Dar kosminių tyrimų aušroje buvo akivaizdu, kad ateis toji diena, kai žmonės keliaus į kitas planetas ir ten apsigyvens. Tiesa, visada buvo ir yra skeptikų, kurie teigia, esą leisti pinigus tolimiems skrydžiams – per didelė prabanga. Tačiau laikui bėgant tai, kas vadinama kosmoso ekonomika, ne tik ryja pinigus, bet ir duoda grąžą. Šie metai paskelbti misijų į Marsą metais, tad apie jas ir pakalbėkime.

Vitalijus BALKUS

Skrydžiams tenka rengtis kruopščiai

Misijų, kurios šiemet pasiekė Raudonąją planetą, buvo net trys. Palankaus laiko startui, kai paleistam kosminiam laivui reikės įveikti patį trumpiausią kelią, tenka laukti. Kas 2 metus (tiksliau, 2 metus 2 mėnesius ir 15 dienų) atsiveria vadinamasis starto langas, kai misijos į Marsą gali nukeliauti optimalia trajektorija, todėl visos kosmoso agentūros tam ruošiasi.

Tokiam langui atsivėrus 2020 m., juo pasinaudojo Jungtinių Amerikos Valstijų (JAV), Kinijos ir Jungtinių Arabų Emyratų (JAE) kosmoso agentūros. Iš viso misijų galėjo būti viena daugiau, bet bendras Rusijos ir Europos kosmoso agentūros projektas „ExoMars“, baiminantis, kad gali pasikartoti 2016 m. avarija, buvo nukeltas į 2022-uosius.

Didelė klaida manyti, kad šiais technologinio proveržio laikais pasiekti Marsą – juokų darbas. Pirmosios misijos, vykusios XX a. 7–8 dešimtmetyje, apskritai retai kada buvo visiškai sėkmingos. Vėliau padėtis kiek pagerėjo, tačiau net naujausiais laikais visko pasitaikydavo. Pavyzdžiui, 1998 m. nepasisekė japonų kosminiam zondui „Nozomi“.

Maža to, kad dėl pavėluoto starto jis keliavo 5 metus, bet ir tada, kai po kelių korekcijų Marsas jau buvo visai šalia, prašovė pro šalį ir nuskriejo į tolimą kosmosą. 2003-iaisiais Europos kosmoso agentūros misija „Mars Express“, kurios metu buvo planuojamas mokslinio aparato nusileidimas, baigėsi pastarojo avarija. Tiesa, orbitinis „Mars Express“ palydovas iki šiol skrieja aplink planetą ir perduoda duomenis. „ExoMars 2016“ taip pat baigėsi tuo, kad į paviršių atsitrenkė nusileidimo kapsulė su moksline įranga ir buvo prarasta.

Net ir visiškai sėkmingos misijos dažnai patiria netikėtų iššūkių. 2003 m. Marsą vienas po kito pasiekė net du JAV marsaeigiai – „Spirit“ ir „Opportunity“. Pirmasis nustojo veikti 2010 m. įstrigęs grunte, o jo „dvynys“ – 2018-aisiais, kai atšiauri žiema ir 100 laipsnių siekiantys šalčiai jį nutildė. Tiesa, šie Marso klajūnai visgi kelis kartus viršijo apskaičiuotą tarnavimo laiką.

Šiuo metu sėkmingai veikia taip pat veteranu vadintinas marsaeigis „Curiosity“, pradėjęs tyrimus dar 2012 m. Iki šios dienos jis įveikė 25 km, paėmė 26 giliuosius grunto mėginius ir perdavė tūkstančius nuotraukų bei vaizdo įrašų. Tačiau toks menkas mobilumas jau netenkina mokslininkų, tad vienas iš naujausios, 2020–2021 m., NASA „Perseverance“ misijos tikslų buvo žymiai padidinti tyrimų plotą ir greitį.

Arabų garbės misija

Ko gero, didžiai netikėtas buvo JAE Marso orbitos palydovo „Al-Amal“ („Viltis“) paleidimas. Šis palydovas tapo pirmuoju arabų šalies kosminiu aparatu, pasiekusiu Raudonąją planetą. Daugelis specialistų ir kosmoso tema rašančių žurnalistų tikėjosi projektų iš Indijos, Japonijos ar Izraelio, bet tikrai ne iš JAE.

Istorija prasidėjo 2014-aisiais, kai šeichas Chalifa al Nachjanas paskelbė, kad reikia kelti jo šalies inžinierių lygį, mokslininkams suteikti naujų įrankių, o jaunimą įkvėpti siekti žinių, todėl geriausias būdas – ne šiaip paleisti į kosmosą savo palydovą, o surengti misiją į Marsą. Šiam tikslui buvo skirta ne itin daug pinigų, t. y. kiek daugiau nei 200 mln. JAV dolerių, tačiau to pakako sukurti palydovui ir sumokėti už paleidimo paslaugą.

Ar galima „Al-Amal“ vadinti arabišku palydovu? Technologiškai – ne, nes šis 500 kg aparatas buvo sukonstruotas jungtinės Kolorado, Arizonos ir Berklio universitetų atstovų komandos, o projekto užsakovas ir koordinatorius buvo JAE Mochamedo bin Rašido kosminis centras.

Paleidimo paslaugą arabai pirko iš japonų kompanijos „Mitsubishi“. Jos sunkioji raketa H-IIA puikiai tiko tokiam nedideliam aparatui paleisti. Kita vertus, tarptautinė kooperacija kosmoso srityje jau seniai suvienijo daugelį rinkos dalyvių, tad galima drąsiai teigti, kad kosminis aparatas yra to, už kieno pinigus jis sukurtas, net jeigu jame nėra nė vienos detalės, pagamintos šalyje užsakovėje. Juolab kad ir privačios kompanijos dairosi į Marsą, ir nuspręsti, kokios „tautybės“ bus šie aparatai, apskritai bus sunku. Beje, minėto aparato navigacijos paslaugas arabai irgi perka iš Arizonoje esančios įmonės.

„Al-Amal“ turi gana skurdų mokslinių įrankių arsenalą. Pirmiausia tai – didelės skiriamosios gebos kamera, tinkama kartografijai ir orams stebėti, taip pat infraraudonųjų ir ultravioletinių spindulių spektrometrai atmosferos sudėčiai nagrinėti ir vandens atmosferoje paieškai. Kaip, ko gero, jau supratote, mokslinių atradimų iš šio aparato negalime tikėtis, tačiau ir jo paskirtis yra kitokia.

Tai ne pirmas kartas, kai aparatas į Marsą keliavo arba tiesiog patikrinti techninių galimybių pasiekti šią planetą, arba parodyti savo šalies technologijų potencialo. Taip 2013 m. Indija paleido pirmąjį Marso palydovą „Mangalyaan“, panaudojusi taip pat savo gamybos raketą. Už kol kas rekordiškai mažą kainą, 74 mln. JAV dolerių, sukurtas aparatas ne tik pasiekė Marsą, bet ir jo orbitoje sukasi iki šiol.

Tiesa, naudos iš jo – ne itin daug: ką jis gali, tai fotografuoti paviršių ir nuotraukas siųsti į Žemę, taip pat turi kelis įrankius atmosferos sudėčiai nustatyti. Turint omenyje, kad pagrindinės Marso atmosferos sudedamosios dalys – seniausiai žinomos, o esamų įrankių jautrumas neleidžia aptikti mažos dujų koncentracijos, iš indų palydovo nereikia tikėtis stulbinamų atradimų. Betgi ir vėl turime suprasti, kad pagrindinis misijos tikslas – patikrinti paleidimo technologijas.

Kinai nusiteikę ryžtingai

Daug įdomesnė yra kinų „Tianwen 1“ misija. Anokia paslaptis, kad būtent Kinija bando įsitvirtinti antroje didžiųjų kosminių valstybių sąrašo pozicijoje, stumdama iš jos Rusiją, ir tai daro ypač veržliai. Kinijos techninės galimybės leidžia pasikliauti savomis technologijomis ir neieškoti užsienio partnerių pagalbos. Beje, tai nėra pirmasis kinų bandymas pasiekti Marsą, nes dar 2011-aisiais jie mėgino paleisti labai mažą, sveriantį vos 110 kg, aparatą kartu su rusų stotimi „Fobos-Grunt“. Tačiau raketa taip ir nesugebėjo pakelti į orbitą šių aparatų, ir misija žlugo net neprasidėjusi.

Šių metų kinų misijos planai – iš tiesų napoleoniški. Visų pirma orbitoje suksis palydovas, taip pat planuota, kad aparatas nuleis pirmąjį kinų marsaeigį, t. y. iš esmės kinai kartoja amerikiečių misijos eigą ir užduotis. „Tianwen 1“ misijoje naudojamų mokslinių prietaisų sąrašas – įspūdingas. Aparatai turės įvairių spektrometrų, kamerų, bus naudojami radarai ir iki 100 m gylyje galintis tyrinėti georadaras, jonų ir radioaktyviųjų dalelių analizatoriai, magnetometras ir dar keli pagalbiniai įrankiai. Yra tikimybė, kad apie kai kuriuos planuojamus eksperimentus kinai tiesiog neskelbia. Tad, jeigu misija bus sėkminga, mūsų gali laukti įvairiausios staigmenos.

Dar vienas labai svarbus pasiekimas – nešančiosios raketos „Changzheng 5“ galimybių išbandymas. Į tolimą skrydį ši raketa pakėlė daugiau kaip 5 tūkst. kg sveriantį aparatą, ir tegul šis skaičius jums neatrodo kuklus.

Kalbant apie, pavyzdžiui, kompanijos „SpaceX“ raketos „Falcon Heavy“ galimybes, daugeliui atmintyje įstrigo 63 t keliamoji galia. Tai aktualu, jeigu reikia pakelti aparatą į Žemės orbitą, bet jeigu kelionės tikslas – Marsas, rodikliai būtų kur kas kuklesni – iki 17 t. Taigi kinai, nors ir nėra lyderiai, vis aktyviau lipa šiems ant kulnų.

Kalbant apie kinų „Tianwen 1“ misiją, svarbu nepamiršti dar vieno ypač svarbaus dalyko: ši misija yra labai didelės šios šalies kosminės programos dalis, ir, priklausomai nuo jos rezultatų (beje, vienas iš tikslų – gyvybės pėdsakų paieškos), Marso tyrimai gali tapti Kinijos prioritetiniais kosmoso tyrimais, kuriems išteklių tikrai nebus gailima. Konkurenciją gali paaštrinti ir dabar techniškai pažangiausios bei brangiausios JAV misijos „Mars 2020“ metu gauti rezultatai.

Amerikiečiai nori tikslių atsakymų

NASA misijos „Mars 2020“ (be abejo, svarbiausia jos dalimi taps marsaeigis „Perseverance“ su nedideliu skraidančiu aparatu „Ingenuity“) tikslai – gerokai aiškesni nei tie, kuriuos kelia kolegos. Amerikiečiai jau turi gerą įdirbį Marso tyrimų srityje, tad gali negaišti laiko kartodami eksperimentus, juolab kad naujausio marsaeigio pirmtakas vis dar veikia ir taip pat sėkmingai siunčia mokslinius duomenis.

Dėl „Perseverance“ įrangos buvo audringai ir ilgai ginčijamasi, nes norinčiųjų pasiūlyti savo eksperimentus ir technines priemones buvo per akis. Tačiau NASA, suprasdama, kad gyvenant po amžinu finansavimo mažinimo Damoklo kirviu pernelyg drąsūs ir rizikingi sprendimai gali nepatikti mokesčių mokėtojams, pasirinko kelią, kuriame teigiamų rezultatų tikimybė – didžiausia.

Pirmiausia aparatas turi stipriai patobulintas kameras, leidžiančias tiek priartinti tolimus objektus, tiek pažvelgti į smulkius, esančius tiesiog po jo ratais. Marsaeigyje sumontuotas galingas georadaras RIMFAX, skirtas vandens, ledo paieškai po paviršiumi. Tokie įprasti dalykai kaip orų stebėjimo davikliai ar dulkių analizatorius irgi yra naudojami, visgi „Perseverance“ unikalus ne dėl jų, o dėl trijų įrankių, kuriuos galima vadinti technologinių žinių proveržio rezultatais.

Taigi susipažinkime. PIXL – mažiau nei 4 kg sveriantis rentgeno spindulių spektrometras, kuris veikdamas kartu su kamera gali nustatyti daugiau kaip 20 cheminių elementų, rodančių, ar galėjo egzistuoti gyvybė toje vietoje. Norint aptikti gyvybės paliktus pėdsakus, bus naudojamas dar vienas spektrometras – SHERLOC, ieškosiantis organinių molekulių ir mineraluose užkonservuotų cheminių junginių, atsiradusių, pavyzdžiui, dėl mikroorganizmų.

Trečiasis įrankis – „SuperCam“ – prietaisas, leidžiantis lazerio spinduliais ištirpdyti uolieną ir pagal kylančius garus nustatyti jos sudėtį. Ir vėlgi daugiausia dėmesio bus skiriama būtent organinių junginių paieškai. Kaip matote, amerikiečiai nusitaikė į gyvybės Marse paieškas ir, atrodo, tikisi pagaliau gauti aiškius atsakymus.

Šioje misijoje taip pat pradėti darbai, kuriuos užbaigs jau ateities aparatai. Bus paruošti grunto konteineriai, kuriuos ateityje planuojama pargabenti į Žemę ir ištirti dar rimtesniais būdais. Taip pat Marsą pasiekė unikalus prietaisas MOXIE. Jis iš esmės atkartoja gyvų augalų funkcijas, t. y. jo tikslas – iš anglies dvideginio prisotintos planetos atmosferos išgauti gryną deguonį.

Jeigu tai pavyks, ateityje tokiu pat principu bus galima išgauti didelius jo kiekius ir naudoti tiek raketų degalų gamybai, tiek būsimųjų Marso užkariautojų kvėpavimui. Na, o savotiška šios misijos vyšnaite ant torto tapo nedidelė skraidyklė „Ingenuity“. Jokių ypatingų mokslinių tikslų jai nekeliama, tačiau ji turi įrodyti, kad skrydžiai retos atmosferos sąlygomis – įmanomi.

Be abejo, šiam rezultatui pasiekti reikia milžiniško propelerių sukimosi greičio, bet atrodo, kad su šia užduotimi aparato kūrėjai susitvarkė. Ateityje tokie maži aparatai gali gerokai pagreitinti paviršiaus tyrimų eigą.

Ateityje – dar daugiau misijų

Kol laukiame pirmųjų duomenų iš šiais metais Raudonąją planetą ar jos orbitą pasiekusių aparatų, mokslininkai ir inžinieriai nestovi vietoje. 2022 m. Europos ir Rusijos kosmoso agentūrų projektas „ExoMars“ arba turės pasibaigti skrydžiu, arba, kaip teigia specialistai, taps pasenęs. Tais pačiais metais į starto langą taikosi ir kinai, ir indai, ir japonai.

Labiausiai laukiamas debiutas būtų Ilono Masko bendrovės „SpaceX“ pirmojo „Starship“ skrydis į Marsą. Kiek tai realu, kol kas sunku spręsti, bet žinant itin sparčius kompanijos darbų tempus galima tikėtis pamatyti nepilotuojamą erdvėlaivį Marse.

Tiesa, teiginiai, esą 2022-ieji taps šios planetos kolonizacijos pradžios metais, neįtikina net ir didžiausių optimistų, mat nepakanka vien sukurti kad ir labai didelę raketą, nors ir su milžiniškomis maisto, vandens bei deguonies atsargomis, nors ir daug leidžia šiuolaikinės technologijos, apsaugotos nuo spinduliuotės. Visgi nusiminti nėra dėl ko, nes, kaip minėta, ko nepavyks padaryti 2022-aisiais, bus galima pabandyti po dvejų ar ketverių metų.

Daugiau įdomių ir aktualių straipsnių rasite žurnale „Savaitė“. Jį galite gauti tiesiai į savo namus – užsiprenumeravę arba skaityti elektroninę žurnalo versiją.