„Radoznalci“ koji to nikada nisu postali:
kratka istorija rovera na Marsu
Ideja o slanju rovera na površinu Marsa datira još s početka XX veka, ali prvi ozbiljniji koncepti pojavili su se tek tokom šezdesetih godina. Proučavanje Crvene planete sa mobilne platforme ima niz očiglednih prednosti, ali je i tehnička složenost sistema tog tipa takođe ogromna.
„Kjuriositi“ je najveći rover koji je ikada sleteo na Mars, a kako stvari sada stoje, bojim se da će proteći mnogo solova dok taj rekord ne bude ne oboren, već makar dostignut.
Danas je to skoro zaboravljeno – jer istoriju pišu pobednici – ali prvo vozilo koje je dospelo na Mars bilo je malo sovjetsko čudo nazvano ПрОП-М (rus. Прибор Оценки Проходимости – Марс; „Uređaj za procenu prohodnosti na Marsu“). Taj majušni „Maрсоход“, težak nešto više od 4 kg, stigao je 1971. u sletnoj kapsuli „Maрса 3“ (М-71 П), ali nažalost, nije uspeo da pokaže šta zna i može jer je samo 14,5 sekundi po ateriranju izgubljen svaki kontakt sa „Marsom 3“. PrOP–M nije bio autonoman jer je za lender bio povezan kablom preko koga je napajan električnom energijom (oko 5 W). Trebalo je da bude postavljen na površinu pomoću pokretne ruke, a dimenzije su mu bile 21,5 × 16 × 6 cm. Trebalo je da dostiže brzinu od metra u minutu, paradoksalno, ne mnogo sporije od savremenog i mnogo većeg „Kjuriozitija“. Koristan teret na PrOP–u je bio vrlo primitivan i sadržao je dva jednostavna uređaja za merenje čvrstine i gustine Marsovog tla u blizini zone spuštanja. PrOP–M je bio konstruisan za manje od 18 meseci u zavodima VNII „TransMaša“[1], a za kretanje je trebalo da koristi neobičnu tehniku sa pokretnim skijama. Bolje je pogledati ovaj video (7:11 minuta):
|
|
|
|
Prvi rover na Marsu – PrOP–M. Predviđeno je bilo da posle svakog pređenog metra stane i sačeka dalje komande sa Zemlje. Za lender je bio povezan kablom dužine 15 metara. Kreće se s leva na desno. Napred se vide dve tanke šipke koje su ustvari senzori za otkrivanje prepreka na putu.
U Americi, prvi predlozi za rovere na Marsu javljaju se početkom sedamdesetih kao rezultat Marsovog istraživačkog programa „Vojadžer“, koji će kasnije prerasti u slavni projekat „Viking“. Ideja je bila da se iskoristi letilica bazirana na „Vikingu“ i pošalje malo vozilo na Mars. Čak i pre uspešnog dvostrukog sletanja „Vikinga“ 1976. godine, odlučeno je da se tokom lansirnog prozora 1979. u budućem „Vikingu 3“ pošalje jedan rover. Razmatrane su sledeće opcije: poslati jedan mali rover do oko 100 kg na vrhu sonde ili spustiti jedno ili dva velika vozila koristeći strukturu „Viking“ lendera kao nosač. U prvom slučaju, rover bi mogao da se upotrebi za prikupljanje i dostavu kamenja i regolita do glavne sonde radi analize sletne zone u krugu od 100 do 1.000 metara, u zavisnosti od konačne konstrukcije.
Nasin predlog malog rovera „Viking 3“ koji nikada nije stigao do realizacije.
Rover dimenzija 80 × 50 cm mogao je da se napravi od sonde „Viking“ tipa. Imala bi bušilicu i kameru veoma sličnu „Vikinzima“.
Nuklearni roveri–blizanci (1977) montirani na lenderu u modifikovanoj kapsuli „Viking“ tipa. Termički štit (aeroshell) je imao prečnik od 3,5 m.
Gotovo istovremeno, kompanija „Martin Marieta Corp.[2]“ – glavni ugovarač radova na „Vikinzima“ – i Nasin Lenglijev istraživački centar počeli su ozbiljno da razmatraju mogućnost razvoja vozila za „Viking 3“, opremljenog gusenicama umesto fiksnog stajnog trapa. Zapravo, to nisu bile konvencionalne gusenice, već elastične trake nazvane ELMS (Elastic Loop Mobility System). Ideja je bila da se jedan od tih pokretnih „Vikinga“ pošalje u kosmos tokom lansirnog prozora 1979. ili 1981. godine. S druge strane, inženjeri su strepeli da bi takav dizajn smanjio pokretljivost njihovog vozila tokom kretanja po kamenitom pejzažu kakav je viđen na fotografijama dva prethodna „Vikinga“. Nažalost, tada niko nije znao da na Marsu postoje i visoravni potpuno lišene kamenja, kao što je, recimo, Meridiani Planum. U isto vreme, JPL iz Kalifornije, privučen konstuisanjem gusenica za ELMS, predložio je nekoliko rovera koji bi koristili sve moguće kombinacije gusenica i tradicionalnih točkova.
Neki od predloga pokretnih „Vikinga“ opremljenih gusenicama (NASA).
Roveri sa točkovima i gusenicama (NASA).
Kao rezultat uspešnih misija „Viking“ tokom 1977. godine, Nasina Naučna radna grupa za Mars (MSWG) je dala predlog da se do 1983. godine lansira jedno veće vozilo. Taj rover, težak preko 100 kg, predstavljao je neku vrstu „Kjuriositija“ iz osamdesetih, bio bi opremljen sa 4 gusenice i pokretan radioizotopskim termo–generatorom (RTG). U isto vreme NASA je predlagala ambicioznu misiju sličnu „Vikinzima“ koju bi činile dve letilice od po 5.195 kg lansirane šatlovima. Svaku od njih bi činio jedan orbiter težine 3.685 kg, tri penetratora ukupne težine 214 kg, i jedan lender sa roverom ukupne težine 1.210 kg. Roveri–blizanci su nazvani „Mars 1984“, i trebalo je da posle 9 meseci leta slete na Mars u razmaku od 14 do 26 dana te da nastave s geološkim istraživanjima započetim „Vikinzima“, u čemu bi ima pomagale robotske ruke (manipulatori) kadri da kopaju do dubine od 25 cm.
Rover predložen 1977. koji je trebalo da sleti – i to ne jedan, već dva – na Mars 1984. godine. Planirano je da stopom od 300 metara dnevno roveri za dve godine prevale oko 150 km. Na „leđima“ rovera se nalazio otvor u koji je ruka stavljala uzorke na automatsku hemijsku analizu.
Zahvaljujući naprednim – za to vreme – autonomnim navigacionim sistemima koji su koristili lasere, planirano je da roveri prave oko 80 fotografija dnevno i da tokom jedne Marsove godine (oko 2 Zemljine) prevaljuju oko 2 kilometra nedeljno, odn. ukupno 150 km, što danas izgleda zbilja fascinantno. Radi upoređenja da kažem da će po procenama „Kjuriositi“ prevaliti oko 20 km za jednu marsovsku godinu. „Roveri 1984“ su trebali da slete na dno kanjona Capri Chasma i Candor Chasma, deo kanjonskog sistema Valles Marineris, najvećeg kanjona u solarnom sistemu. Nema sumnje da je pogled odatle trebao da bude stvarno spektakularan, ali bogami i cena misije. „Apolo” era i njihovi velikodušni neograničeni fondovi su postali prošlost, te je NASA bila prisiljena da zaboravi skupe mobilne robote.
Pogled na zidove Candor Chasme (6°36′ S; 70°54′ W). Ovako je trebalo da izgleda slika koju bi poslali „Roveri 1984“. Jasni su tragovi vodene erozije, a MRO je otkrio naslage sulfata i gvožđa (NASA/Google Earth).
Evidentno je da je krajem sedamdesetih Nasino interesovanje za Mars značajno opalo. Globalna fotografska pokrivenost dva „Vikingova“ orbitera potvrdila je najgora predviđanja Nasinog prvog orbitera „Mariner 9”[3] da je Crvena planeta suva, hladna i mrtva pustinja. Uprkos preduzetim eksperimentima sa mešovitim rezultatima, dva lendera nisu pronašla nikakve tragove života na površini. Treba imati na umu da su tada, 1976. godine, mnogi ljudi bili ubeđeni da na Marsu postoje neke forme makar primitivnog života. Karl Segan je na konferenciji za štampu povodom sletanja „Vikinga 1” izjavio da ne bi bio iznenađen da „tamo gore“ pronađu neke oblike lišajeva na okolnim stenama. Bilo je potrebno sačekati skoro čitavu deceniju da bi brižljivo analiziranje misija „Viking” otkrilo da su prikupljene informacije mnogo složenije nego što se očekivalo i da kriju vlažnu prošlost, biološki mnogo interesantniju.
Kao rezultat smo dobili da su se polovinom osamdesetih pojavile sve vrste manje ili više ekonomičnih i manje ili više ekscentričnih ideja, poput meni najdraže „Marsove Lopte“, bukvalno lopte za plažu koju bi slabi vetrovi nedeljama nosili po beskrajnim pustinjama Marsa. Projekat Marsove lopte preživeo je i do danas, reinkardirajući u nekoliko sličnih projekata, kao što je studentski predlog rovera na vetar, „Mars Tumbleweed“ (VIDEO AVAILABLE; treba instalirati Quicktime) i sl. Treba reći da nijedan od tih predloga nikada nije odobren od strane Nase i vidu neke zvanične misije, mada su moguća razna iznenađenja u budućnosti.
„Mars Tumbleweed“, Marsove lopte. Ideja je potekla od onih suvi žbunova bez korena koje vetar tradicionalno nosi u skoro svim kaubojskim filmovima.
Prečnik rovera bi bio 6 m, a mogao je da se kreće oko 10 m/s uz pomoć vetra od 20 m/s. U slučaju da treba da stane, lopta bi se delimično ispumpavala.
Krajem osamdesetih, NASA je poželela da dâ proiritet Marsovim misijama za donošenje uzoraka na Zemlju, u kojima bi roveri bili ključni faktori. Otprilike u to vreme prvi put se pojavio dizajn vešanje sa šest točkova, što će kasnije biti upotrebljeno kod rovera „Sodžorner“, MER ili „Kjuriozitija“, kao i kod ranijeg JPL–ovog „Delta GOATA“[4]. Svi predlozi su tada bili ozbiljno razmatrani u okviru Bušove (Buš stariji) neuspele inicijative SEI (Space Exploration Initiative), ali su bačenu i zaborav sve do polovine devedesetih godina.
Roveri za prikupljanje uzorakasa RTG s kraja osamdesetih. Koristili su sistem vešanja sa šest točkova (NASA).
Rover za transport uzoraka ka lenderu u misiji za prikupljanje kamenja (NASA).
Ali nisu samo Amerikanci pravili planove o roverima. Tokom osamdesetih godina u SSSR–u je privođeno kraju projektovanje „Marsohoda“ sa šest točkova koji je trebalo da početkom devedesetih poleti ka Marsu. Zapravo, krajem osamdesetih i početkom devedesetih razmatrana je čak i ideja o zajedničkom rusko–američkom lansiranju jedne misije zasnovane na tom dizajnu. U svakom slučaju, razvoj „Marsohoda“ bi trebalo posebno obraditi.
Rusko–američki rover baziran na dizajnu „Marsohoda“ s kraja osamdesetih.
Ruski robot iz 1996, koji su u VNII „TransMašu“ iz S. Petersburga napravili za Francuze. Francuzi su napravili sopstveni softver i testirali ga. Nameravaju da ga pošalju na Mars do 2018. godine.
Prvi funkcionalni rover koji se kretao površinom Marsa bio je mali robot „Sodžorner“, sićušno vozilo od 10,6 kg, sa šest točova i na solarni pogon, koji je 1997. na Mars dospeo na leđima lendera „Mars Patfajndera“. Čitav projekat je bio vrlo jeftin, a ugledao je svetlost dana najviše zahvaljujući tada revolucionarnoj doktrini „brže, bolje, jeftinije“ Nasinog direktora Dana Goldina. Veliki uspeh ove misije ponovo je rasplamsao interesovanje medija za Crvenu planetu. „Sodžornerov“ rover–blizanac, nazvan „Marija Kiri“, trebalo je da otputuje na Mars u misiji „Mars Surveyor 2001“, ali nažalost ta misija je otkazana kada je decembra 1999. godine „Mars Polar Lander“ ostavio lepi zadimljeni krater na južnom polu planete.
Rover „Sojourner“ je bio prvi na Marsu (NASA). Imao je 6 točkova prečnika 13 cm, koji su mogli da savlađuju uspon i do 45°. Solarne arsenidske baterije površine 0,2 m2 su obezbeđivale rad od nekoliko sati dnevno. Nazvan je po jednoj crnkinji–borcu za ženska prava.
Rover „Karia Curie“, težak 13,8 kg. Rover je trebalo da bude aktivan samo danju, dok bi noću bio u stanju hibernacije. Zato je imao male nuklearne grejače sa svega par grama plutonijuma kojji su preko noći grejali vitalne uređaje. Rover je trebalo da prevali ukupno 100 metara.
Rover „Rocky 7“ (1997) je bio baziran na „Sojourneru“ a imao je i robotsku ruku. Težina: 16 kg. Posedovao je jarbol sa parom navigacionih kamera, kao i 2 para sigurnosnih kamera (HazCams), montiranih napred i pozadi na roverima.
Marsov rover za transportovanje uzoraka sa početka XXI veka (NASA).
Ali iz pepela „Polar Lendera“ razvila su se dva ekstremno uspešna rovera MER („Mars Exploration Rovers“), kod nas a i šire poznatija kao „Spirit“ i „Oportjuniti“, svaki težine po 173 kg. MER–ovi su nastavili da podgrevaju interesovanje u javnosti za dalje istraživanje Marsa, te su time popločali put za ambiciozni i složeni „Marsov Naučni Rover“ („Mars Science Rover“), kasnije preimenovan u „Marsovu Naučnu Laboratoriju“ („Mars Science Laboratory“, MSL). Zapravo, prvobitno je trebalo da MSL bude uvećana verzija MER rovera – sa oko 500 kg – ali je postepeno, mic po mic, težina narasla na sadašnjih 900 kg.
MER. Jedan je ostao zaglavljen u pesku, ali drugi i dalje radi, prkoseći svim prognozama.
Originalni koncepti rovera MSL (NASA).
Otkazani rover MAX–C (NASA). Trebalo je da opleti zajedno sa evropskim roverom, ali je 2011. NASA odustala od plana.
Evropski rover „ExoMars“ (ESA). Italija, kao glavni nosilac projekta, očekuje da će ga lansirati do 2018. godine. Zato je pre par meseci potpisan ugovor sa „Roskosmosom“.
Između malog i jednostavnog ПрОП-М i velikog i složenog „Kjuriozitija“ lezi više od četiri decenije istraživanja Marsa. Nažalost, nakon odlaganja evropskog projekta „ExoMars“ i otkazivanja Nasinog rovera MAX–C, čini se da će „Kjurioziti“ biti prvi i jedini veliki rover koji će putovati Marsovom površinom još zadugo. Zato uživajmo dok još možemo.
[1] Konstruisao ga je tada 50–godišnji inž. A.L. Kemurdžian, koji je konstruisao i „Lunohode“.
[2] Kompanija je osnovana 1961. Uskoro dobija ugovor da svoju originalnu balističku interkontinentalnu nuklearnu raketu „Titan II” prepravi u kosmičku. Proizvode putničke i vojne avione, bombardere, patrolne čamce i transportere i sl. 1995. su se spojili sa „Lockheedom” i stvorili slavni „Lockheed Martin”.
[3] Ne računajući nesrećne sovjetske „Mars 2” i „Mars 3“ koje su stigle na Mars 10–ak dana ranije (i tako postale prve letilice koje su sletele na Mars), bila je to prva letilica koja je orbitirala oko jednog drugog sveta. Do kraja 1972. poslala je 7.329 fotografija i mapirao preko 70% površine. Orbiter je imao 558,8 kg.
[4] Radi se o jednom od četiri prototipa rovera koji su razrađivani 1989. u JPL–u. Roveri „Clearence Car“, „Pantograph“, „Rocker Bogie“ i „Delta GOAT“ su se razlikovali po težini, broju točkova, tipu vešanja i mehanizmu za upravljanje. „Delta GOAT“ je imao tri segmenta sa po parom točkova, i trebalo je verovatrno da putuje na Mesec. GOAT je skraćenica od „Goes Over All Terrain“, tj. „Ide po svim terenima“.
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
