Ha minden a tervek szerint megy, november 26-án este kilenc óra előtt pár perccel már tudni fogjuk, hogy a NASA landolóegysége épségben elérte a Mars felszínét. Az InSight nevű eszköz bolygószomszédunk egy lapos és a leszállás szempontjából remélhetőleg kifejezetten unalmas síkságára fog leereszkedni, hogy a Marsra küldött ember alkotta szerkezetek közül elsőként kezdje vizsgálni a bolygó belsejét. Ennek érdekében a landolóegység többek közt 5 méter mélyre fúr le a bolygó anyagába, amihez képest a pár centis lyukakat furkáló Curiosity tevékenysége tényleg csak a felszínt kapargatásának tekinthető.
Techtemető
Ahhoz azonban, hogy az InSight megkezdhesse a Mars belsejének tanulmányozását, először le kell szállnia a bolygóra, ami legendásan nehéz feladat. A Marsra irányuló eddigi 43 űreszköz közül csak 18 érte el épségben a felszínt. A fő problémát az adja, hogy a Mars légköre rendkívül ritka, így nehéz benne lefékezni az érkező űreszközöket, és azt is nehéz megjósolni, hogy a leszállás során pontosan hogyan fog viselkedni a jármű.
Legutóbb két éve az európai-orosz fejlesztésű, az InSighthoz méreteiben és a leszállás módjában is nagyon hasonlító Schiaparelli esett a Mars áldozatává: az utólagos vizsgálatok szerint a landolóegység annyira bepörgött az ejtőernyő kinyílása nyomán, hogy az megzavarta a navigációs számítógépet, amely egy pillanatra azt hitte, hogy az űreszköz már a felszín alatt van. Ennek nyomán a rendszer azonnal leválasztotta az ejtőernyőt, és lekapcsolta a fékezőfúvókákat, a Schiaparelli pedig több kilométeres magasságból lezuhant, végül 300 km/órás sebességgel érve el a felszínt.
Az autó nagyságú InSightnak nem egészen 7 perce lesz arra, hogy 20 ezer km/órás sebességét a légkörben különböző módszerekkel nullára csökkentse, lehetőleg pontosan akkorra, amikor eléri a felszínt.
Hogy ez megtörténjen, a leszállás során minden lépést pontosan a megfelelő időpontban kell végrehajtani, és még ebben az esetben is történhetnek olyan események, amelyekkel képtelenség előre számolni.
A másik nagy gond a marsi légkörrel, hogy bár sűrűsége csak századrésze a földi atmoszférának, ahhoz kellően sűrű, hogy jelentősen felhevítse a benne nagy sebességgel haladó járműveket. Az idén május 5-én útjára indult InSightnak tehát egyszerre kell megküzdenie azzal a problémával, hogy a légkör nem fékezi eléggé, így az ejtőernyő mellett fékezőfúvókákra is szüksége van, és azzal is, hogy közben felforrósodik, így egy nem kis tömegű hőpajzsot is magával kell vinnie, hogy érzékenyebb alkatrészei ne olvadt állapotban érjék el a felszínt.
Az InSight esetében ráadásul még az is nehezítheti a helyzetet, hogy az űreszköz abban az évszakban landol a Marson, amikor nagyon gyakoriak a porviharok. És bár jelenleg az idő nyugodtnak tűnik, ez bármikor megváltozhat. A szondát azonban eleve úgy tervezték, hogy viharos körülmények közt is helytálljon, így minden remény megvan arra, hogy egy hirtelen jött időjárásváltozás sem szól bele a tervekbe.
A Curiosity nyomában
A NASA utoljára 2012-ben tett le űreszközt a Marsra, az azóta nagy karriert befutó Curiosity marsjárót, amely jelenleg a Gale-kráter közepén található hegy lankáin kapaszkodik felfelé. Annak idején a Curiosity kapcsán használták először az irányítók az InSighttal kapcsolatban is emlegetett „7 perc terror” kifejezést, ami akkor is és most is arra utalt, hogy marsi a landolások során van néhány perc (az InSight esetében egészen pontosan 6 perc 45 másodperc), amikor kikerül az irányítók kezéből az űreszköz sorsa.
Beavatkozásra ugyanis egy ponton túl egyszerűen nincs mód, hiszen 8 percig tart mire a rádiójelek megteszik a Föld és a Mars közötti távolságot, míg az ereszkedés ennél rövidebb ideig tart.
Vagyis mire kiderülne, hogy gond van, addigra valószínűleg régen késő lenne lépni, pláne, hogy újabb nyolc percbe telne, mire az utasítások megérkeznének a járműhöz.
Amint tehát az űreszköz belép a légkörbe, vagy minden a terveknek megfelelően zajlik az előre beprogramozott rend szerint, és akkor némi tehetetlen körömrágás után lehet örülni, ha a jármű jelentkezik, hogy épségben elérte a felszínt. Vagy félremegy valami menet közben, és ebben az esetben könnyen előfordulhat az is, hogy sosem derül ki, mi történt, az évek munkájával épített jármű ugyanis egyszerűen elhallgat, és legfeljebb egy kisebb krátert hagy maga után a felszínen.
A terror percei
Hogy pontosan mi várható hétfőn, arról szemléletes videóban értekezik Rob Manning, a NASA JPL főmérnöke. Röviden összefoglalva a kulcspontok a következők:
- A leszállás első lépéseként az InSight leválik az utazó (cruise) fokozatról, amellyel a Földtől együtt haladt a Marsig.
- A légkörben pontosan 12 fokos szögben kell belépnie ahhoz, hogy ne égjen el abban, és ne pattanjon le az atmoszféráról.
- Az InSight sebessége a légkörbe lépéskor nagyjából 20 ezer km/óra lesz, ezt a légkör 1600 km/órára lassítja az első, légfékezéses szakaszban, miközben a hőpajzs felőli oldal 1500 ºC-ig hevül.
- Ezen a ponton, amikor a jármű nagyjából 11 kilométerre van a felszíntől, kinyílik a szuperszonikus ejtőernyő is, amely tovább lassítja az ereszkedést, miközben a hőpajzs leválik.
- Végül másfél kilométerre a felszín fölött aztán az ejtőernyő is leválik, és aktiválódnak a fékezőfúvókák, amelyek a felszínt is figyelve a lehető legsíkabb terület fölé terelik az egységet, majd óvatosan a felszínre eresztik azt.
A Curiosity esetében a leszállás során annyi volt az eltérés, hogy az ejtőernyőkön és a fékezőfúvókákon kívül még egy légi daru is bevetésre került, az utolsó métereken ugyanis egy előzőleg szinte teljesen lefékezett platformról eresztették le a járművet. Az InSight esetében erre azért nincs szükség, mert az űreszköz csak 358 kilogramm, míg a Curiosity 900 kilogrammot nyom.
Az InSightot irányító csapat a légkör elérése előtti utolsó pillanatokig figyeli majd az űreszköz pályáját, és végrehajtja a szükséges pályamódosításokat. Ezen felül az időjárást is folyamatosan monitorozzák, és ha szükséges, apróbb változtatásokat eszközölnek a leszállás lépéseiben. Ha például hirtelen kitör egy porvihar, úgy módosítják majd az ejtőernyő kinyílásának időpontját, hogy az a legoptimálisabban működjön az aktuális légköri körülmények között.
Életjelek
Aztán ha a végső finomítások is megtörténtek, nincs más hátra, csak várni, és szurkolni. A légkörbe lépés után ugyanis – ahogy már említettük – kikerül az irányítók kezéből az InSight sorsa. Amint a landolóegység épségben leért, 10 másodpercen belül jelzi a Föld felé, hogy megérkezett. Az első felszíni képet is nagyon hamar, percekkel a leszállás után elkészíti az egység, hogy az mikor ér ide, az azonban nagyban függ attól, hogy mely csatornákon sikerül elérni az InSightot.
Kivételesen ugyanis az is elképzelhető, hogy fültanúi lesznek a leszállásnak, az InSighttal együtt érkezik ugyanis a Marshoz két apró űrszonda (MarCO), amelyek az űrből követik nyomon az eseményeket.
Mivel kísérleti szondákról van szó, a szakértők nem egészen biztosak abban, hogy ezek a landolás napján működni fognak, de ha mégis így lesz, már menet közben rengeteg adatot szolgáltathatnak a landolóegység állapotáról, hiszen közvetlen közelről vehetik a szonda rádiójeleit, és továbbíthatják azokat a Föld felé.
Ha a MarCO-szondák működnek landolás közben, 10–20 percen belül megérkezhetnek a Földre az első képek. Ha viszont nem működnek, lehetséges, hogy egy napot is várni kell a felvételekre, a prioritás ugyanis ebben az esetben a mérnöki adatokra esik, és azt is meg kell várni, hogy valamelyik Mars körüli kommunikációs közvetítőállomás, az MRO vagy az Odyssey megfelelő pozícióba kerüljön a képek hazasugárzásához. A legelső fotók egyébként, ahogy a Curiosity esetében is történt, várhatóan nem lesznek túl jó minőségűek, ezek készítésekor ugyanis még rajta lesz a kamerákon a porvédő kupak, amely csak később, a napelemek sikeresen kinyitását követően kerül le onnan.
***
Ha a landolás rendben megy, a következő két-három hónap nagyon sűrűnek ígérkezik az InSight számára. A landolóegység egyrészt egy szeizmogárffal vizsgálja majd az esetleges marsi „földrengéseket”. Másrészt egy másik eszközzel – amelyet az Oatmeal-képregények alkotója, Matthew Inman saját látványos összefoglalásában találóan csak vakondként emleget – 5 méter mélyig fúr le a marsi talajba, hogy megmérje az ottani hőmérsékletet.
A végrehajtott mérések mindkét esetben a Mars eddig célzottan sosem vizsgált magjával és köpenyével kapcsolatban nyújthatnak új információkat. Mindkét műszer működéséhez a lehető legsíkabb talaj lenne a legideálisabb, így a szakértők egy kifejezetten unalmas síkságot néztek ki landolóhelyként az InSight számára. Ettől azonban még ezen is lehetnek olyan egyenetlenségek, amelyek befolyással lehetnek a végrehajtható mérésekre, vagyis az InSight esetében nemcsak az fontos, hogy épségben landol-e, hanem az is, hogy sikerül-e kellően sík terepre letenni. Egyelőre azonban a landolás abszolválása a legfontosabb, szóval hajrá InSight!
A leszállásról élőben közvetít a NASA TV, az adás este 8-kor kezdődik. A leszállás első lépésére, az InSight utazó fokozatról való leválására 20:32 körül kerül sor, az ejtőernyő a tervek szerint 20:42-kor nyílik ki, a leszállás pedig 20:45-kor várható, ahonnan számítva további 8 percet kell várni, mire ideér a rádiójel a Marsról.
