Expresně k Marsu a Venuši (2): Evropské sondy Mars Express a Venus Express

V předchozí části článku jsme opustili družici Mars Express v době, kdy se rozhodovalo o přistávacím modulu Beagle II, evropském robotu, který měl dosednout na povrch rudé planety. Ještě několik okamžiků před startem se projekt potýkal s ekonomickými problémy...

Úspěšně na cestě

Sonda Mars Express o startovací hmotnosti 1 223 kg se chystala na start na kosmodromu Bajkonur, ve speciálně vybudované čisté místnosti v rohu montážní budovy pro superrakety N-1 a později Eněrgija. Strop objektu se přitom o rok dříve propadl (zahynulo osm dělníků) a zničil jediný letěný exemplář kosmoplánu Buran, stejně jako komponenty několika raket Eněrgija. Jelikož trosky ještě nebyly odklizeny, technici ESA vzpomínali, jak museli cestou do práce překračovat rozdrcené části sovětského stroje…

Sonda nicméně 2. června 2003 úspěšně odstartovala. O tři dny později ji však čekal kritický okamžik – uvolnění čelistí, které pevně držely Beagle II při startu. Kdyby nefungovaly, šlo by o katastrofu: nejenže by modul nemohl zkusit přistát, ale nebylo by ani možné navést Mars Express na dráhu kolem cílové planety. Čelisti naštěstí pracovaly správně, totéž se však nedalo říct o energetickém systému: testy odhalily závadu na spojení mezi slunečními bateriemi a sondou, která tak měla k dispozici o 28 % méně energie, než se plánovalo. Proto bylo nutné přepsat řídicí software a hlavně změnit model distribuce energie během normálních a nouzových režimů.

Devatenáctého prosince došlo k roztočení Beaglu (14,2 otáčky za sekundu) a následovalo natočení sondy a odhození modulu rychlostí 0,3 m/s. V té době se obě tělesa nacházela pět milionů kilometrů od cíle a Beagle II směřoval do přistávací elipsy o rozměru 6 × 30 km.

Testováno u rudé planety

Podle plánu neměl modul komunikovat během přibližování a přistání, ale měl se ozvat až po dosednutí na povrch v Isidis Planitia. K tomu však nikdy nedošlo. Vzhledem k zákonitostem nebeské mechaniky nemohla sonda Mars Express prvních deset dní s výsadkovým modulem komunikovat (Beagle II nedokázal vysílat přímo na Zemi, musel využívat translační stanici na oběžné dráze). Dvě a půl hodiny po přistání prolétala nad místem americká Mars Odyssey, nic však nezaslechla. Pokusy o navázání spojení se nedařily ani v dalších dnech a týdnech a 12. března 2004 byly ukončeny. Už 6. února byl však modul Beagle II prohlášen za „ztracený“.

Co se vlastně stalo? Nevíme. Vznikla sice vyšetřovací zpráva, ale kvůli ochraně průmyslových tajemství je tajná a na veřejnost se dostala jen její sumarizace. Navíc Beagle II při přistání nekomunikoval, takže komise pouze stanovila různé hypotézy. Vědecký ředitel ESA tehdy každopádně kulantně prohlásil, že „kreativní přístup použitý při misi Beagle II zašel příliš daleko“. Jiný člen komise pod příslibem anonymity lakonicky pronesl, že „ta věc nikdy neměla být puštěna na start“.

Při vývoji modulu se často kvůli nedostatku financí nebo času neprováděly patřičné testy: mnohé komponenty se tak měly zkoušet až při přistání! Komise každopádně konstatovala, že nejpravděpodobnější příčinou havárie se stalo selhání padáku či airbagů. Pracovala však i s dalšími scénáři: misi mohl zlikvidovat střet s odhozeným tepelným štítem, nestabilita při vstupu do atmosféry apod. Zajímavé je, že odlet od Mars Expressu monitorovala malá kamera (s rozlišením 640 × 480), která zaregistrovala několik objektů odpadajících od Beaglu II. Nepodařilo se je identifikovat, ovšem podle jednoho z výkladů mohlo jít o odlepené části tepelného štítu, které sloužily jako dvířka při montáži.

Britští tvůrci každopádně skálopevně stojí za jiným vysvětlením: prý šlo o „nešťastnou náhodu“. Ke zvláštnímu závěru dospěla i nezávislá komise Dolní sněmovny, která přímo obvinila agenturu ESA, že program Beagle II nezastavila a umožnila tak plývání britskými veřejnými prostředky! Britové chtěli modul modernizovat a pod názvem Beagle III jej poslat do vesmíru znovu, už se však nenašel nikdo, kdo by ho za takových podmínek vzal k Marsu na palubu vlastního kosmického plavidla. 

Sonda Mars Express mezitím 25. prosince provedla 32minutový zážeh motorů, který snížil její rychlost o 800 m/s a navedl ji na dráhu kolem Marsu. Tam družice od té doby pracuje a stala se druhým nejdéle fungujícím automatem nad rudou planetou.

Další cíl – Venuše

V roce 2001 zkoumala ESA devět návrhů na realizaci menší kosmické mise, mezi nimi i koncept využití zkušeností z Mars Expressu pro výrobu družice určené k průzkumu Venuše. Návrh se dostal mezi tři finalisty. Myšlenka „vzít sondu a poslat ji jinam“ vypadá velmi jednoduše, ale realita je mnohem složitější. U Venuše například panuje ve srovnání s Marsem čtyřnásobná intenzita záření (na druhou stranu tak stačí poloviční panely slunečních baterií) a také gravitace se u obou těles zásadně liší (pro manévry je tudíž nezbytné jiné množství pohonných látek).

ESA nicméně dospěla k názoru, že nutné změny jsou přijatelné, a projekt Venus Express dostal v listopadu 2001 zelenou. O rok později byl definitivně schválen k realizaci: z finančních důvodů z něj pouze zmizel radar VENSIS, který měl poprvé v historii nahlédnout pod povrch planety. Sonda odstartovala 9. listopadu 2005 a 11. dubna 2006 zažehla u Venuše na 53 minut hlavní motor. Její rychlost se tak změnila o 1,3 km/s a družice se dostala na prozatímní dráhu s periodou devíti pozemských dní. Po sérii dalších manévrů se usadila na pracovní dráze s dobou oběhu 24 hodin.

Mise měla původně trvat 500 pozemských dnů, ale několikrát došlo k jejímu prodloužení. ESA pro ni zajistila financování do prosince 2014, sondě se však povážlivě ztenčily zásoby pohonných látek. Jelikož by se stala neovladatelnou, rozhodla se ji evropská agentura nasměrovat k řízenému zániku v hustých vrstvách atmosféry Venuše v druhé polovině roku 2014.

Merkur bez návštěv

ESA svého času zvažovala i misi sondy Mercury Express, která by v maximální možné míře využila zkušenosti a techniku družic Mars Express i Venus Express pro průzkum první planety Sluneční soustavy. Se startem se počítalo v roce 2005 a už po sto dnech mělo zařízení dorazit k cíli: ovšem pozor, na rozdíl od misí k Venuši a Marsu měla být sonda jen průletová. Předpokládalo se však, že by kolem Merkuru proletěla nejméně dvakrát (pokaždé nad jinou polokoulí), takže by nám o planetě poskytla ucelený obraz. Měla studovat její gravitaci, atmosféru, interiér i povrch (s rozlišením 1 km/pixel). 

Projekt se však nakonec nedočkal schválení k realizaci: bylo by totiž nutné kompletně přepracovat jak konstrukci sondy (u Merkuru panuje vzhledem k blízkosti Slunce výrazně vyšší tepelný tok), tak její přístroje, protože byly dimenzovány na dlouhodobý průzkum – a nikoliv na krátkodobé pozorování. ESA ovšem na první planetu Sluneční soustavy nezanevřela: naopak se rozhodla pro specializovanou misi Bepi Colombo s plánovaným startem v lednu 2017.