Mars Pathfinder

Mars Pathfinder bola planetárna sonda, ktorá ako prvá sonda v histórii dopravila na povrch inej planéty rover. Bola vypustená 4. decembra 1996 agentúrou NASA raketou Delta II. Po sedemmesačnej ceste Mars Pathfinder pristál na Marse v oblasti nazývanej Chryse Planitia 4. júla 1997. Zložené slnečné panely počas cesty ukrývali malé vozidlo Sojourner, schopné pohybovať sa po okolí povrchového modulu.

Mars Pathfinder
Prevádzkovateľ	USA, NASA – JPL
Výrobca	NASA – JPL
Typ misie	planetárna sonda
Dátum štartu	4. december 1996, 06:58:07 UTC
Kozmodróm	Cape Canaveral
Nosná raketa	Delta 2 Model 7925A
Zánik	4. júl 1997
COSPAR ID	1996-068A
Kat. číslo	24667
Hmotnosť	vzletová 890 kg pri vstupe do atmosféry Marsu 570 kg po pristátí 360 kg
Kozmonautický portál

Odštartovala 4. decembra 1996 NASA v aerodynamickom kryte rakety Delta II iba mesiac potom, čo odštartovala sonda Mars Global Surveyor. Pristála 4. júla 1997 v Ares Vallis v regióne zvanom Chryse Planitia v štvoruholníku Oxia Palus. Lander sa potom otvoril a odhalil rover, ktorý uskutočnil veľa experimentov na povrchu Marsu. Na misii bola vykonaná séria vedeckých prístrojov na analýzu marťanskej atmosféry, podnebia a geológie a zloženia jej hornín a pôdy. Išlo o druhý projekt z programu Discovery NASA, ktorý propaguje použitie nízkonákladovej kozmickej sondy a časté štarty pod heslom „lacnejšie, rýchlejšie a lepšie“ propagované vtedajším správcom Danielom Goldinom. Misiu riadilo Jet Propulsion Laboratory (JPL), divízia Kalifornského technologického inštitútu, ktorá je zodpovedná za NASA Mars Exploration Program. Projektovým manažérom bol Tony Spear z JPL.

Ciele misie

• Dokázať, že vývoj „rýchlejších, lepších a lacnejších“ kozmických sond bol možný (s trojročným vývojom a nákladmi do 150 miliónov dolárov pre lander a 25 miliónmi dolárov pre rover^[1]).
• Ukázať, že je možné poslať náklad vedeckých prístrojov na inú planétu jednoduchým systémom a za pätnástu cenu misií programu Viking. (Pre porovnanie, misie Vikingov v roku 1974 stáli 935 miliónov dolárov^[2] alebo v roku 1997 3,5 miliardy dolárov dolárov.)
• Na preukázanie záväzku NASA k nízkonákladovému prieskumu planéty dokončením misie s celkovými výdavkami 280 miliónov dolárov vrátane nosnej rakety a operácií misie.

Vybavenie sondy

Hlavná úloha misie bolo zistiť zloženie marťanskej pôdy a kameňov. Pretože sa predpokladalo, že ich zloženie nie je úplne jednotvárne, ako by sa mohlo zdať podľa odberov v malej vzdialenosti od sondy (napr. sondy Viking 1 a 2 naberali vzorky robotickou rukou a kamene pre ne boli nedosiahnuteľné), bola sonda vybavená pohyblivým vozidlom Sojourner rozširujúcej akčný rádius celej misie.

Misia Mars Pathfinder skúmala zloženie marťanskej pôdy pomocou niekoľkých nástrojov:

• povrchový modul
  • stereoskopický zobrazovací systém (Imager for Mars Pathfinder (IMP)) s výmennými filtrami na vysúvacom stožiari 1 m nad sondou.
  • súbor meteorologických pozorovaní (Atmospheric Structure Instrument/Meteorology Package (ASI /MET))
• vozidlo
  • alfa-protónový a röntgenový spektrometer (Alpha Proton X-ray Spectrometer (APXS)) skúmajúci zloženie vzoriek pomocou ožarovania časticami alfa z izotopu curia 244 a rozdielne reakcie prvkov na toto žiarenie
  • čiernobiela stereoskopická kamera vpredu a farebná vzadu [1 ]

^  v galérii photojournal sú iba 4 farebné obrázky z Sojourneru

Pristátie na Marse

panoráma okolia miesta pristátia sondy Mars Pathfinder

Miestom pristátia bola starodávna niva na severnej pologuli Marsu nazývaná „Ares Vallis“ („údolie Ares“, starogrécky ekvivalent starorímskeho božstva Mars) a patrí medzi najskalnejšie časti Marsu. Vedci si ho vybrali, pretože zistili, že je to relatívne bezpečný povrch na pristátie a povrch, ktorý obsahuje širokú škálu hornín uložených počas katastrofickej povodne.

Počas zostupu sa používal tepelný štít a veľký brzdiaci padák. Výškový radar zisťoval vzdialenosť od povrchu a na ďalšie spomalenie boli použité brzdiace rakety a nakoniec sa 8 sekúnd pred dopadom nafúklo 24 vzdušných vakov a obalili celú sondu. Po dopade nasledovalo niekoľko odskokov, kým sa modul definitívne zastavil.

Potom, čo boli vypustené vzduchové vaky, roztvorili sa slnečné panely. Pretože sonda pristála v noci, muselo sa počkať na východ Slnka. Miesto pristátia malo súradnice 19,30° severnej šírky a 33,52° západnej dĺžky a nachádza sa 19 kilometrov juhozápadne od stredu pristávacej elipsy. Počas prvého dňa urobil Pathfinder prvé obrázky svojho okolia a meteorologické merania. Zistilo sa, že jeden vzdušný vak sa nevypustil úplne a mohol by brániť vozidlu zísť z rampy. Problém bol vyriešený a vozidlo s oneskorením zišlo z rampy.

Sojourner

Bližšie informácie v hlavnom článku: Sojourner

Sojourner zišiel z rampy druhý solárny deň (sol). Počas ďalších solov sa vozidlo priblížilo ku kameňom, ktoré inžinieri pomenovali menami ako „Barnacle Bill“, „Yogi“ a „Scooby Doo“. Sojouner zisťoval z akých prvkov sa skladajú kamene a marťanská pôda, zatiaľ čo materská sonda Pathfinder snímala obrázky vozidla a priľahlého okolia.

Sojourner bolo šesťkolesové vozidlo dlhé 65 cm, široké 48 cm, vysoké 30 cm a vážilo 10,6 kg, dalo by sa prirovnať ku ťažšej mikrovlnnej rúre. Pohyboval sa rýchlosťou 1 cm/s, prešiel takmer 80 m okolo sondy Pathfinder a nevzdialil sa od nej na viac ako 8 m. Sojouner počas 83 dní misie preniesol prostredníctvom povrchového modulu Pathfinder 550 snímok a 16 chemických analýz vzoriek.

Analýza kameňov

Sojourner analyzuje pomocou spektrometra APXS kameň Yogi (NASA)

Prvý bol preskúmaný kameň „Barnacle Bill“ počas 3. sola. Používal sa alfa-protónový a röntgenový spektrometer (Alpha Proton X-ray Spectrometer – (APXS)), ktorý potreboval 10 hodín na úplné preskúmanie vzorky. Spektrometer bol schopný zistiť prítomnosť okrem vodíka väčšiny prvkov, pokiaľ ich koncentrácia bola vyššia ako 0,1 %.

Koniec misie

Aj keď proklamovaná životnosť vozidla bola jeden týždeň a povrchového modulu mesiac, obidve časti ju prekonali 12-krát, respektíve 3-krát. Posledná komunikácia so sondou Pathfinder prebehla 27. septembra 1997. Počas októbra sa pravdepodobne podarilo zachytiť slabý signál nosnej frekvencie, ale to už neposkytovalo vedecké dáta. V marci 1998 bola misia oficiálne ukončená.