Neljas kivi Päikesest, meie naaberplaneet Marss, on punaka värvitooniga.
Värvuse annab Marsile tema pinnases leiduv raud ja seepärast on ta
teistest taevakehadest kergesti eristatav. Oma värvi tõttu, mis meenutab
verd, anti talle nimi antiikaja sõjajumala järgi (kreeklastel Ares,
roomlastel Marss). Marss oli Zeusi ametlik Herast sündinud poeg.
|
Planeet Marss |
Marsi -
- diameeter on 6794 km;
- pindalalt on ta natuke suurem kui Maa mandrite pind;
- mass on 6,4219 x 1023 kg;
- keskmine tihedus on 3,95g/cm3;
- raskusjõud on 2,7 korda väiksem kui Maal;
- keskmine kaugus Päikesest on 1,524 a.ü. (227 900 000 km);
- sideeriline tiirlemisperiood on 686,92 d;
- sideeriline pöörlemisperiood on 24h 34m;
- keskmine pinnatemperatuur on -50° (kõrgeim registreeritud
pinnatemperatuur on 20°, madalaim -140°).
|
Olympus Mons |
|
Valles Marineris |
Marsi kaugus Maast muutub vahemikus 55 miljonit (suure vastasseisu ajal)
kuni 400 miljonit kilomeetrit. Tugevasti muutub ka Marsi heledus -- suure
vastasseisu ajal on see -2.6 m, harilikult on heledus 1 m ringis. Marsi
magnetväli on Maa omast 600 korda nõrgem. Marss on väga ebatasane planeet --
suurim kõrguste vahe on 27 km (Maal on see peaaegu 20 km). Marsil asub ka
rühm hiigelvulkaane, neist suurim ja ka Päikesesüsteemi suurim,
Olympus Mons (Olümpose mägi) kõrgub jalamilt 21 km, kraatri diameeter on 65 km
ja mäe enda läbimõõt on 550 km. Marsile kuulub ka Päikesesüsteemi suurim
kanjonite süsteem Valles Marineris (Marineri org), mis on ligi 4000 km
pikkune, 200 km lai ja sügavust on tal 2 kuni 7 km (see kanjon ulatuks
põhja Ameerika idakaldast läänekaldale ja veel rohkemgi).
Marsil on kaks kuud: Phobos ja Deimos (tõlkes Õudus ja Hirm). Nad
meenutavad rohkem asteroide kui korralikke kuusid: Phobose suurim läbimõõt
on 27, keskmine 21 ja väikseim 19 km, Deimose keskmine läbimõõt on
vaid 13 km. Mõlema kaaslase kuju on ideaalsest sfäärist kaugel.
Marss on enim uuritud planeet Päikesesüsteemis. Ekspeditsioonide
põhieesmärk on olnud kahtlemata leida märke kunagisest elust. Ligi
nelikümmend aastat on teda uuritud (proovitud uurida), kuid kahekümnest
retkest on korda läinud vaid kaheksa:
- Mariner-4 (1965);
- Mariner-6 (1969);
- Mariner-7 (1969);
- Mariner-9 (1972);
- Viking-1 (1976);
- Viking-2 (1976);
- Pathfinder (1997);
- Mars Global Surveyor (1997).
Venemaa kaheksa Marsi uurimise projekti on kõik edutud olnud, samal ajal
kui USA-l on kaheksa projekti õnnestunud ja neli on olnud edutud. Esimese
eduka lennu Marsi juurde tegi Mariner-4. Ta edastas Maale üle 20 foto, mis
kummutasid ümber faktid, et Marsil on kanalite süsteem ja taimestik. Oli
alanud uus etapp Marsi uurimises. Järgnevad missioonid Mariner-6 ja
Mariner-7 saatsid kokku juba 201 pilti Marsist (vastavalt 75 ja 126
pilti). 1969. aastal lendavad siiski venelaste Mars-2 ja Mars-3 Marsile ning
saavad esimesteks inimese poolt tehtud objektideks, mis Marsi pinda
tabasid, kuid kõigest tabamisega asi piirduski. Mariner-9 lendas esimese
sondina ümber Marsi ja saatis üle 7300 foto.
Ja siis tulid Vikingid -- üks kõigi aegade parim Marsi missioon. See
koosnes kahest automaatjaamast: Viking-1 ja Viking-2. Viking-1 jõudis Marsi
juurde 20. Augustil 1975 ja Viking-2 9. septembril 1975. Kumbki sond
sisaldas endas orbiiterit ja maandurit (Viking Lander 1, Viking Lander 2).
Peale Marsi ümber tiirutamist ja piltide tagastamist, mida kasutati
maandumiskoha valikul, orbiiter ja maandur eraldusid. Maandur sisenes
Marsi atmosfääri ja jõudis "pehmelt" valitud kohta Marsil. Orbiiterid
jätkasid Marsi pildistamist ja teisi teaduslikke operatsioone orbiidilt
samal ajal, kui maandurid asetasid positsioonidele oma instrumente Marsi
pinnal.
|
Vaade Marsi pinnale maandurilt Viking Lander 1 |
Maandur koosnes kuueküljelisest alumiiniumist alusest, mis oli toetatud
kolme väljasirutatud jalaga. Ülalt vaadates moodustas alus koos jalgadega
võrdkülgse kolmnurga küljepikkusega 2,21 m. Instrumendid olid kinnitatud
aluse ülemisse ossa. Viking-1 maandus 21. juunil 11:53:06 UT punkti
koordinaatidega 22,697° põhjalaiust ja 48,222° läänepikkust. Viking 2
puudutas Marssi umbes 200 km lääne pool kraatrist Mie. Maanduri
instrumendid pidid teostama esmased teaduslikud eesmärgid: uurida Marsi
bioloogilist ja keemilist koostist (orgaanilist ja anorgaanilist),
meteoroloogilisi, seismilisi, magneetilisi omadusi ja Marsi pinnase ja
atmosfääri füüsikalisi omadusi. Pardal olid tuule suuna ja kiiruse mõõtjad
ja ka meteoroloogiline poom, mis mõõtis temperatuuri. Pinnaseproove võeti
kolme meetri pikkuse käpaga. Käpa otsas oli koguja, temperatuuri sensor ja
kõige lõpus magnet.
Rõhku pöörati ka elu (mikroorganismide) otsingutele. Teostati spetsiaalsed
katsed automaatsetes bioloogialaborites, kus teostati kolm erinevat
katset. Kahjuks ei andnud ükski katse positiivset vastust, elu jälgi nii
praegusest kui ka kunagisest ei näidanud ka maandumiskohast tehtud fotod.
Muide, Vikingid pildistasid ka esmakordselt nn. Marsi "nägu".
Viking-1 maandur pidas Marsil vastu 1982. aasta 13. novembrini, kontakti
kaotamiseni. Viking-2 tegutses Marsil 1281 Marsi päeva. Side lõpetati
temaga 11. aprillil 1980 ülesütelnud patareide tõttu. Kokku läks Vikingite
projekt maksma üks miljard dollarit (3 miljardit dollarit 1997. aasta
vääringus). Vikingite tähelennule järgnes kolm ebaõnnestunud katset: 1988.
a. startinud venelaste Phobos-1 ja Phobos-2 kontakt katkes, 1992. a.
startinud USA Mars Observeriga katkes side vahetult enne Marsile jõudmist.
1996. a. startinud venelaste Mars-96 põles ära veidi peale õhkutõusmist.
|
Sojourner |
|
Kivi Yogi Bear |
On möödunud kakskümmend üks aastat Vikingite lennust ja Marsile jõudis
1997. aastal USA rahvuspühal 4. juulil automaatjaam Pathfinder (USA).
Tehti enneolematuid samme teadlaste poolt: esmakordselt laskus mehitamata
kosmoselaev planeedile ilma selle orbiidil peatumata, esmakordselt
kasutati maandumisel ülehelikiirusel (2896 km/h) töötavat langevarju ja
esmakordselt veeres planeedi pinnal Maalt kontrollitav sõiduk. Pathfinder
laskus Marsi pinnale kell 19:56 (Ida-Euroopa suveaeg), Maal registreeriti
selleks kell 20:06. Pathfinderi maandumiskohaks valiti Ares Vallis (Arese
org). See asub Viking-1 maandumiskohast 850 km kaugusel Marsi
põhjapoolkeral koordinaatidega 19,5° põhjalaiust ja 32,8° läänepikkust.
Välja valiti ta sellepärast, et miljardeid aastaid olid seal voolanud
võimsad veevood, mis tõid sinna pinnast ka kaugematest piirkondadest.
Pathfinder koosnes maandurist ja Marsi-kulgurist Sojourner. Kuuerattalise
kulguri kõrgus on 30 cm, pikkus 65 cm, laius 48 cm ja kaal 10,6 kg.
Sojourneri kiirus on vaid 1 cm, tavaliselt 0,7 mm sekundis. Põhilise
teadusliku uurimisriistana asub Sojourneril kivimite ja pinnase keemilise
koostise määramiseks mõeldud spektromeeter. Pinnase uuringuteks kasutati
ka Sojourneri rattaid, mida pöörates kaabiti pinnast.
Uurimisobjektideks olid ka kivid. Näiteks kivi nimega Barnacle Bill sai
tema esimeseks uurimisobjektiks. Uuriti veel ka kive nimega Yogi Bear ja
Scooby Doo (mõlemad nimed pärinevad multifilmidest). Tal oli kokku kolm
telekaamerat: esiosas kaks mustvalgete piltide tegemiseks ja tagaosas üks
värvilisteks võteteks.
|
Vaade maandurilt |
Et Marsi ja Maa vahelisel kaugusel kulub raadiolainetel palju aega (üle 10
minuti), siis saadeti Sojournerile vaid korra päevas vajalikud käsud, kuhu
sõita ja mida teha, ning siis tegutses ta juba iseseisvalt. Kuigi enamasti
anti Sojournerile liikumistee ette küllalt üksikasjalikult, katsetati ka
tema võimet ise teed valida ja takistusi ületada või neist mööda minna.
Sojourneri juht oli Brian Cooper. Tal oli ka ametlik Marsi-kulguri
juhiluba, mis anti välja pärast Sojourneri demonstratsiooni.
Lisaks Sojournerile tegutses Marsil veel ka maandur. Tema ülesanneteks olid
Marsi pildistamine, meteoroloogiliste vaatluste tegemine ja sidepidamine
nii Maa kui kulguriga. Maandurilt pildistamiseks kasutati CCD kaamerat,
sai teha ka stereopilte, selleks oli kaks teineteisest 15 cm kaugusel
asuvat objektiivi. Maanduril asusid ka temperatuuri, õhurõhu, tuule suuna
ja tuule kiiruse andurid. Mõõdeti ka tolmu hulka Marsi atmosfääris.
Magnetiliste tolmuosakeste kogumiseks oli maanduri korpusele kinnitatud
püsimagnetid. Ühendus temaga katkes 27. septembril 1997, kui ta oli
töötanud Marsi orbiidil kolm korda planeeritust kauem ja jõudnud teha
16 000 pilti. Lisaks sellele tegi Sojourner 550 pilti ja määras 16
pinnaseproovi koostise. Pathfinderi missioon läks maksma "kõigest"
250 miljonit dollarit (võrreldes Vikingitega 12 korda vähem). See saavutati
väiksema arvu mõõteaparatuuridega, lihtsamate eksperimentidega,
dubleerimise vältimise (üks Pathfinder kahe Vikingi vastu) ning kallite
väljatöötluste asemel lausa laiatarberiistade kasutamisega (pardaarvuti,
raadiomodem).
|
Mars Global Surveyor |
Samal aastal jõudis Marsi orbiidile ka USA sond Mars Global Surveyor
(MGS), et kahe aasta jooksul tiirutada 380 km kaugusel ümber Marsi ning
valmistada kaart planeedi pinnast (startis 7. novembril 1996). MGS-i pikkus
on 12 meetrit koos avatud päikesepatareidega, põhikorpuse mõõtmed on
1,2 x 1,2 x 1,8 meetrit, paraboolantenni läbimõõt on
1,5 meetrit.
Esialgu oli tema orbiit väga piklik ja tööks vajaliku, ligi
400 km kõrgusel üle pooluste kulgeva ringorbiidi saavutamiseks oli ette
nähtud kasutada pidurdamist Marsi atmosfääris. Marsi atmosfääris
pidurdamine ei kulgenud aga ilma tõrgeteta. 17. septembril 1998 pidi
algama järjekordne MGS-i pidurdusmanööver ja Maalt saadeti selleks
vastavad käsud. Paraku oli nendes aga viga ja MGS pöördus nii, et üks tema
päikesepatareidest sattus vale nurga alla. Selle tulemusena vähenes
automaatjaama energiaga varustatus ja kõik vähemolulised seadmed lülitati
välja. Otsest ohtu see vahejuhtum MGS-le ei kujutanud. Nädala võrra lükkus
edasi aga kahe tunni pärast algama pidanud MGS-i orbiidi muutmine.
Kaardistama hakkas MGS 1999. aasta märtsis. Kaardistamise ajal ületas MGS
Marsi ekvaatori Päikese-poolsel küljel alati kell 13:00 (kohaliku Marsi
aja järgi), liikudes lõunast põhja. Sellise liikumisega saadi MGS-lt
parimad tulemused.
|
Nn. Marsi nägu |
Lisaks Marsi kaardistamisele ja pildistamisele pidi MGS tegelema ka
teaduskaugete asjadega. Nii tehti 1998. aasta aprillis foto alast, kus asub
nn. Marsi nägu, mille avastasid juba Vikingid. NASA kiirustas selle
pildistamisega, et kummutada arvamus "näo" tehislikust päritolust.
10 korda parema lahutusvõimega fotol polnud jälgegi näost, sellel paistis
vaid kivisid täis räsitud küngas. 1999. aasta 8. märtsil pildistas MGS
hoopis teistlaadi nägu. Seda lapse joonist meenutavat Galle kraatrit
tuntakse "Rõõmsa näo kraatrina".
Aastatuhat lõppes Marsi uurijatele traagiliselt. 1998. aasta septembris
startis Mars Climate Orbiter (MCO). See oli esimene automaatjaam, mille
esmaseks ülesandeks oli mõne teise taevakeha regulaarne ilmavaatlus. Ta
pidi toimima retranslaatorina automaatjaamale Mars Polar Lander. Side
katkes temaga, nagu oligi planeeritud, kuid planeeritud 20 minuti järel
side ei taastunud. Algul arvati, et MCO on valel orbiidil. Hiljem, kui
sidet ikka ei õnnestunud taastada, arvati, et MCO on purunenud kas Marsi
atmosfääri tihedatesse kihtidesse sisenemisel või koguni vastu planeedi
pinda põrgates. MCO vähim kaugus Marsist pidi olema 150 km, oli aga
tegelikult 60 km (minimaalseks ohtuks kauguseks loetakse 85 km).
26. detsembril lõpetas NASA MCO otsingud. Nädal hiljem tegi NASA teatavaks MCO
huku põhjuse. Tema hävimisele viinud ligi 80 km suuruse vea MCO asukohas
põhjustas erinevate mõõtühikute kasutamine. Kuna NASA-s kasutatakse
peamiselt meetermõõdustiku, siis kasutas ilmselt MCO ehitanud firma
Lockheed Martin Inglise mõõdusüsteemi (tolle, jalgu jms.).
|
Mars Polar Lander |
1999. aasta 3. jaanuaril startis Mars Polar Lander (MPL). Tema ülesandeks
oli otsida planeedilt vett ja uurida selle kliimat. Seadmetest olid MPL-il
kaasas kopp (2 m pikk) pinnaseproovide võtmiseks, mikrofon Marsi häälte
kuulamiseks, kaamera, mis tegi pinnaseproovidest pilte, teine kaamera mis
tegi laskumise ajal 10 pilti, kolmas kaamera stereopiltide tegemiseks,
kahemeetrine mast, mis pidi otsima veeauru ja süsihappegaasi ja mõõtma
temperatuuri ning tuule kiirust. MPL-l oli ka Venemaal ehitatud radar, mis
pidi uurima tolmu eraldumist.
Kümme minutit enne MPL-i maandumist pidid eralduma temast kaks mikrosondi,
mis tungisid kiirusega umbes 200 m/s kuni meetri sügavusele Marsi
pinnasesse ja pidid edastama sealt andmeid, muuhulgas ka veesisalduse
kohta. Nende asukohad pidid jääma MPL-st umbes 60 km kaugusele. Kuigi
loodeti kõige paremat, tekkisid MPL-ga probleemid. Pärast maandumist ei
saadud temaga ühendust. Ühendust ei saadud ka kümme minutit enne
maandumist eraldunud sondidega Amundsen ja Scott. Võimalikud
ebaõnnestumise põhjused:
- Luhtunud eraldumine kosmosekapslist: Marsile lähenedes ei
eraldunud maandur kosmosekapslist ning kukkus vastu Marsi pinda puruks.
Sellisel juhul pole side taastamiseks midagi teha.
- Viga langevarju avanemises: maandur eraldus kosmosekapslist, kuid
langevari kas ei avanenud üldse või tegi seda vaid osaliselt, mistõttu
maandur sai kas kõvasti kahjustada või kukkus puruks.
- Raadiosignaali levi puudumine: maandur langes sellisesse kohta, kus
signaali läkitamine maale või vastupidi on takistatud.
- Halb maandumine: maandur ei suuda kindlaks määrata enda asukohta ega
leia seepärast kosmoseavarustest ka Maad üles ning ei suuda võtta
ühendust.
Viimasel kolmel juhul on siiski võimalik temaga ühendust saada, kuid see
on raskendatud. Kriitikute väitel võis aga Landeril tehnilisi vigu olla
juba enne seda, kui ta Maalt teele saadeti. Juba enne starti tõstatati
küsimus, kas ehk projektile eraldatud raha vähesus ja liiga väike personal
ei määra MPL-i missiooni juba ette luhtunuks. Kuna MPL-ga maandumise ajal
raadioühendust polnud, siis ei saa me iialgi kindlalt teada, mis juhtus.
NASA kuulutas MPL-i kadunuks 6. detsembril 1999. aastal. Püüti küll ka
edaspidigi temaga kontakteeruda, kuid edutult. Ametlikult lõpetati
otsingud 17. jaanuaril 2000. aastal. Kaua ei tulnud oodata, kui otsingud
taasalustati. Aluse uueks katseks andis see, et pärast pikka matemaatilist
töötlust leiti 18. detsembril 1999 ja 4. jaanuaril 2000 Marsilt
Standfordi Ülikooli 45-meetrise raadioteleskoobiga saadud UHF-piirkonna
raadiokiirgusest mingid ilmselt kunstlikku päritoluga signaalid. Kokku
läks see missioon maksma 165 miljonit dollarit (2,5 miljardit krooni).
Hiljem siiski selgus, et need signaalid olid maist päritolu. Veebruari lõpus
sai selgeks ka arvatav MPL-i huku põhjus. Nimelt oli probleeme tema
jalgadega. Kui maandur jõuab Marsi pinnale, siis tema jalgadel olevad
andurid annavad arvutile käsu mootorid välja lülitada. Praegu tehtud
katsetustel aga ilmnes, et lülitid reageerisid samamoodi ka jalgade
tööasendisse fikseerimisel tekkivale löögile. Jalgade tööasendisse viimine
toimub pärast kuumuskaitse eraldumist umbes kahe kilomeetri kõrgusel Marsi
pinnast. Kuna jalgade avanemisel on arvutile teatatud, nagu oleks juba
pinnale jõutud, siis ta lülitab mootorid uuesti välja ning automaatjaam
kukub vastu Marsi pinda puruks. Kuna lennu eel katsetasid jalgade
avanemist ja maandumist erinevad rühmad, siis seda viga varem ei
märgatudki.
Seoses kulukate ebaõnnestumistega ei pruugi siiski enam paika pidada
suurejooneliselt seatud ajakava Marsi "vallutamiseks". Kuna
MPL-i kadumise põhjuseid on väga raske kindlaks teha, võib edasi lükkuda
2001. aastaks plaanitud järgmised missioonid (Surveyor 2001 Orbiter ja
Surveyor 2001 Lander). 2002. aastal peaks pisike Marie Curie mööda Marsi
pinda kulgema ja planeedi atmosfääri hindama (missioon Surveyor 2001
Lander), maanduri küljes on ka Päikesekell.
2003. aastal selgub kavakohaselt, kas Marsi atmosfäärist saaks toota
hapnikku ja missiooniga Mars Ekspress lülitub ka Euroopa Kosmose Agentuur
(ESA). Siis hakkaks esimest korda tegutsema pisike mobiilne
instrumendikandja Nanohod. See liikuv kettsõiduk on niisama suur kui A5
paber, kaalub vaid kaks kilogrammi ja emalaevaga seob teda meetri pikkune
"nabanöör". Minisõiduki instrumendikapsel saab 180 kraadi võrra
liikuda ja teha seega nii lähifotosid kui keemilisi analüüse.
2005. aastal peaks Marsile lendama USA automaatjaam Mars Surveyor 2005
Lander. Marsile laskub maandur pinnasepuuriga ja sellelt väljub sõiduk
Athena. Kogutud proovid saadetakse orbiidile. 2005. aastal peaksid ka
prantslased Marsile viima Mars Surveyor 2005 Orbiteri, mis toob orbiidil
olevad pinnaseproovid Maale. Ja lõppude lõpuks peaksid 2019. aastal
inimesed punaplaneedile jõudma.
Kasutatud kirjandus:
- "Universum". Tallinna Raamatutrükikoda, 1998;
- "Täheatlas". J. Jaaniste, E. Saar; Tallinn, "Valgus",
1990;
- "Astronoomialeksikon". H. Eelsalu; Tallinn, "Eesti
Entsüklopeediakirjastus", 1996;
- ajalehed "Postimees" ja "Eesti Ekspress";
- ajakiri "Horisont" (4/1999)
- interneti meililist
obs-teated;
- interneti lehekülg
http://www.obs.ee/astro/surveyor/,
http://www.nasa.gov/.
|