Πέμπτη, 5 Αυγούστου 2021

Το πρώτο ρομποτικό όχημα στον πλανήτη Άρη

 
Τον Μάιο του 1971, η Σοβιετική Ένωση έστειλε στον Άρη δύο ρομποτικούς διαστημικούς ανιχνευτές που εκτοξεύτηκαν με διαφορά εννέα ημερών ο ένας από τον άλλο, το Άρης 2 και το Άρης 3. Κανένα από τα δύο δεν ολοκλήρωσε την αποστολή του.
 
 
 
Το σκάφος προσεδάφισης του Άρης 2 συνετρίβη στον πλανήτη, ενώ οι εκπομπές του Άρης 3 σταμάτησαν 14,5 δευτερόλεπτα αφότου προσγειώθηκε το σκάφος προσεδάφισης. Παρά την αποτυχημένη αποστολή, το Άρης 3 πέτυχε έναν πρωταρχικό στόχο: έγινε το πρώτο διαστημικό σκάφος που έκανε ομαλή προσγείωση στον Άρη, μεταφέροντας αυτό που θα ήταν το πρώτο Mars rover.
 
Τόσο το Άρης 2 όσο και το Άρης 3 ήταν πανομοιότυπα διαστημικά σκάφη με πανομοιότυπο υλικό. Είχαν επίσης πανομοιότυπους στόχους αποστολής, μια ομαλή προσγείωση στον Κόκκινο Πλανήτη και να τραβήξουν φωτογραφίες του τοπίου, να μελετήσουν την τοπογραφία, τη σύνθεση και τις φυσικές ιδιότητες της επιφάνειας, να μετρήσουν τις ιδιότητες της ατμόσφαιρας, να παρακολουθήσουν τον ηλιακό άνεμο, καθώς και τα διαπλανητικά και Αρειανά μαγνητικά πεδία, και να λειτουργούν ως επικοινωνιακός κόμβος για να στέλνουν σήματα από τα σκάφη προσεδάφισης στη Γη.
 
Το Άρης 2/Άρης 3  
 
Μόλις δύο εβδομάδες πριν από την εκτόξευσή τους, η επιφάνεια του πλανήτη τεμαχίστηκε από μια έντονη καταιγίδα σκόνης η οποία απειλούσε να σαμποτάρει τις εκτοξεύσεις. Επειδή ήταν πολύ αργά για τον επαναπρογραμματισμό των υπολογιστών της αποστολής, αποφασίστηκε ότι οι εκτοξεύσεις θα προχωρούσαν όπως είχε προγραμματιστεί, αλλά αντί να καταγράψουν την επιφάνεια του Άρη, ένα σημαντικό μέρος των διαθέσιμων πόρων δεδομένων διατέθηκε στην απόσπαση εικόνων της καταιγίδας από το τροχιά.
 
Μοντέλο της μονάδας προσεδάφισης Άρης 3 στο Μουσείου Κοσμοναυτικής στη Ρωσία
 
Στις 19 Μαΐου του 1971, στο κοσμοδρόμιο του Μπαϊκονούρ, εκτοξεύτηκε το Άρης 2. Στις 27 Νοεμβρίου έφτασε στην τροχιά του Άρη. Λίγο πριν μπει σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη, το σκάφος προσεδάφισης αποσπάστηκε από το διαστημικό σκάφος και έπεσε στην επιφάνεια του Άρη. Όμως η γωνία εισόδου ήταν πολύ απότομη και το σύστημα καθόδου δεν λειτουργεί. Το αλεξίπτωτο απέτυχε να ανοίξει και η κάψουλα έπεσε βίαια στον πλανήτη και πιθανώς διαλύθηκε σε άπειρα κομμάτια. Ήταν το πρώτο τεχνητό αντικείμενο που έφτασε στον Άρη.

Το Άρης 3 εκτοξεύτηκε στις 28 Μαΐου του 1971 και έφτασε στην τροχιά του πλανήτη στις 2 Δεκεμβρίου. Το σκάφος υπέστη μερική απώλεια καυσίμου και δεν είχε αρκετά για να μπει στην προγραμματισμένη τροχιά των 25 ωρών. Οπότε, έπειτα από μια αλλαγή στο πως θα γινόταν η είσοδος, το σκάφος μπήκε επιτυχημένα σε τροχιά.

Περίπου τέσσερις ώρες πριν μπει σε τροχιά, η μονάδα προσεδάφισης διαχωρίστηκε από την τροχιά και εκίνησε ο κινητήρας καθόδου για να μεταφέρει τη μονάδα στην επιφάνεια του Άρη, η οποία μπήκε ομαλά στην λεπτή ατμόσφαιρα. Όταν η ταχύτητα μειώθηκε σημαντικά, χρησιμοποιήθηκε το αλεξίπτωτο και έπειτα εκτοξεύτηκαν οι ασπίδες θερμότητας. Τελικά, μετά από μια πολύπλοκη διαδικασία, το σκάφος έπεσε ομαλά στην επιφάνεια του Άρη. Ήταν η πρώτη ομαλή προσγείωση στον πλανήτη και ένα τεράστιο επίτευγμα για τους Σοβιετικούς επιστήμονες.
 
Το Mars rover PROP-M

Χωρίς να χάνουν χρόνο, η μονάδα προσεδάφισης άρχισε να προετοιμάζεται την ανάπτυξη του rover.

Το rover, το PROP-M, ήταν ένα μικρό, κοντόχοντρο κουτί, λιγότερο από ένα πόδι σε κάθε πλευρά, και δέθηκε στην μονάδα προσεδάφισης με ένα καλώδιο μήκους μόλις 15 μέτρων. Προφανώς, το rover δεν είχε σχεδιαστεί για εκτεταμένη εξερεύνηση. Αντί τροχών, ήταν εξοπλισμένο με σκι και έπρεπε να "περπατήσει" πάνω σε αυτά. Καθώς τα ραδιοφωνικά σήματα από τη Γη απαιτούσαν πολύ χρόνο για να φτάσουν στο τηλεχειριστήριό του, το rover είχε δικά του συστήματα ανίχνευσης εμποδίων. Έφερε επίσης μηχανισμό για τη μέτρηση της αντοχής και της πυκνότητας του εδάφους.

Η μονάδα προσεδάφισης άρχισε να εκπέμπει 90 δευτερόλεπτα μετά την προσγείωση, αλλά μετά από 20 δευτερόλεπτα μετάδοσης, σιώπησε. Η αιτία της αποτυχίας δεν προσδιορίστηκε ποτέ, αλλά θα μπορούσε να ήταν η έντονη καταιγίδα που συνέβαινε εκείνη τη στιγμή η οποία κατέστρεψε το σύστημα επικοινωνιών. Κατά τη σύντομη μετάδοσή της, έστειλε μια εικόνα που όμως ήταν δύσκολο να αναγνωριστεί το οτιδήποτε. Θα μπορούσε να ήταν η επιφάνεια του Άρη, ή η καταιγίδα σκόνης, ή απλά ο θόρυβος από τα σήματα. Η εικόνα αποκαλύφθηκε στο κοινό στη δεκαετία του 1980, όταν ο Σοβιετικός ηγέτης Μιχαήλ Γκορμπατσόφ ενθάρρυνε την αυξημένη επιστημονική συνεργασία με τη Δύση.
 
Η μόνη εικόνα που μεταδόθηκε από τον Mars 3 πριν σιωπήσει

"Ένα από τα χαρακτηριστικά που έχω παρατηρήσει στο σοβιετικό διαστημικό πρόγραμμα ήταν ότι, πρώτα απ' όλα, αν δεν πίστευαν ότι μια φωτογραφία ήταν αρκετά καλή, δεν την έδιναν στην δημοσιότητα", δήλωσε ο Ιρλανδός συγγραφέας Brian Harvey. "Οπότε, δεν ήταν ζήτημα να μείνει κρυφό. Απλά ένιωθαν ότι δεν έδινε αρκετές λεπτομέρειες. Έτσι, αποφάσισαν -λάθος κατά την άποψή μου- ότι δε θα έπρεπε να την δώσουν στη δημοσιότητα. Ήθελαν κάτι που θα μπορούσε να δείξει κάτι πολύ σαφές πολύ γρήγορα".

Δεκαετίες αργότερα, ο κορυφαίος σχεδιαστής για τα διαστημικά σκάφη Άρης και Αφροδίτης, ο V.G. Ο Perminov, έγραψε, "Οι ΗΠΑ έστειλαν τους ανθρώπους στη Σελήνη και η Σοβιετική Ένωση έστειλε έναν κοσμοναύτη σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη. Ωστόσο, η αποστολή ενός διαστημικού σκάφους σε έναν μακρινό πλανήτη και η είσοδό του σε μια άγνωστη ατμόσφαιρα και προσγείωση σε μια ελάχιστα γνωστή επιφάνεια ήταν κάτι το εντελώς διαφορετικό σε μέγεθος".

Τα Άρης 2 και Άρης 3 είχαν καλύτερη τύχη από τις μονάδες προσεδάφισης. Συνέχισαν να είναι σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη για μήνες, τραβώντας εικόνες και παρέχοντας χρήσιμα δεδομένα που θα συνέβαλλαν σε μεγάλο βαθμό στη αναγνώριση του πλανήτη. Για παράδειγμα, οι εικόνες και τα δεδομένα αποκάλυψαν βουνά ύψους 22 χλμ., ατομικό υδρογόνο και οξυγόνο στην ανώτερη ατμόσφαιρα, μέτρησαν τη θερμοκρασία της επιφάνειας, τις ατμοσφαιρικές πιέσεις, τις συγκεντρώσεις υδρατμών και το ύψος της ιονόσφαιρας. Οι εικόνες και τα δεδομένα που συγκεντρώθηκαν από αυτούς τους δίδυμους ανιχνευτές επέτρεψαν τη δημιουργία χαρτών ανάγλυφης επιφάνειας του πλανήτη και έδωσαν πληροφορίες για τη βαρύτητα του Άρη και τα μαγνητικά πεδία.
 

Η πρώτη καθαρή φωτογραφία της επιφάνειας του Άρη που τραβήχτηκε από το Viking Lander

Θα περνούσαν άλλα 26 χρόνια -προσγειώθηκε στις στις 4 Ιουλίου του 1997- πριν η NASA στείλει rover στον Άρη -το Sojourner rover μέσω του διαστημικού σκάφους Mars Pathfinder- το οποίο λειτουργούσε για 85 ημέρες πριν χαλάσει η μπαταρία του.

1 σχόλιο: