Nad povrchem Marsu se odehrálo malé drama, a začíná pátrání po příčinách velké planetární záhady Evropa má od 19. října novou oběžnici Marsu – a to společně s Ruskem. U planety totiž „zaparkovala“ (či přesněji řečeno si stále ještě hledá ideální místo na parkování) orbitální sonda rusko-evropské mise ExoMars, nazvaná TGO (čili Trace Gas Orbiter, tedy „orbitální detektor stopových plynů“). Stroj vyrobený v Evropě s ruskými díly vynesený do vesmíru ruskou raketou v březnu letošního roku má být prvním ze dvou velkých vědeckých zařízení, které se v rámci projektu k Marsu podívají. Tím druhým by mělo být zřejmě v roce 2020 výkonné vozítko, které by mohlo poprvé nahlédnout trochu pod povrch Marsu. Mělo by dokázat získat vzorky z hloubek kolem 2 m, což je v historii zkoumání Rudé planety skutečně převratná schopnost. Cílem vozítka, a vlastně celé mise Exo- Mars, je především hledat stopy života na planetě – to je dnes nejzajímavější otázka. Málokdo si dnes myslí, že narazíme na život v nějakém větším množství (a to ani kdyby mělo jít třeba jen o velké kolonie podzemních bakterií), ale pokud to nezkusíme, jistotu mít nebudeme. Navíc je velmi pravděpodobné, že bychom mohli najít stopy minulé přítomnosti života – což sice není rozhodně tak vzrušující, ale pro odborníky samozřejmě extrémně zajímavé. Začíná se u ply nu Letošní část mise ExoMars, tedy sonda TGO, začne po stopách života pátrat obrazně „čichem“. Zaměří se totiž na hledání stop metanu v atmosféře planety. S tímto plynem je spojena totiž jedna z velkých otevřených otázek kolem Marsu. Metan byl na planetě poprvé zjištěn v roce 2003 z paluby sondy Mars Express na oběžné dráze nad planetou. Měření potvrdily i další týmy, a to v poměrně (na podmínky Marsu) vysokých koncentracích. Vzbudilo to tehdy veliký zájem, protože metan na Zemi pochází hlavně od mikroorganismů a představa života na Marsu je prostě neodolatelná. K údivu vědců se ovšem metan z měření brzy ztratil a už se neobjevil. Tato plynná záhada patřila například mezi jeden z úkolů vozítka Curiosity, které na planetu vyslala americká NASA. Ale ani ono v tomto ohledu úplně neuspělo. Za 20 měsíců pobytu na planetě zaznamenalo vozítko celkem čtyřikrát náhlé a prudké zvýšení množství metanu v atmosféře. Maximální koncentrace dosahovala hodnot kolem 7 až 9 molekul na miliardu (tzv. ppb, parts per bilion), po většinu doby byla zhruba 10krát nižší, tedy necelou jednu molekulu metanu na miliardu jiných – což je trochu méně, než předpovídaly modely, podle kterých plyn má vznikat i při rozkladu organických molekul z kosmického prachu padajícího na planetu. Ale rozdíl není nijak dramatický. Zajímavější je, že při zmíněném pozorování z roku 2003 měla koncentrace dosáhnout zhruba několika desítek částic na miliardu, takže v údajích je stále „zmatek“ a nerýsuje se z nich úplně jasný obrázek toho, co se na Marsu děje. (Na Zemi hodnota koncentrace metanu dosahuje cca 1800 ppb.) Celkem dobře je jasné, proč plyn v atmosféře nevydrží. Rozkládá ho ultrafialové záření dopadající na atmosférou nechráněný povrch Marsu. Z čeho zároveň jasně plyne, že plyn na planetě vzniká neustále – ale jak? Bude to jako na Zemi? Uvádí se, že zhruba 90–95 procent pozemského metanu vzniká v živých organismech, přesněji působením bakterií (i „emise“ domácího zvířectva jsou výsledkem působení mikroorganismů v jejich střevech). Takže přítomnost metanu dráždí fantazii, ale není přímo indicií o přítomnosti života na Marsu. Jak je jasné, i na Zemi metan vzniká čistě geologickými procesy. Na Marsu se vyskytují minerály, při jejichž přeměnách tento plyn vzniká (např. olivín) a nic z našich vědomostí o Marsu neříká, že na jeho povrchu (či pod ním) nemůže docházet ke stejným chemickým reakcím jako na Zemi. Vzhledem k tomu, co o planetě víme, je tato verze zatím pravděpodobnější. Než bude ale možné říci něco přesnějšího, měli bychom mít alespoň nějakou představu o tom, jak plyn vzniká a kdy. Nevznikl s největší pravděpodobností při dopadech meteoritu, protože by se vzhledem k množství uvolněného metanu muselo zřejmě jednat o tělesa, která za sebou zanechají desítky metrů velké krátery. A ty by asi na Marsu, který je neustále sledován několika sondami, nejspíše neunikly pozornosti. Metanové „říhance“ také nemají na pohled jasnou souvislost s „počasím“, které Curiosity zaznamenává. Zvýšený výskyt metanu není doprovázen pravidelnými změnami teploty, relativní vlhkosti, množství CO2, teploty povrchu ani vzduchu. Jediné, co se alespoň zdá, že by mohlo mít nějakou souvislost, je množství kyslíku a vodní páry v atmosféře (jde o tzv. negativní korelaci – čím více metanu, tím méně kyslíku a H2O). Tento údaj je sice v protikladu s měřením sondy Mars Express, která z oběžné dráhy naměřila opak (tedy pozitivní korelaci metanu s kyslíkem a vodní parou). Orbitální sonda GTO ExoMars tedy má rozhodně co zkoumat. Na palubě má zhruba 100 kilogramů vědeckých přístrojů. Jsou to stereokamera CASSIS (ta bude pořizovat detailní stereoskopické snímky zajímavých oblastí), ruský neutronový spektrometr (ten vytvoří mapu ledu pod povrchem planety), a především její přístroje na hledání stopových prvků v atmosféře: ruský spektrometr ACS a evropský přístroj NOMAD. Kromě toho bude sonda sloužit i jako retranslační stanice pro další mise k Marsu. Je vybavena velkou parabolickou anténou s průměrem 2,2 metru postavené podle vzoru z projektu Rosetta s výkonem cca 65 W, která dokáže za den poslat na Zem zhruba gigabajt dat za den. Zdá se, že všechny tyto úkoly by mohla plnit podle plánu. Její let proběhl zcela bez potíží. Ve středu 19. října GTO odpoledne zahájila brzdný manévr v blízkosti planety, který dopadl zcela podle očekávání, a sonda zaujala téměř přesně plánovanou dráhu kolem planety. Nadále bude probíhat další brzdění o atmosféru Marsu, které ji nakonec dovede na oběžnou dráhu s výškou cca 400 kilometrů. Malý, ale hodně viditelný neúspěch Méně se dařilo druhé, vědecky mnohem méně významné půlce mise, modulu EDM Schiaparelli. Cílem jeho letu bylo ověření postupu přistání na povrchu, ze kterého měl krátce (řádově desítky hodin) vysílat údaje o podmínkách na povrchu. Zjednodušeně řečeno měl na palubě meteorologickou stanici, a tak šlo spíše o demonstrátor než plnohodnotný vědecký přístroj. Sonda GTO se s modulem Schiaparelli po několikaměsíční společně cestě rozloučila v neděli 16. října odpoledne. Menší stroj pak zamířil k Marsu v podstatě hlavně setrvačností, na velké korekce jeho motory nestačily. Sestup modulu k Marsu sledovalo několik zařízení. Jedním z nich byl pozemský teleskop GMRT (Giant Metrewave Radio Telescope) u indického města Narayangaon, který se pokoušel sledovat slabý signál radiovysílače na modulu. Šlo také v podstatě o experiment, ale výsledky byly nakonec poměrně povzbudivé. Současně vysílání Schiaparelli sledovala i sonda Mars Express (MER), která krouží kolem Marsu již od roku 2003. Telemetrii, tedy podrobnější údaje z přístrojů z modulu Schiaparelli, pak přijímala i mateřská sonda TGO, která v té době už byla na (ovšem velmi protáhlé) oběžné dráze kolem Marsu (a stala se tak mimochodem druhou evropskou družicí u této planety). Toto sledování neprobíhalo v reálném čase, sonda TGO údaje nejprve uskladnila ve své paměti, a pak je poslala na Zem. Manévr probíhal dlouho dle plánu. Devatenáctého října v 16:42 našeho vstoupila sonda do atmosféry a technika plnila úkoly podle plánu. Začala brzdit v atmosféře, a její tepelný štít se měl v tu chvíli rozpálit až na cca 1700 °C, ale vydržel. V tu chvíli byl modul od okolí izolován vrstvou plazmy, která bránila přenosu rádiového signálu, takže se s ní podle plánu nedařilo navázat spojení. Když se pád zbrzdil a plazma zmizela, vše bylo stále v pořádku. Přišel i signál o otevření brzdicího padáku a následně také odhození v tu chvíli již nepotřebného tepelného štítu. Ze záznamů telemetrie také víme, že začal pracovat palubní radar. Rychlost sestupu klesla na zhruba 300 km/h, ale měla se dál prudce snižovat. Sonda totiž „vyhodila“ velký padák, který ji v tenké atmosféře Marsu dokázal dále zabrzdit. Ovšem někde v tuto chvíli, kdy byla sonda zřejmě cca 1200 metrů nad povrchem, se stala chyba. Podle telemetrických údajů z mateřské sondy modulu na oběžné dráze se pohybujícího TGO, které odborníci sondy během noci ze sondy získali a předběžně analyzovali, vše pracovalo správně až do konce sestupu na padáku. Pak se přestal „chovat podle očekávání“. A jen pár sekund poté, zhruba 50 sekund před plánovaným přistáním, se odmlčel zcela. Přistání mělo dále probíhat tak, že se modul měl volným pádem řítit k povrchu, aby jen sekundu po odhození padáku začalo na zhruba 30 sekund pracovat devět trysek brzdicího systému, které měly zajistit snížení sestupové rychlosti až prakticky do nulové rychlosti 2 m nad povrchem. Přijímače místo toho zaznamenaly náhlé zesílení rádiového signálu v okamžiku, kdy po oddělení tepelného štítu začal výsadkový modul EDM vysílat z hlavní UHF antény umístěné na jeho povrchu. Vzápětí se však Schiaparelli odmlčel. Jako první si toho všimli operátoři pozemského radioteleskopu GMRT v Indii, o pár desítek minut později pak výpadek potvrdila i data z Mars Express. Znepokojující už v tu chvíli bylo, že přerušení UHF signálu ze sestupujícího modulu Schiaparelli zaznamenaly oba přístroje ve stejné fázi manévru. Do určité doby totiž panovaly naděje, že družice Mars Express by mohla být citlivější a GMRT prostě signál jen „ztratil“. Pak se jen čekalo na údaje, které modul vysílal během sestupu na sondu GTO. Jejich první analýza ale odhalila jen podrobnosti o selhání (např. to, že se motory na několik sekund sepnuly), příliš mnoho podrobností ovšem nepřinesla. Už po dvou dnech jsme se ovšem dozvěděli více. Trysky brzdicích motorů se sepnuly jen na několik sekund místo plánovaných třiceti, a modul se velkou rychlostí zřítil na povrch, kde se podle snímku z orbitální sondy Mars Reconnaissance Orbiter rozbil na kusy. Chyba byla dosti pravděpodobně někde v softwaru, protože trysky vypnul podle telemetrických údajů řídicí počítač. Možná ale jen reagoval na nepředvídanou situaci – motory se totiž zapnuly ve vyšší výšce, než bylo plánováno a počítač tedy jejich sepnutí mohl považovat za „nebezpečnou anomálii“. Byl to zase patrně důsledek toho, že modul se uvolnil z ochranného pouzdra, ve kterém proletěl atmosférou ve vyšší výšce, než se čekalo. V čem vězí příčina tohoto chování, nevíme, a budeme si muset počkat na výsledky šetření. V každém případě motory modulu nebyly stavěné tak, aby je bylo možné znovu rychle sepnout, a tak původně řízený sestup skončil tvrdým dopadem. Představitelé ESA dávali na tiskové konferenci 20. října až trochu podrážděně najevo, že selhání modulu není velký neúspěch – hlavně právě proto, že většinu údajů z přistání se podařilo zachytit, a tak mají možnost zjistit, v čem vězel problém. EDM Schiaparelli měl být důležitý především jako demonstrátor technologie přistání mnohem většího a vědecky významnějšího vozítka, které chce ESA na Mars poslat v roce 2020. A byť se evidentně přistání nezdařilo podle plánu, důležité je mít dost informací k tomu, aby příští pokus mohl proběhnout lépe. /jj/
