Mars Pathfinder
(Mars)
start: 4. prosince 1996 
ukončení mise: 3. října 1998 (ztráta spojení)
nosná raketa: Delta II 
hmotnost: 264 kg (přistávací modul), 10.5 kg (vozítko) 
zásobování energií: sluneční baterie
přistání na Marsu: 4.7.1997 

 

Historie mise:

Mars Pathafinder byl kombinovaný projekt NASA a JPL pro výzkum Marsu. Sonda provedla přistávací manévr v "Den nezávislosti" 4.7.1996 bez navedení na oběžnou dráhu. Přímo se snesla na povrch s pomocí padáků, raketových motorů a aerobagu. Mars Pathfinder dopadl na povrch Marsu rychlostí 18 m/s. Po dopadu se odrazil do vzduchu. ¨Takto poskočil asi 15 krát a sonda se přestala pohybovat až 2.5 minuty po dopadu, 1 km od původního místa. Jak probíhalo přistání můžete vidět zde (1 MB, avi). Místo přistání bylo pojmenováno "Sagan Memorial Station" a leží v údolí Ares (19.33N, 33.5W), 850 km  od přistání sondy Viking 1. Při průletu atmosférou byla prováděna měření atmosféry. Sonda byla před přistáním uzavřena do trojice panelů slunečních baterií, které se rozbalily po přistání. Jak vypadalo okolí místa přistání uvidíte tady (1 MB, avi). Dne 6.7.1996 sonda vypustila na povrch Marsu výzkumné vozítko Sojourner. Přistávací modul i vozítko pracovaly do 27.9.1996, kdy byla z neznámých důvodů ztracena komunikace s hlavním vysílačem přistávacího modulu. Velmi slabé signály byly zachyceny ještě 1. a 6. 10, poslední neúspěšný pokus o obnovení komunikace byl proveden 10.3.1998. Přesto sonda a vozítko pracovaly bezchybně 83 dní - trojnásobek původně plánované doby.
   

Vozítko Sojourner (podle Alešovy encyklopedie kosmonautiky)

Šestikolové vozítko ovládané pozemským operátorem. Zpoždění signálu je 10 minut. Základní rozbory půdy a skal byly provedeny prvních sedm dnů činnosti v bezprostředním okolí přistávacího modulu (do deseti metrů).

Podstatnou novinkou ve výzkumu Marsu je první pohyblivý prostředek MFEX (Microrover Flight Experiment). Lze ho ovládat ze Země, avšak řada činností se vykonává autonomaticky. Základem je hliníková konstrukce na šestikolovém podvozku Rocker-Bogie, navrženém v JPL koncem 80. let. Hmotnost je 11.5 kg, délka 630 mm, šířka 480 mm, výška 280 mm a zdvih podvozku 130 mm. Na "zádech" nese panel slunečních baterií (0.22 m2, 0.34 kg), pokrytý 234 články GaAs/Ge, poskytující max. 16.5 W. Normální spotřeba je asi 10 W. Mimořádně lze zvýšit odběr až na 30 W připojením tří záložních baterií o kapacitě po 12 Ah, které však nelze dobíjet.

Vozítko má vlastní řídicí systém s 8 bitovým mikroprocesorem Intel 80C85 s rychlostí 100 000 instrukcí/s a operační pamětí RAM 0.576 MB. Komunikuje se 70 senzory a ovládá i kamery, modem, motory a elektroniku. Do paměti lze uložit vždy jen 1 obrázek.

Jízdní vlastnosti při pozemních testech byly skvělé. Každé kolo má vlastní náhon s převodem 2000:1, přední a zadní pár je samostatně nastavitelný, což umožňuje prakticky otočení na místě. Typická dopředná rychlost pohybu je 0.4 m/min a a lze zvládnout překážky o výšce 0.26 m se sklonem do 30°.

Akční rádius je 500 m. Sonda i rover jsou vybaveny radiovými modemy (UHF) s rychlostí přenosu 2400 bit/s. Pokud se rover vzdálí víc než 10 m, dostane se mimo kontrolu palubní kamery a bude odkázán sám na sebe. Je vybaven autonomním navigačním systém se stereokamerami a laserovým detekčním dálkoměrem.
 

Přístroje (podle Alešovy encyklopedie kosmonautiky)

  • IMP - Imager for Mars Pathfinder (5.2 kg, 2.6 W)

    • Stereoskopický barevný zobrazovací systém se sadou výměnných spektrálních filtrů pro každý ze dvou kamerových kanálů (původně navržen jen monoskopický systém). Kamera je umístěna na vysunovací tyči asi 1 m nad povrchem a krokové motorky umožňují její pohyb v azimutu a v elevaci. Optiku tvoří dva triplety (f /18, efektivní ohnisková vzdálenost 23 mm, rozlišení 1 miliradiánu) a dále dvě zrcadla, vzdálená od sebe 0.15 m pro vytvoření stereo-efektu. V obou optických svazcích je vložen dvanáctipolohový výměník s filtry, každý CCD detektor má 256×256 prvků. Kromě stereoskopických snímků byla pořizována monoskopická panoramata okolí v 8 spektrálních pásmech. Zobrazovací systém byl využíván i při meteorologických pozorováních.
     
  • ASI/MET - Atmospheric Structure Instrument/Meteorology Exp. (2.04 kg, 3.2 W)

    • Technický systém, umožňující získat informace o atmosféře během přistávání (profily hustoty, teploty a tlaku od výšky 100 km až k povrchu) a po dobu činnosti na Marsu. Teplotní čidla tvoří termočlánky - jeden pro měření při sestupu, další ve výšce 25, 50 a 100 cm nad povrchem. Vikingy měly čidlo jen v jedné výšce a nemohly proto získat informace o vertikálním proudění.
  • Zobrazovací zařízení - vozítko

    • Vpředu je instalována monochromatická stereokamera Kodak se sensory KAI-0378, vzadu barevná kamera Kodak se sensorem KAI-0371 M (obdoba komerční digitální kamery DVC-300), schopná snímat až milimetrové detaily na všech vzorcích, zkoumaných spektrometrem APX.
  • APXS - Alpha Proton X-Ray Spectrometer  - vozítko (0.74 kg, 0.8 W)

    • Alfa-protonový a rentgenový spektrometr je umístěn na zadní části podvozku vozítka na výklopném mechanismu (20°) a je jeho jediným vědeckým přístrojem. Může určit obsah většiny významných prvků s výjimkou vodíku. Při interakci s prvky s atomovými čísly 9-14 jsou získávána protonová spektra, při interakci s těžšími prvky rentgenová spektra. Úplná analýza trvá 10 hodin.

Cíle mise

  • demonstrace levného přistání na Marsu
  • test komunikace vozítko > přistávací modul > Země
  • výzkum atmosféry
  • zobrazení blízkého i vzdáleného povrchu
 Panoramatický snímek z místa přistání

Výsledky mise

  • tisíce mimořádně kvalitních fotografií povrchu Marsu
  • chemické rozbory půdy a hornin
  • parametry atmosféry při sestupu podobné jako u  Vikingu 1
  • tlak na Marsu: (6.68-6.79) mb 
  • teplota povrchu: V noci -78 °C, ve dne -14 °C
 Kámen Yogi v místě přistání
 
Důkladně bylo prozkoumáno 100 m2 v bezprostředním okolí sondy. Chemický rozbor některých kamenů vykazuje mimořádně vysoké procento křemíku. Množství prachu v oblasti přistání bylo relativně malé, 16% pokryto kameny. Větší kameny (> 0.5 m) byly naneseny při katastrofických povodních v minulosti. Kameny jsou tmavošedé, prach jasně červený. Z chemických analýz plyne, že prapůvodním materiálem, ze kterého kameny vznikly, byly  bazalty a andesity. Hustota materiálu na povrchu byla (1.2-2) g/cm3. Veškeré analýzy nasvědčují tomu, že Mars byl dříve planetou bohatou na vodu v kapalném stavu a s atmosférou podstatně mohutnější než dnes.  Tlak se nepatrně periodicky měnil podle ohřevu atmosféry ve dne a v noci. Vítr měl různé směry a rychlosti menší než 10 m/s. Z měření momentu setrvačnosti vyplývá, že Mars má pevné kovové jádro o poloměru (1300-2000) km.

 

Další informace o této sondě naleznete zde:

  
 
  [ Astrofyzika ] [ Galerie ] [ Sondy ] [ Úkazy ] [ Plazma ] [ Slavní lidé ] [ Aplety ] [ Ke stažení ] [ Odkazy ]