Järgmised Marsi-robotid hakkavad ilmajaamadeks

Arko Olesk
Copy
Juhime tähelepanu, et artikkel on rohkem kui viis aastat vana ning kuulub meie arhiivi. Ajakirjandusväljaanne ei uuenda arhiivide sisu, seega võib olla vajalik tutvuda ka uuemate allikatega.
NASA praeguse kulguri edu harjal valmistavad teadlased ette juba järgmisi Marsi-missioone. Tallinnas kogunenud asjatundjad soovitasid pöörata tähelepanu punase planeedi tolmusele atmosfäärile, osaliselt ka võimalikku inimese saabumist arvestades.
NASA praeguse kulguri edu harjal valmistavad teadlased ette juba järgmisi Marsi-missioone. Tallinnas kogunenud asjatundjad soovitasid pöörata tähelepanu punase planeedi tolmusele atmosfäärile, osaliselt ka võimalikku inimese saabumist arvestades. Foto: SCANPIX

NASA praeguse kulguri edu harjal valmistavad teadlased ette juba järgmisi Marsi-missioone. Tallinnas kogunenud asjatundjad soovitasid pöörata tähelepanu punase planeedi tolmusele atmosfäärile, osaliselt ka võimalikku inimese saabumist arvestades.
 

Neil päevil on kulgur nimega Curiosity ehk Uudishimu viibinud Marsi pinnal juba kuu aega. See on olnud instrumentide katsetamise ja sissetöötamise kuu, soojendav ettevalmistus vähemalt üheks järgmiseks Marsi-aastaks (ehk peaaegu kaheks Maa-aastaks), mis on ette nähtud Curiosity töölähetuse esialgse pikkusena.

Kulgur on prooviks välja sirutanud oma kahe meetri pikkuse robotkäe. Tulistanud laserist kivi ja analüüsinud saadud sädeme spektrit. Mõõtnud atmosfääri koostist. Saatnud Maale talle kaasa pandud heliklipi laulja will.i.ami uue singliga. Ja muidugi läkitanud panoraamfotosid teda ümbritsevast Gale’i kraatrist ja selle keskel kõrguvast Aeolis Monsist, mida NASA nimetab kunagise kolleegi järgi suupärasemalt Sharpi mäeks.

«Instrumendid töötavad nii nagu plaanitud, kui mitte pareminigi,» ütleb Scot Rafkin Colorado, asuva Southwesti uurimisinstituudi kosmoseuuringute osakonnast. «Kõik koguvad andmeid, teevad seda, mida peavad.»

Kolmapäeval lõpetas kulgur oma senise pikima sõidu Marsi pinnal. 30 meetri pikkune rännak on samuti vaid soojendus, sest pilgud on pööratud 5,5 kilomeetri kõrguse mäe otsa, mis on missiooni ülim sihtpunkt.

Umbes 16 kilomeetri pikkune teekond mäetippu on piltlikult ka retk läbi suure osa Marsi ajaloost, mis paljastuvad kivimikihtidena. See annab suurepärase võimaluse Curiosity-sarnasele robot-väligeoloogile saada vastus peamisele küsimusele, mille jaoks ta sinna saadeti: kas Marsil on praegu või on olnud minevikus eluks sobilikke keskkonnatingimusi.

Kulguri suurus ja mobiilsus annavad sellele missioonile rohkem vabadust, kui on olnud varasematel. «Selle kulguri suutlikkus võimaldab meil minna kohtadesse, kuhu me varem ligi ei pääsenud,» selgitab Rafkin. «Tema suuruse tõttu saime Marsile tuua palju keerukamaid instrumente ja teha asju, mida varem ei saanud.»

Erinevalt kahest eelmisest NASA kulgurist Spirit ja Opportunity ei ole Curiosityl päikesepaneele, vaid ta kasutab energiaallikana radioaktiivsete isotoopide lagunemisel tekkivat soojust. Pardal olevast plutooniumikogusest jätkub kulguril vajadusel 14 aastaks. Seetõttu ei karda Curiosity päikesevaest Marsi talve ega ka tolmutorme, mis panid varasemad kulgurid tihti pikalt seisma.

Saadud vabaduse tõttu on ka missiooni tegevuskava seekord teistsugune. Kulguri marsruut ja tegevused ei ole pikalt kalendrisse ette kirjutatud, pigem vaatavad teadlased, mis tee peal huvitavat paistab, ja mängivad plaane paindlikult selle järgi ümber.

Curiosity geoloogiline põhitegevus – pinnaseproovide võtmine ja analüüs, kivimite koostise määramine eri meetoditega – jätkab loogiliselt varasemate missioonide tööd. Samm-sammult on kogutud tõendeid Marsi kivimite kohta, saadud kinnitust, et kunagi voolas seal vesi ja ehk võib praegugi pinna all peituda jääd.

Geoloogiliste teadmise kogumise taustaks on pidevalt olnud Suur Küsimus: kas Marsil on praegu või on kunagi olnud elu? Curiosity sellele otsest vastust veel ei anna. «See pole loodud elu leidma, kuid me vaatame, kas sobiv keskkond selleks on olemas olnud,» tõdeb Rafkin. «Ainus viis, kuidas Curiosityga elu leida, on siis, kui see otse kaamera eest läbi roomab. Ja seda juba ei juhtu.»

Kui läheb hästi, võib ameeriklaste söödetud palli pealt korvi suruda 2018. aastal maanduv Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) kulgur, mis suudab avastada elu või selle jälgi. Kuid nii üllatav kui see ka pole, ei rääkinud elu otsimisest Marsilt ükski neist Euroopa Marsi-uurijatest, kes eelmisel nädalal Tallinna kogunesid. Nende sihid olid juba sõna otseses mõttes kõrgemal.

«Kõigi nende geoloogiauuringute kõrval, mida kulgurid teevad, sooviksime paremini mõista Marsi atmosfääris toimuvaid meteoroloogilisi arenguid,» sõnastab selle legendaarne Soome kosmoseuuringute edendaja Risto Pellinen.

Just tema juhtis Tallinna kogunenud teadlaste arutelusid selle üle, kuhu Marsi-uuringutel edasi liikuma peaks. Europlaneti ehk Euroopa planeediteadlaste ühenduse ülesanne on sõnastada ja saata soovitused Euroopa Komisjonile ja Euroopa Kosmoseagentuurile, Tallinn võõrustas selle ühenduse Marsi-alakomitee kohtumist.

Mida soovitati? «Lõpuarutelus jõudsime ühisele arusaamisele, et võtmeküsimus on Marsi atmosfääris leiduva tolmu mõistmine,» ütleb Pellinen.

«Tolmu ei ole palju uuritud,» lisab ta. «Teame, et Marsil on suured tolmutormid ja Marsile laskuvatel kosmosealustel on atmosfääri kerkiva liiva tõttu olnud probleeme nähtavusega.»

Kuid mitte ainult. «Tolm võib mõjutada liikuvate detailidega instrumente, nagu robotkäed, või katta optilisi instrumente või päikesepaneele,» räägib Francesca Esposito, Napolis asuva Capodimonte observatooriumi ja Itaalia astrofüüsika instituudi teadlane. «Samuti on tolmukeskkonna kirjeldamine, eriti tolmurohkel aastaajal, oluline inimestele Marsil viibimiseks tingimuste loomiseks.»

Esposito osalusel valmiv instrument püüabki Marsi tolmus selgust saada. Seade lühendiga DREAMS on plaanitud ESA ExoMarsi missiooni pardale. Kaheosalise missiooni esimese osana saadavad eurooplased 2016. aastal teele orbitaalsondi ja katselise maandumisseadme, teise osana järgneb kaks aastat hiljem kulgur. DREAMS on maandumisseadme pardal.

Seejuures on seadme jõudmine Marsile kavandatud just ajale, mil seal tavaliselt möllavad võimsad tolmutormid. «Kui Mars läheneb periheelile (orbiidi Päikese-lähedasimale punktile – toim), kuumeneb pind tunduvalt ja algavad tormid,» kirjeldab Esposito. «Nii on meil võimalus mõõta selle tähtsa aastaaja meteoroloogilisi parameetreid.»

Eriti huvitab Espositot, kas tolmutormidega kaasneb ka äike. «Me arvame, et see võib tolmutormide aegu esineda,» sõnab ta. «Tolmuosakesed liiguvad kiiresti ja omavahelistel kokkupõrgetel või põrkudes pinnaga toimub laengu ülekanne suuremalt osakeselt väiksemale.

Negatiivse laenguga kergem osake kerkib üles ja jätab pinna positiivse laenguga, mistõttu on oodata elektrivälja teket.»

«Tolmutormi ajal võib eeldada ka elektrilahenduse teket,» ütleb Esposito äikeselöögi võimaluse kohta. «Kuid me ei tea selle kohta midagi. Elektrit pole Marsil kunagi mõõdetud. Eelkõige lubab DREAMS teha kindlaks, kas elektriline keskkond on nii inimeste kui ka robotseadmete jaoks ohutu.»
Teine valdkond, millele Tallinnas kogunenud teadlased soovitasid suuremat rõhku panna, on Marsi ilma ennustamine.

Õigupoolest on Marsil seda lihtsamgi teha kui Maa peal, ütleb Ari-Matti Harri, Soome meteoroloogiainstituudi kosmosetehnoloogia uuringute osakonna juht. Tema teab seda hästi, sest on Marsiga tegelenud alates 1988. aastast, mil ta instituuti tööle asus.

Ilmavaatlusseadmed on soomlaste leib planeetide uurimises. Nende instrumendid on lennanud teiste seas Saturni kuule Titanile, komeetide juurde, Veenuse orbiidile. Ja loomulikult on need ka Curiosity pardal, nii jõuab üks osa Marsilt saabuvast andmevoost otse ka Harri töörühma arvutitesse.

«Marsi atmosfäär pakub meile huvi seepärast, et Marsi ja Maa atmosfäärid on väga sarnased ja käituvad ühtemoodi,» räägib Harri. «Dünaamika on sama, sest mõlema planeedi teljekalle on umbkaudu sama, 25 kraadi, ning pöörlemisperiood samuti peaaegu sama, 24 tundi.»

Tänu sellele on soomlased ilmaennustuse mudeli HIRLAM, mille järgi prognoositakse ka Eesti ilma, saanud kenasti Marsile üle kanda. «Kui sul on ilmaennustusmudel Maa jaoks juba olemas, siis on väike vaev see Marsi tarbeks ümber kohandada,» sedastab Harri. Tema jutust selgub, et Marsi ilm võib meile nii mõndagi õpetada ka Maa ilma kohta.

«Maa peal on atmosfääri käitumist ning ilma väga raske mõista ja ennustada. See on väga kaootiline,» ütleb ta. «Rohkem kui 50 protsenti ilmast suunavad ookeanid ja muu pinnavesi, taimkate ja atmosfääris olev vesi. Kui me soovime meteoroloogiainstituudis oma elu lihtsaks teha, ütleme tavaliselt: ah, jätame kogu vee ja taimestiku kõrvale. Aga see on ju nagu Marsil!»

«Loomulikult on inimesed Maa atmosfääri kaua uurinud, kuid usume, et suure tõenäosusega on seal veel palju alusseadusi ja nähtusi, mida me ei näe, sest neid katab ookeanide, taimestiku ja niiskuse tekitatud müra. Marsil neid pole.

Marss on kui Maa atmosfääri lihtsustatud laboratoorium.»
Ent ei tohi unustada, et kõik, mida me Marsi ilma kohta seni teame, pärineb mõne üksiku maandunud seadme mõõtmistest. Harri tunnistab, et kui nende mudel töötas hästi eelmiste Marsi-sondide mõõtetulemusi ennustades, siis Curiositylt saadud ilmainfo ei taha mudeliga enam klappida.

Mis tähendab, et me ei mõista Marsi ilma nii hästi, kui vahepeal uskusime mõistvat.
«Et tõesti mõista, kuidas Marsi atmosfäär toimib, peame ühel ajal tegema mõõtmisi Marsi eri paikades,» räägib Harri. «Selle kallal praegu töötamegi – projekti nimi on Metnet.»

Sellelaadne võrgustik on samuti üks Tallinnas kirja pandud soovitustest, mille teadlased otsustajatele lähetavad. «Tunneme, et järgmise sammuna peame – ja oleme selleks valmis – looma Marsi pinnale jaamade võrgustiku,» räägib Pellinen.

Praegu valmistab Harri töörühm koostöös Vene kosmoseagentuuriga ette katsemissiooni, et tõestada Metneti idee elujõudu. «Soovime pääseda 2018. aasta ESA ja Roskosmose ühismissioonile ja viia läbi esimese tehnilise demonstratsiooni,» ütleb Harri. «Samal ajal peame ESA ja NASAga kõnelusi päris missiooni korraldamiseks.»

Harri idee on lihtne: viia Marsi pinnale paarkümmend väikest ilmajaama. Jaamad on kerged, keerukate maandumismehhanismide asemel rammitakse need lihtsalt pinda nagu nooled märklauda. «Oleme seda katsetanud, instrumendid peavad vastu,» kinnitab Harri.
Nii ei kaalu need paarkümmend ilmajaama kokku rohkem kui üks Spirit või Opportunity. «See on kõige parem viis väikeste seadmete Marsi pinnale saatmiseks,» sõnab ta.

Kõik teadlased jõuavad projekte tutvustades varem või hiljem välja selleni, kuidas kogutud andmed osutuvad tulevikus kasulikuks mehitatud Marsi-lendude planeerimiseks. Ilm ja tolm mõjutavad vaieldamatult inimeste võimalusi Marsi pinnal tegutseda, samuti kosmiline kiirgus, mida mõõdab Scot Rafkini kaasabil valminud instrument. See on ainus Curiosity pardal olev instrument, mida rahastas mehitatud lendude programm.

Kogu lennu vältel töötanud instrument mõõtis kiirgust ja registreeris kohati väga intensiivseid purskeid. «Pole kahtlust, et see on probleem, nagu me kahtlustasimegi,» tõdeb Rafkin. «Nüüd, kui me teame, millega tegu, saame hakata lahendust otsima. See probleem on lahendatav ja meil on selleks häid ideid.»

Aga realistlikult siiski keegi veel mehitatud lendudest ei räägi. Ka mitte Risto Pellinen, kes oli üks Euroopa Marsi-programmi eestvedajaid ja pani tookord Euroopa astronaudi Marsile jõudmise aastaks paika 2030.

«Mehitatud lennud olid vanasti suurem prioriteet,» ütleb ta. «Kui just Hiina tegevus ei tekita uut konkurentsiolukorda, võib USA ja Euroopa huvi päris maha jahtuda.»

Ari-Matti Harri peab mehitatud lende ressursside raiskamiseks. «Ühe mehitatud missiooni hinnaga saaks saata 500 kuni 1000 Curiosity-tüüpi missiooni,» sõnab ta. «Mitte Curiosity koopiat, vaid täiesti uut ja originaalset missiooni. Ma ei saa aru neist, kes ütlevad, et inimesi on vaja, sest nad oskavad pinnaseproove valida. Tänapäeval saab kõike teha kaugjuhtimise teel.»

Rafkin on küll veendumusel, et inimese lend Marsile on varem või hiljem vältimatu sündmuste käik, kuid möönab, et see eeldab valitsuste valmisolekut programmi rahastada.

«Olen kindel, et inimkonna tulevik on kosmoses,» ütleb ka Pellinen. «Küsimus on selles, kas peaksime sinna jõudma nii kiiresti. Kui tahta Marsile jõuda, peame alustama inimeste huvi tekitamisega, võtma eesmärgiks, et iga Maa kodanik teab, et me läheme nüüd Marsile, ja toetab seda.

Arvestades ühiskondade ja kultuuride paljusust Maal, ei ole see kerge ülesanne. Kuid üks riik omal käel ei saa sellega hakkama, seda peame tegema kõik koos.»

Kommentaarid
Copy

Märksõnad

Tagasi üles