Pathfinder - první měsíc na Marsu

Mimořádným úspěchem skončila tzv. primární mise - prvních 30. solů na Marsu. Cesta Pathfinderu, dlouhá 497,4 milionů kilometrů a trvající 212 d 10 h 00 min 43 s byla zakončena 4. července 1997 v 16.58.50 UT přistáním na Marsu, t.č. ve vzdálenosti 191,55 milionů kilometrů od Země. Tuto vzdálenost překonal radiový signál za 10 mininut 39 sekund.
Pathfinder přistál podle plánu přímo z příletové dráhy a s přesností pod jeden kilometr. Sestupový manévr začal ve výšce 125 kilometrů při rychlosti 7500 m/s. Při rychlosti 61,5 m/s se ve výšce 98 metrů zažehly brzdicí motory. Po oddělení padáku se v L-4 s asi 21 metrů nad povrchem přerušil závěs sondy. Ta dopadla na povrch v L=0 s rychlostí 18 m/s (12,5 m/s vertik. i horizontálně) a po povrchu šestnáctkrát poskočila (až do výšky pětipatrového domu), než se zastavila. Celkově tedy skákala a kutálela se ještě 2,5 minuty po prvním kontaktu a urazila při tom téměř kilometr. Po zastavení se zcela neporušené airbagy začaly vypouštět (cca hodinu) a tři minuty po dopadu už vysílač hlásil úspěšné splnění úkolu. Poté ho palubní počítač z důvodů úspory energie vypojil a sonda pracovala v automatickém režimu.
V místě přistání byly 03.02.21 ráno skutečného místního času (tzv. LTST – local true solar time). Pokud stanovíme, že má 24 "marsovských" hodin, platí pro přepočet mezi časovými údaji na Marsu a na Zemi vztahy: 1 "marsovská" sekunda = 1,0275 "pozemské" sekundy a 1 "pozemská" sekunda = 0,973 "marsovských" sekund.
Vychod Slunce na MarsuV L+84 min začalo rozevírání panelů, trvající cca hodinu. V 19.45 UT (v 5.45 LTST) vyšlo Slunce. Zhruba v té době byl automaticky zapojen vysílač, první informace byly přijímány od 21.09 do 22.13 UT, spojení přes všesměrovou anténu začalo před půlnocí světového času. 5. července kolem 01.00 UT se měly vysunout obě rampy a po televizní kontrole měl ve 3.58 UT (kolem druhé hodiny odpoledne místního času) Sojourner sjet na povrch. V 18.20 LTST (8.45 UT) Slunce zapadalo – avšak Sojourner stále ještě vězel na svém místě, protože airbag se pod jeho plošinou nedokonale vyprázdnil a ta zůstávala příliš vysoko. K sestupu došlo až 6. července kolem 05.40 UT. V té době byl už přistávací modul přejmenován na Carl Sagan Memorial Station. O dvacet minut později měli vědci před sebou snímek, na kterém bylo jasně vidět "šest kol na Marsu".

A začaly rušné soly na Marsu a neméně rušné dny na Zemi. Země vycházela nad místní obzor kolem 2.40 LTST a zapadala před 16 h LTST. Přenos dat z Marsu na Zemi se uskutečňoval podle plánu minimálně dvakrát za sol prostřednictvím směrované antény rychlostí 8,2 kbitů/s. Bez problémů se sice provoz Pathfinderu neobešel – kupříkladu 5., 10., 11. a 14. 7. došlo k samovolnému resetování počítače sondy, avšak tuto závadu se již podařilo odstranit. 15. sol (19.-20.7.) se nepodařilo navázat spojení mezi Zemí a sondou, ale to byla chyba na Zemi a ne na Marsu. Celkově během prvního měsíce zůstaly bez dat pouze soly 9, 10 a 15.
Denní zisk informací byl v průměru kolem 60 Mbitů, ale např. 15. července bylo předáno 90 Mbitů. Za třicet solů bylo získáno úctyhodných 1,2 Gbitů údajů a 9669 zobrazení povrchu. Teprve pak si Pathfinder poněkud "vydechl" a dva dny dobíjel palubní akumulátor. Za měsíc činnosti se Mars vzdálil na 222 milionů kilometrů, takže radiový signál k nám letěl téměř dvanáct a půl minuty!
Sojourner u kamene YogiVelmi zajímavá byla meteorologická hlášení. Potvrzují poznatky sondy Viking před 21 lety. Teplota prudce klesá již jen několik desítek centimetrů nad povrchem a časové změny jsou velmi rychlé (až 20°C během několika minut). Viking 1 prováděl měření ve výšce 1,6 m, Pathfinder ve výšce maximálně 1 m a jeho údaje jsou o cca 10°C vyšší. Nejvyšší teploty jsou odpoledne (kolem -12°C, zatím rekordní -2°C), nejnižší ráno před východem Sluncem (-73 až -79°C).
Povrchový tlak je o 10-20 % nižší než měřil kdysi Viking (675 Pa) a kolísá zhruba o 30 Pa. Atmosférické proudění je v místě přistání Pathfinderu velmi podobné tomu, co zjistil Viking 1 ve stejném období. Večer a brzy ráno převládá vítr od jihojihovýchodu, směr se časně odpoledne mění na severní až severovýchodní. Během dne vane nepatrný vánek (jen několik km/h), během noci vzrůstá rychlost mírného větru, vanoucího od jihu, na 20 až 30 km/h.
Viditelnost dosahuje kolem třiceti kilometrů, obloha je mírně zamlžená a zbarvená lososově růžově, asi 35 % slunečního světla je pohlceno nebo absorbováno prachem. Prachová bouře, kterou HST zaznamenal před příletem ve Valles Marineris se během druhého až devátého července zcela uklidnila, i když část prachu možná ovlivnila oblast přistání Pathfinderu. Výška oblaků nad oblastí Tharsis se pohybuje kolem patnáct až šestnáct kilometrů.
 

 
Pathfinder pořídil řadu panoramatických pohledů kolem dokola - jeden z nich charakterizovali vědci jako "presidentský". Aby se v terénu lépe orientovali, významnější kameny a místa na obzoru si odborníci "pokřtili" - dvojitý vrcholek v pozadí je Twin Peaks, jeden z velkých kamenů Yogi (Yogi Bear je u nás znám jako Méďa Béďa).
Stejně skvěle si vedl Sojourner. Po třiceti solech zůstával stále ve vynikající technické kondici (i když ho jeho řidič občas málem "uštval"). Akumulátor (který bohužel nelze dobíjet), byl vypotřebovaný jen zpoloviny. Sojourner byl v provozu téměř každý sol, zejména kolem poledne místního času. Za 30 solů urazil celkem 52 metrů a předal na Zemi 384 záběrů povrchu s kameny i sondy. Samozřejmě, jeho putování po Marsu se neobešlo bez vzrušujících okamžiků - kupříkladu šestý sol (9.-10. července) u kamene Yogi sklonoměr automaticky vypnul jeho elektromotory ve chvíli, kdy se dostal do příliš strmé polohy.
Mimořádně cenné jsou informace o chemickém a mineralogickém složení kamenů i půdy - např. kámen Barnacle Bill se podobá marsovským meteoritům, naopak Yogi má jednodušší stavbu a obsahuje relativně méně křemíku. První údaje však neumožňovaly jednoznačnou geologickou interpretaci. Všude kolem je velmi jemný prach o průměru pod 50 m, usazující se na sondě rychlostí asi 3%/sol.

Okolí Pathfinderu si můžete prohlédnout na tomto obrázku (gif 180 kB).