Konec roveru Opportunity: Jak vypadaly počátky tohoto veleúspěšného projektu?

Psal se rok 1999 a NASA žila „marsovskou horečkou“. Po dvojici úspěšných sond Pathfinder a Global Surveyor mířil k rudé planetě další pár výzkumných automatů. Oba však byly zničeny – kvůli banálním chybám.

Mars Climate Orbiter (MCO) měl představovat jakousi meteorologickou stanici na oběžné dráze Marsu: Na 23. září 1999 se plánoval jeho vstup na orbitu planety. O 15 dní dřív přitom sonda provedla finální korekční manévr, který měl zaručit, že poletí po stanovené trajektorii a mine marsovský povrch o 140 km.

Parametry manévru nachystala a za jeho provedení odpovídala firma Lockheed Martin. Když však poslala data do střediska NASA, pasadenské Jet Propulsion Laboratory (JPL), tamní pracovníci spočítali, že automat proletí kolem Marsu ve vzdálenosti pouhých 57 km – a shoří tak v hustých vrstvách jeho atmosféry. JPL proto požádala Lockheed Martin o přepočítání, nicméně společnost trvala na správnosti údajů.

Sonda pak podle plánu zažehla hlavní motor s tím, že manévr dokončí nad odvrácenou stranou planety, tedy mimo dosah komunikace se Zemí. Jenže zpoza Marsu už se nikdy nevynořila… Matematici v Pasadeně měli bohužel pravdu a satelit byl zničen. Mohla za to chyba, kterou každý z nás udělal ve škole mnohokrát – použití špatných jednotek. Zatímco v Lockheed Martin počítali tah hlavního motoru v librách, lidé v NASA použili newtony. Sonda byla přitom nastavena na druhou zmíněnou jednotku.

Osud neznámý

Veškerá pozornost se proto upřela k přistávací misi Mars Polar Lander (MPL). Vše prošlo opakovanou kontrolou, protože NASA nechtěla riskovat další blamáž: 3. prosince 1999 pak sonda podle plánu odhodila přeletový stupeň, vstoupila do atmosféry rudé planety a odmlčela se – v rámci úspor totiž neměla vysílací zařízení, jehož pomocí by informovala o průběhu přistání. S kontaktem se počítalo až po dosažení povrchu.

Ani tentokrát jsme se však signálu nedočkali a NASA musela přiznat ztrátu dalšího automatu. Vyšetřovací komise měla v daném případě mnohem těžší práci, protože neexistoval sebemenší náznak problémů a nebyla k dispozici data z přistání. Pokazit se zkrátka mohlo „tisíc věcí“. Nakonec vzniklo několik možných scénářů, přičemž za nejpravděpodobnější se považuje ten následující.

Sonda měla ve výšce 9 km a při rychlosti 496 m/s vypustit padák. Po sedmi sekundách by odhodila již nepotřebný tepelný štít a o dalších 33 sekund později by uvolnila přistávací podvozek. Po 20 sekundách měla zažehnout motory a s jejich využitím se během další minuty dostat na povrch.

Testy provedené na záložním hardwaru na Zemi však odhalily chybu v přistávací logice: Software mohl uvolnění podvozku vnímat jako dosednutí. Přebíral přitom řízení letu ve výšce 40 m a při rychlosti 13 m/s, když se vypínal radar – ten by totiž tak nízko nad povrchem mohl dodávat zmatené informace, například kvůli prachu zvířenému motory. Jenže palubní počítač vzal po vypnutí radaru v potaz informace, které měl k dispozici: A na jejich základě se domníval, že už sonda dosedla. Vydal tedy příkaz k vypnutí motorů. Automat dopadl na povrch rychlostí 22 m/s. Počítalo se přitom s 2,4 m/s.

Nový a bezpečný program

Pod vlivem těchto dvou nezdarů NASA průzkum rudé planety přehodnotila. V dubnu 2000 pak založila Mars Program Office, kancelář, která měla budoucí studium Marsu koordinovat. Nejprve se počítalo se dvěma sondami – vždy jednou orbitální a jednou přistávací – v každém ze startovacích oken v letech 2001, 2003 a 2005.

Nicméně odborníci se rychle shodli, že orbiter v roce 2001 letět může, výsadkový modul však nikoliv: Zatímco u prvního zmíněného bylo totiž možné závadu snadno sledovat a odstranit, u modulu to vyžadovalo mnohem komplexnější testování. Navíc nebylo stoprocentně jisté, zda se skutečně podaří odhalit pravou příčinu. Přistávací sonda měla tudíž odstartovat nejdřív v roce 2003.

Zůstávalo přitom otázkou, zda se NASA k přistávacím misím vrátí. Špičky vesmírné agentury vyvíjely silný politický tlak na bezpečný program průzkumu Marsu. Byl představen projekt Mars Science Orbiter (MSO), orbitální sonda vybavená výkonnými kamerami, jež měla znamenat sázku na jistotu. Zároveň se několik manažerů NASA nezávisle na sobě snažilo prosadit, aby na rudou planetu zamířila mobilní laboratoř: Jedny přitom vedl vědecký zájem, jiné motivovala technická stránka věci; další nadchly výkony malého roveru Sojourner, který v červenci 1997 dosedl na marsovský povrch společně se sondou Pathfinder.

Už od ledna 1996 se přitom vyvíjelo robotické vozidlo Athena, jež mělo podle původních plánů přistát na rudé planetě v roce 2001. Nyní se nabízela možnost zvětšit jej na 75 kg a využít osvědčenou techniku z mise Pathfinder – dosednutí do nafukovacích vaků. Výpočty však ukázaly, že bude nutné použít brzdicí motory, protože přistání do airbagů by bylo příliš tvrdé. Počítalo se totiž s podobnou koncepcí jako u Pathfinderu: Mateřská stanice měla nést autonomní rover.

Dvojčata pro rudou planetu

Teprve později zaznělo, že mateřská stanice je vlastně zbytečná. Rover tak mohl vážit přes 130 kg a bylo možné se vrátit k osvědčené přistávací technologii ve stylu Pathfinderu. V dubnu 2000 dostala sonda název Mars Geologist Pathfinder (MGP) a otevřeně konkurovala misi MSO v boji o peníze na start v roce 2003. Přesněji řečeno, kandidáti byli dokonce tři, protože se zvažovala „resuscitace“ programu Mars Polar Lander a vyslání druhého exempláře. Nakonec však nikdo nechtěl zmíněnou kapitolu znovu otevírat, a navíc stále nebylo jasné, proč sonda havarovala.

Projekty MGP a MSO obdržely po čtyřech milionech dolarů. Vědci a technici měli tři měsíce, aby je detailně rozpracovali. V polovině července 2000 pořádala NASA dvoudenní slyšení: První den se řešily vědecké aspekty misí, druhý den technické. Je zajímavé, že robotické vozidlo tam bylo prezentováno pod novým označením Mars Geological Rover (MGR). A odborná komise nakonec doporučila k realizaci právě rover. Rozhodnutí musel ještě posvětit nejvyšší muž NASA, Daniel Goldin. Když se s projektem podrobně seznámil, souhlasil – s jednou podmínkou: Chtěl vyslat dvě identická zařízení, aby se zvýšila šance, že alespoň jedno dosáhne bezpečně povrchu. Teprve po letech přiznal, že ho projekt nadchl a tajně doufal v úspěch obou přistání.

TIP: Takhle vypadá maraton na Marsu: 4 077 dnů roveru Opportunity

Tým měl každopádně rozpočet 440 milionů dolarů; trvalo však jen hodinu, než náklady přepočítal a informoval ředitele, že dvojice totožných roverů vyjde na 665 milionů. Goldin dal projektu zelenou. Do startu zbývaly necelé tři roky. Mimochodem, když o několik dní později oznámila NASA zahájení programu, nesl už opět jiné označení: Mars Exploration Rover (MER). Nakonec však vstoupil do dějin jako Spirit a Opportunity. 

Konec po 15 letech

Poslední spojení roveru Opportunity se Zemí se uskutečnilo loni 10. června, kdy hustá prachová bouře zakryla západní okraj oblasti Perseverance Valley, kde se rover nacházel, a postupně pak celý Mars. Množství prachu v ovzduší způsobilo nedostatek slunečního svitu potřebného pro dobíjení baterií.

Spojení z 10. června ukázalo, že kapacita baterie je na historicky nejnižší úrovni. O dva dny později se již NASA se sondou nedokázal spojit, což vesmírná agentura vysvětlila tím, že vozítko se uvedlo do spánkového režimu.

Všechny další pokusy o navázání komunikace nebyly úspěšné, takže NASA vychází z toho, že Opportunity kvůli vrstvě prachu na solárních panelech není schopné získat energii na svůj provoz. Vyloučeno podle dřívějších názorů odborníků není ani selhání systémů sondy. Mise roveru Opportunity tak po 15 letech definitivně končí.