki arra vár, hogy az InSight elérje a Marsot és megkezdje a landolást. Addig is a projekt vezetői beszélnek a mérnöki kihívásokról és a szonda műszereinek működéséről.

A NASA azokra is gondolt, akiket nem érdekelnek a kommentárok és miniinterjúk, csak a JPL vezérlőtermének izzadó mérnökeit szeretné nézegetni. Ők ezen a linken találják a sallangmentes, és persze kicsit unalmasabb élő videót.

A NASA Donald Trump által kinevezett vezetője, Jim Bridenstine is nagyon izgatott már, erről egy bizonyító erejű felvételt is posztolt, biztos, ami biztos:

Bár a két MarCO miniműhold közül az egyik a korábbi hírek szerint szivárogtatta az üzemanyagát, a szakemberek most azt mondják, mindkettő tökéletes egészségnek örvend, így jó eséllyel bevethetők lesznek a landolás utáni adattovábbításban.

A bolygóközi utazáshoz a NASA egy Startracker nevű szoftvert is használt, amely a csillagok helyzete alapján navigált. Ezt most kikapcsolták, hiszen már nincsen rá szükség, és az út végére átálltak a Nav2 nevű navigációs szoftverre. Néhány perc múlva az InSight leválik a hordozóegységről.

20:42: Az InSight levált a szállítóegységről, most fordítja a hőpajzsát a légkör felé. Hamarosan belép a Mars légkörébe. A kapcsolat rövid időre megszakadt a szondával, de ez természetes, mert most álltak át a magán a szondán található UHF, vagyis ultra magas frekvenciájú jeladóra.

Közben úgy tűnik, a MarCO miniszondák valóban működnek és szépen küldik az adatokat.

20:47:  Az InSight sikeresen belépett a Mars légkörébe.

20:49: Most jár az útja legforróbb szakaszán a szonda, a hőpajzsnak közel 1600 Celsius-fokos hőt kell kiállnia.  

20:51: Az InSight kiengedte az ejtőernyőjét is, majd ledobta a hőpajzsot.

20:53: A lábait is kiengedte, majd működésbe lépett a radar.

20:54: Sikerült a leszállás!

Ds9KsqGWkBEG76I (1)
Fotó: NASA

Eddig minden a legnagyobb rendben ment, az InSight sikeresen megérkezett a Marsra. Hamarosan megérkezik az első jel közvetlenül a szondáról is, és láthatjuk az első általa készített marsi fotót is. Nagy az öröm a NASA JPL központjában.

20:59: Újabb üdvrivalgás, befutott az első fotó, persze még nyersen és a szükséges utómunka előtt, de pontosan úgy, ahogy a NASA mérnökei is megkapták az InSighttól, frissen-ropogósan:

Az InSight első fotója a Marson.
Az InSight első fotója a Marson.
Fotó: NASA / Youtube

Rob Manning vezető mérnök szerint a landolás úgy nézett ki, ahogy a legszebb álmaikban elképzelték.

 Jim Bridenstine NASA-főnök épp arról beszél, hogy a landolás után másodpercekkel csörgött a telefonja, Mike Pence alelnök hívta, hogy gratuláljon a sikerhez. Pár perccel később Pence Twitteren is gratulált.

Így nézett ki a visszaszámlálás élőben:

Az InSighttal együtt több mint 2,4 millió ember neve is megérkezett a Marsra. A NASA ugyanis lehetővé tette, hogy bárki beküldje a nevét, amely aztán rákerült egy mikrocsipre a szonda fedélzetén. Először 1,6 millióan éltek a lehetőséggel, de a nagy sikerre való tekintettel a NASA nyitott egy második kört is, ahol még 800 ezren csatlakoztak – köztük az Index űrügyi főfelelőse, Nagy Attila Károly kollégánk, ezúton is gratulálunk neki a sikeres landoláshoz!

Most jön még csak a java

A kutatók még nagyon várják a landolással kapcsolatos további adatokat a Marsról, főleg arra kíváncsiak, hogy a szondának energiát biztosító két napelempanelt sikerül-e rendben kinyitnia. Ha igen, akkor tekinthető teljes sikernek a mai nap. (De ahogy fentebb is írtuk, ez csak magyar idő szerint hajnalban fog kiderülni.) Aztán jön a nagygenerál, végig kell nézni, hogy minden műszer és szenzor sértetlenül túlélte-e a manővert. Ha ez is megvan, a szonda elkezdheti majd kipakolni a műszereket, hogy elkezdődhessenek a mérések.

Kétségtelenül a sikeres leszállás volt a leglátványosabb és legizgalmasabb része az InSight-küldetésnek, de az igazi munka csak ezután fog elkezdődni. 

Már a napokban is várhatók újabb fotók és más adatok, de a szeizmikus mérések és más tudományos szempontból igazán fontos eredmények jövő márciustól várhatók.

Természetesen ezekről is be fogunk számolni, de a közvetítésünket most lezárjuk, köszönjük, hogy velünk tartottak a Marsra.

Frissítés: Működésbe léptek a napelemek

Magyar idő szerint kedd hajnali fél három körül, a bolygó körül keringő Mars Odyssey szonda közvetítésével megérkezett az InSight jelzése arról, hogy sikerült kinyitnia a két napelempanelt és azok működésbe is léptek.

Az InSight ezen kívül egy képet is küldött, amelyet a robotkarjára szerelt kamerával lőtt. Ennek a kamerának a képei alapján fogják tudni követni a földi irányítók, hogy a robotkar által elhelyezett műszerek rendben vannak-e, de ez az első kép még inkább arról tanúskodik, hogy az InSight valóban elfoglalta helyét az Elysium Planitia síkságán:

insight mars.PNG
Fotó: NASA/JPL-Caltech

Dolga végeztével a MarCO B miniműhold is készített még egy búcsúfotót a Marsról, amelyet a NASA JPL meg is osztott Twitteren.

(Borítókép: Az űrszondát szállító hordozórakéta a kilövés előtt Május 4-én. - fotó: Bill Ingalls / AFP)

Köszönjük, hogy minket olvasol minden nap!

Ha szeretnél még sokáig sok ilyen, vagy még jobb cikket olvasni az Indexen, ha szeretnéd, ha még lenne független, nagy elérésű sajtó Magyarországon, amit vidéken és a határon túl is olvasnak, akkor támogasd az Indexet!

Tudj meg többet az Index támogatói kampányáról!

Milyen rendszerességgel szeretnél támogatni minket?

Mekkora összeget tudsz erre szánni?

Mekkora összeget tudsz erre szánni?