Co się dzieje? NASA straciła kontakt z marsjańskimi robotami

Niedawno NASA świętowała 4000 dni łazika Curiosity na Marsie. To wspaniały rezultat, choć do rekordowego osiągnięcia łazika Opportunity pozostało jeszcze ponad 1000 dni. Curiosity wciąż wspina się na zbocze góry Sharp i co pewien czas wykonuje odwierty. Ostatni, 39 z kolei wykonany jeszcze 17 października 2023 roku, nazwano Sekwoja. Liczba pobranych próbek wydawać się może niewielka zważywszy na przebieg łazika, ale też są one pobierane z odległych miejsc, co pomaga w odtwarzaniu historii Marsa.

Zdjecie 3D, wykonane przez łazik Curiosity z lokalizacji nazwanej Sekwoja. Wymaga okularów anaglifowych. (fot: NASA)

Oprogramowanie łazika w 2023 roku różni się od tego, w które został wyposażony w 2012 roku, a wśród zmian wprowadzonych wiosną tego roku są te, które pomagają lepiej radzić sobie Curiosity w sytuacjach, gdy łazik nie może kontaktować się z centrum kontroli naziemnej. Inne poprawki, wspomagają kontrolę pracy kół łazika, które przez ponad dekadę porządnie się już zużyły.

Dwa tygodnie przerwy w komunikacji z Ziemią dla misji marsjańskich

Teraz zaktualizowane oprogramowanie Curiosity zostanie wystawione na próbę jaką jest przerwa w komunikacji z Ziemią. Trwa ona od 11 do co najmniej 25 listopada i w tym czasie NASA nie będzie wysyłać żadnych poleceń, ani odbierać danych, do pojazdów na orbicie i powierzchni Marsa. Dotyczy to również łazika Perseverance i helikoptera Ingenuity, a także sond MAVEN, Mars Recoinassance Obiter i 2001 Mars Odyssey.

Łazik Perseverance w dniu 1 listopada 2023 roku (fot: NASA)

Kontakt urwie się także ESA, która ma na orbicie Marsa z kolei dwa orbitery ExoMars TGO oraz Mars Express. Marsa obiega obecnie także orbiter Hope wysłany przez Zjednoczone Emiraty Arabskie, a także Tianwen-1, chiński orbiter, który komunikuje się z obecnym na planecie łazikiem Zhurong.

NASA zwraca uwagę, że mimo przerwy, dzięki autonomii jej pojazdów, będą one w stanie wykonywać badania nawet w ciągu najbliższych dwóch tygodni. Jednak nie zdecydowano się na ruch po planecie, zarówno łaziki jak i helikopter ograniczą się do eksperymentów możliwych do przeprowadzenia, gdy pojazdy są zaparkowane, w przeciwieństwie do orbiterów będących cały czas w ruchu na orbicie Marsa.

Te eksperymenty dotyczą przede wszystkim stałego monitorowania pogody i warunków na powierzchni Marsa, w tym zachowania się piasku w okolicy.

Komunikacja przerwana nie tylko dlatego, że Słońce zasłoni Marsa

Gdyby przerwa w łączności z Marsem miała być ograniczona jedynie do czasu, gdy nie mamy bezpośredniej linii widzenia pomiędzy Marsem i Ziemią, to można byłoby tym razem skrócić ją do jedynie dwóch dni. Bo tylko na tyle czasu Mars skryje się za Słońcem dla obserwatora i stacji nasłuchowych na Ziemi.

Koniunkcja Marsa i Słońca nastąpi w dniu 18 listopada 2023 około godziny 7 czasu środkowoeuropejskiego

Jednak nawet gdy Mars wyłoni się spoza tarczy słonecznej, wciąż znajduje się na tyle blisko naszej dziennej gwiazdy, że wszelkie transmisje danych podlegają ogromnym zakłóceniom. I choć jest szansa, że dotarłyby one w dużym stopniu nie zniekształcone, to jest też ryzyko, że łaziki i inne pojazdy marsjańskie otrzymają błędne polecenia, które da się wykonać, ale doprowadzą one do katastrofy danej misji.

Czas, gdy kątowa odległość Marsa i Słońca jest wyjątkowo niewielka, można wykorzystać na przykład na radiowe sondowanie korony słonecznej (fot: ESA)

Stąd aż dwutygodniowa przerwa, by Mars zdołał oddalić się na tyle od Słońca dla obserwatora na Ziemi, że zjonizowany gaz korony słonecznej nie będzie już zakłócał transmisji. A jak wiemy, ostatnie dni owocują w liczne przejawy nadmiernej aktywności korony słonecznej, czego objawem są widoczne nawet z Polski zorze polarne. Lepiej więc być ostrożnym i odczekać swoje. Według kontroli misji, Mars musi na niebie oddalić się na co najmniej 2 stopnie od Słońca, a by odzyskać w pełni niezakłóconą komunikację nawet kilka razy więcej.

Na szczęście pogoda na Marsie jest dobra, więc nie ma obaw, że łaziki i helikopter mogłyby w przerwie komunikacyjnej ulec uszkodzeniu.

Moment koniunkcji to także czas, gdy Mars jest wyjątkowo mały na niebie

Moment, w którym Mars i Słońce znajdują się prawie w tym samym położeniu dla obserwatora na Ziemi, nazywany jest koniunkcją. Szczególną wagę do tego momentu przywiązują astrologowie, ale to też moment, w którym Mars jest wyjątkowo daleko od Ziemi.

Efektem jest najdłuższy czas komunikacji, który wzrasta do ponad 21 minut w jedną stronę, czyli potrzeba 42 minuty, by usłyszeć odpowiedź na zadane pytanie, bądź to z Marsa, bądź z Ziemi. To te słynne ogromne opóźnienie, jednak nie jest ono stałe. Teraz Mars jest prawie 380 milionów kilometrów od Ziemi (ta odległość może przekroczyć nawet 400 milionów, co miało miejsce w 2019 roku), ale przez cały kolejny rok ten dystans będzie się zmniejszał, do 96 milionów kilometrów w styczniu 2025 roku. A to zmniejszy adekwatnie czas komunikacji Mars-Ziemia.

To jednak wcale nie będzie minimalna odległość jaką w danym w danym dwuletnim przedziale czasowym może osiągnąć Mars względem Ziemi. Ta będzie miała miejsce dopiero za ponad 260 lat, w 2287 roku, gdy wyniesie 55,7 miliona kilometrów. Niewiele dalej Mars od Ziemi był w 2003 roku. Teraz jednakże jego pozycja jest mniej korzystna nawet gdy maksymalnie zbliża się w danym roku do Ziemi.

Gdybyśmy mogli obecnie obserwować Marsa, co nie jest możliwe, bo nawet będąc nie przesłoniętym przez Słońce, ginie on w jego ogromnym blasku za dnia, to byłby on znacznie mniejszy i ciemniejszy niż rok temu, gdy zachęcaliśmy do jego obserwacji.

Różnica średnicy kątowej Marsa na niebie w momencie maksymalnego zbliżenia i maksymalnie dużej odległości od Ziemi, może być ponad sześciokrotna.

Źródło: inf. własna, NASA