Phoenix (sonda)

Phoenix
Logo
COSPAR2007-034
Katalogové číslo32003
Start4. srpna 2007
KosmodromCape Canaveral Air Force Station
LC-17A
Nosná raketaDelta 7925-9.5
Stav objektumimo provoz
Přistání25. května 2008, Vastitas Borealis, Mars
ProvozovatelUSA, NASAJPL
USA, University of Arizona
VýrobceUSA, LMSS
Druhplanetární sonda
ProgramMars Scout Program
Hmotnostvzletová 670 kg
přistávací modul 350 kg
Oficiální webOficiální web
Některá data mohou pocházet z datové položky.
Sonda Phoenix
Sonda Phoenix s sejmutým tepelným štítem

Phoenix byla robotická sonda, která úspěšně přistála na povrchu planety Mars v polární oblasti Vastitas Borealis. Vědci řídící Phoenix využívali nástroje na palubě sondy, aby zjistili, jestli byly přírodní podmínky na Marsu vhodné pro mikroskopický život. Sonda zde také zkoumala historii vody. 31. července 2008 sonda Phoenix potvrdila přítomnost vody, ve formě ledu, který našla několik centimetrů pod povrchem Marsu.[1]

Zařízení bylo vypuštěno 4. srpna 2007 pomocí rakety Delta II.. Přistání na Marsu proběhlo 25. května 2008. Phoenix přistál poblíž severní polární čepičky Marsu v oblasti bohaté na vodní led. Sonda disponuje robotickou rukou schopnou odběru vzorků zmrzlé půdy.

Program byl řízen Arizonskou univerzitou pod dohledem NASA. Jednalo se o společný projekt univerzit z USA, Kanady, Švýcarska a Německa, NASA, Kanadské kosmické agentury a leteckého průmyslu. Poslední data na Zemi ze sondy dorazila 2. listopadu 2008. Od té doby se kontakt nepodařilo navázat, proto ji NASA považuje za nezvěstnou.

Historie

V srpnu 2003 zvítězila Arizonská univerzita v soutěži o návrh sondy na Mars pro start v roce 2007 jako první v nové řadě malých, levných sond programu Mars Scout. Výběr byl výsledkem intenzivní dvouleté soutěže s návrhy jiných institucí. Ocenění v hodnotě 325 milionů dolarů je více než šestkrát větší než jakýkoliv výzkumný grant v celé historii University of Arizona.

Peter H. Smith z Lunární a planetární laboratoře University of Arizona byl pověřen vést tuto misi. Název mise je vtipný dvojsmysl: Prvním významem je Phoenix hlavní město Arizony, a druhým je Fénix, mytologický pták, který se stále znovu rodí z popela. Jako tento pták, také Phoenix obsahuje již dříve vyrobené komponenty. Přistávací modul pro misi v roce 2007 je upravený modul mise Mars Surveyor 2001 Lander (zrušena v roce 2000 po nehodě sondy Mars Polar Lander). Lockheed Martin poté uložil dva téměř kompletní moduly do klimatizovaného skladu.

Popis sondy

Vědecké vybavení

Informace čerpány z[2].

RA (Robotic Arm)

Robotické rameno o délce 2,35 m se čtyřmi stupni volnosti – nahoru a dolů, do stran, dopředu a dozadu a kolem své osy. Na jeho konci je malá radlice, která umožní odebírání vzorků půdy až do hloubky 50 cm. Vyhodnocení vzorků proběhne v analyzátorech TEGA a MECA. Rameno RA je tak jedno z nejdůležitějších zařízení na sondě Phoenix, protože je právě jedinou možností, jak odebrat vzorky pro výše zmíněné analyzátory.

RAC (Robotic Arm Camera)

Kamera umístěna na robotickém rameni RA. Hlavním úkolem je pořizovat barevný obrazový materiál odebíraných vzorků, místa odběru a okolí přistávacího modulu. K osvětlení snímané oblasti slouží dva bloky LED diod – horní jich obsahuje 36 modrých, 18 zelených a 18 červených, spodní 16 modrých, 8 zelených a 8 červených. Přesně definovaná vlnová délka světla emitovaného LED diodou bude využita ke zkoumání složení povrchu a odkrytých podpovrchových vrstev se zaměřením na detekci vody a vodního ledu. CCD snímací prvek bude pořizovat snímky ve velmi vysokém rozlišení až 23 μm na pixel.

Sonda Phoenix v montážní hale

SSI (Surface Stereoscopic Imager)

Panoramatická stereoskopická kamera s vysokým rozlišením. Využívá pokročilý optický systém s 12 filtry, které umožňují multispektrální snímaní jak ve viditelné, tak infračervené oblasti. Výsledná data budou využita k získaní informací o prostorovém uspořádání krajiny kolem přistávacího modulu, měření koncentrace prachu a přítomnosti mraků v atmosféře. Samozřejmostí je vytváření, v dnešní době populárních, virtuálních 3D snímků.

TEGA (Thermal and Evolved Gas Analyzer)

Kombinuje vysokoteplotní pec a hmotnostní spektrometr. Vzorky půdy odebrané robotickým ramenem RA budou dopraveny do úzké komory velké asi jako náplň kuličkového pera, kde se vzorek postupně zahřeje až na teplotu 1 000 °C. Odpařené látky jsou pak odvedeny do hmotnostního spektrometru, kde jsou podrobeny analýze. Rozlišovací schopnost měření koncentrace vybraných molekul a atomů je až neuvěřitelná – 10 částic z miliardy.

MECA (Microscopy, Electrochemisty and Conductivity Analyzer)

Jedná se o soubor několika vědeckých přístrojů pro analýzu odebraných vzorků marsovské půdy. Vyhodnocení vzorku bude zajištěno na základě jeho elektrochemických a vodivostních charakteristik. Pomocí mikroskopu budou pozorovány částečky půdy pro určení způsobu jejich vzniku a složení.

MARDI (Mars Descent Imager)

Širokoúhlá kamera pro snímání povrchu Marsu při přistání. Po odhození tepelného štítu, ve výšce kolem 8 km, začne snímkování přistávací oblasti sondy Phoenix. Snímky budou sloužit ke zkoumání polární oblasti Marsu hlavně k přesnému geografickému zařazení místa přistání. Kamera bude mít možnost pořídit snímek každé 4 ms a její součástí bude i mikrofon. Po přistání bude sestupová kamera MARDI vypnuta.

MET (Meteorological Station)

Jak již název napovídá, bude náplní tohoto zařízení měření a zaznamenávání základních meteorologických prvků jako je teplota, vlhkost a tlak pomocí konvenčních čidel. Mimoto bude použita technologie LIDAR (Light Detection and Ranging) pro zkoumání zejména vlastností atmosféry. LIDAR funguje na obdobném principu jako radar s tím rozdílem že místo rádiových vln se využívá světelného (laserového) paprsku.

Průběh mise

Vypuštění sondy

Vypuštění sondy Phoenix 4. srpna 2007
Sonda Phoenix umísťovaná do rakety Delta 7925

Sonda Phoenix byla vypuštěna 4. srpna 2007 09:26:34 UTC na raketovém nosiči Delta 7925 z Cape Canaveral. Odstartování proběhlo bez technických odchylek. Vypuštění proběhlo během startovacího časového okna dostupného od 3. srpna do 24. srpna 2007. Nosič 7925 byl vybrán s ohledem na úspěšnou historii, která zahrnovala starty mise Mars Exploration Rover v roce 2003 a start sondy Mars Pathfinder v roce 1996.

Přeletová fáze

Šestý den proběhla první dráhová korekce, protože sonda po startu nesměřovala záměrně přímo k Marsu.[3] Stejným směrem se totiž pohyboval i poslední stupeň nosné rakety. Pokud by sonda zamířila rovnou ke svému cíli, na planetu by kromě sondy dopadla i nesterilizovaná část rakety, která by mohla kontaminovat povrch. Po korekčním manévru tedy sonda zamířila správným směrem k Marsu, nosná raketa mine planetu zhruba o jeden milion kilometrů.

V průběhu dalšího letu technici testovali funkčnost jednotlivých přístrojů umístěných na sondě, zvláště přistávacího radaru a UHF rádia, které bude udržovat komunikaci s družicemi na oběžné dráze po přistání.[4] Všechny testy proběhly úspěšně.

Přistání

Fotografie Marsu pořízená sondou Phoenix

Phoenix na Marsu úspěšně přistál 25. května kolem 23:38 GMT (26. května 2008 01:38 SELČ). Přistání bylo o 15 minut později potvrzeno řízením letu. Poprvé se podařilo získat snímek (z jiné sondy), jak robot - sonda přistává s padákem na jiné planetě.

Činnost na Marsu

Během několika dní sonda začala pracovat. Byly odeslány první fotografie, pomocí mechanické ruky začalo zkoumání vlastností povrchu. Data byla odesílána k Zemi pomocí dalších sond obíhajících Mars.

Poslední data na Zemi ze sondy dorazila 2. listopadu 2008. Od té doby se kontakt nepodařilo navázat, proto ji NASA považuje za nezvěstnou.

DVD

DVD na Marsu

Phoenix nese na Mars DVD[5] vyrobené ze speciálních křemenných skel. Ta odolají nepříznivým marsovským podmínkám po stovky, ne-li tisíce let. DVD bylo zkompilováno Planetární společností. Obsahuje mimo jiné text Wellsovy Války světů a Bradburyho Marťanské kroniky. Jsou na něm nahrané vzkazy takových osobností jako byl astronom Carl Sagan nebo spisovatel sir Arthur C. Clarke. Disk rovněž obsahuje téměř čtvrt milionu jmen lidí, kteří se zaregistrovali na webu Planetární společnosti, a které vybral počítač.

Odkazy

Reference

  1. Sara Hammond, Dwayne Brown. NASA Spacecraft Confirms Martian Water, Mission Extended [online]. NASA [cit. 2008-07-31]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2012-04-18. (anglicky) 
  2. Michal Václavík. Mýtický Fénix míří na Mars [online]. Hvězdárna Vsetín [cit. 2008-02-15]. Dostupné online. 
  3. SORENSON, Dan. UA Mars mission blazes on after first course correction [online]. Arizona Daily Star, Tucson [cit. 2007-12-09]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2020-07-14. (anglicky) 
  4. Sara Hammond, Gary Napier. Phoenix Mars Lander Status Report: Radar and Other Gear Pass Checkouts [online]. NASA [cit. 2007-12-09]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2007-12-26. (anglicky) 
  5. The Phoenix DVD [online]. The Planetary Society [cit. 2007-12-09]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2007-02-08. (anglicky) 

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Phoenix landing.jpg
An artist's rendition of the Phoenix Mars probe during landing. The sophisticated landing system on Phoenix allows the spacecraft to touch down within 10 kilometres (6.2 mi) of the targeted landing area. Thrusters are started when the lander is 570 metres (1,870 ft) above the surface. The navigation system is capable of detecting and avoiding hazards on the surface of Mars.
Phoenix Scoop.jpg
This image shows NASA’s Phoenix Mars Lander’s solar panel and the lander’s Robotic Arm with a sample in the scoop. The image was taken by the lander’s Surface Stereo Imager looking west during Phoenix’s Sol 16 (June 10, 2008), or the 16th Martian day after landing. The image was taken just before the sample was delivered to the Optical Microscope. This view is a part of the "mission success" panorama that will show the whole landing site in color. The Phoenix Mission is led by the University of Arizona, Tucson, on behalf of NASA. Project management of the mission is by NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif. Spacecraft development is by Lockheed Martin Space Systems, Denver.
Overhad crane lifted phoenix.jpg
An overhad crane lifted Phoenix to a rotation stand for center of gravity and wight determination.
Phoenix inside the backshell.jpg
In the Payload Hazardous Servicing Facility, the Phoenix Mars Lander (foreground) can be seen inside the backshell. In the background, workers are helping place the heat shield, just removed from the Phoenix, onto a platform.
Phoenix mission logo.png
The official Phoenix Mars Lander Mission sticker, designed by Principal Investigator Peter Smith, shows off the Phoenix logo created by Isabelle Tremblay. It also displays all of the mission partners around the border.
Phoenix-Medium.jpg
On Launch Pad 17-A at Cape Canaveral Air Force Station, the Phoenix Mars Lander waits for the fairing installation. Phoenix is targeted for launch on Aug. 3 aboard a Delta II rocket. The fairing is a molded structure that fits flush with the outside surface of the Delta II upper stage booster and forms an aerodynamically smooth nose cone, protecting the spacecraft during launch and ascent. Phoenix will land in icy soils near the north polar, permanent ice cap of Mars and explore the history of the water in these soils and any associated rocks, while monitoring polar climate. Landing on Mars is planned in May 2008 on arctic ground where a mission currently in orbit, Mars Odyssey, has detected high concentrations of ice just beneath the top layer of soil.
Phoenix Launch 04 08 2007.jpg
The Delta II 7925 rocket carrying NASA's Phoenix Mars lander lifts off amid billows of smoke from Pad 17A at Cape Canaveral Air Force Station at 5:26 a.m. EDT. Phoenix will land in icy soils near the north polar, permanent ice cap of Mars and explore the history of the water in these soils and any associated rocks, while monitoring polar climate. Landing on Mars is planned in May 2008 on arctic ground where a mission currently in orbit, Mars Odyssey, has detected high concentrations of ice just beneath the top layer of soil.
Phoenix mini-DVD on Mars.jpg

This image, released on Memorial Day, May 26, 2008, shows the American flag and a mini-DVD on the Phoenix's deck, which is about 3 ft. above the Martian surface. The mini-DVD from the Planetary Society contains a message to future Martian explorers, science fiction stories and art inspired by the Red Planet, and the names of more than a quarter million earthlings.

The Phoenix Mission is led by the University of Arizona, Tucson, on behalf of NASA. Project management of the mission is by NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif. Spacecraft development is by Lockheed Martin Space Systems, Denver.