Ο Phoenix φτάνει στον Άρη

Πηγή: New York Times, 24 Μαΐου 2008

Έπειτα από ταξίδι 680 εκατομμυρίων χιλιομέτρων διάρκειας 9,5 μηνών, το μη επανδρωμένο διαστημικό όχημα Phoenix Mars Lander έφτασε στον πλανήτη Άρη και ετοιμάζεται να κάνει την Κυριακή 25 Μαΐου το πιο δύσκολο τμήμα της αποστολής του: την είσοδο στην ατμόσφαιρα του κόκκινου πλανήτη και την ομαλή προσεδάφιση του στον Βόρειο Πόλο του Άρη.

Όπως όλα τα διαστημόπλοια έτσι κι αυτό θα έχει μόνο μία ευκαιρία για να προσεδαφιστεί ομαλά και να ανασκάψει το παγωμένο νερό, που πιστεύεται ότι βρίσκεται θαμμένο στα αρκτικά υψίπεδα του Άρη. Ο Φοίνικας, που εκτοξεύτηκε στις 4 Αυγούστου 2007, θα πρέπει πρώτα όμως να επιβιώσει από αυτό που οι κατασκευαστές του αποκαλούν επτά λεπτά τρόμου, ώστε να φθάσει στην επιφάνεια.

Η Nasa θεωρεί ότι πάντα το κομμάτι αυτό της αποστολής ενέχει πολλούς κινδύνους και αστάθμητους παράγοντες.  Κι αυτό το δείχνουν οι αριθμοί: από το σύνολο των διαστημικών οχημάτων που έχουν σταλεί στον Άρη, το 55% αυτών δεν κατάφεραν να φτάσουν με επιτυχία στον πλανήτη. Γι αυτό και η ανησυχία των ειδικών.

Αν και το Phoenix είναι μια συνένωση ετερόκλητων ανταλλακτικών από δύο άλλες αποτυχημένες αποστολές, έχει δοκιμαστεί και επανελεγχτεί   για να διορθωθούν όλα τα γνωστά σχεδιαστικά ελαττώματα και τα τυχόν λάθη. Αλλά όπως λέει ο Edward Weiler διευθυντής της Nasa, "Πάντα υπάρχουν τα άγνωστα τυχαία συμβάντα".

Όλο το στάδιο της προσεδάφισης του Phoenix θα κρατήσει 15 λεπτά και θα ξεκινήσει  μόλις το διαστημόπλοιο βρεθεί μέσα στην ατμόσφαιρα του Άρη. Τότε θα γίνει και μια τρίλεπτη διακοπή των επικοινωνιών του με τη Γη, καθώς η τριβή θα έχει μετατρέψει το Phoenix σε μια πύρινη σφαίρα που θα κατεβαίνει προς τον Άρη με ταχύτητα περίπου 21.000 χιλιόμετρα την ώρα. Υπολογίζεται ότι λόγω της τριβής η ασπίδα του θα αντιμετωπίσει θερμοκρασίες της τάξης των 1.426 βαθμών Κελσίου.
βαθμών Κελσίου.

Η διαδικασία προσεδάφισης του θα είναι εντελώς διαφορετική και πιο περίπλοκη σε σχέση με τα δίδυμα ρόβερ Spirit και Opportuniy που ακόμα εργάζονται στον Άρη, και για το λόγο αυτό πιο επικίνδυνη. Δεν θα υπάρχουν δηλαδή οι γνωστοί αερόσακοι που χρησιμοποιήθηκαν στις 3 τελευταίες αποστολές ώστε να αναπηδήσει στο έδαφος με ασφάλεια. Μετά την αρχική επιβράδυνση, λόγω της τριβής, του Phoenix, και υπό την προϋπόθεση ότι η θερμική ασπίδα του θα έχει αντέξει, το αλεξίπτωτο που θα ανοίξει θα επιβραδύνει ακόμη περισσότερο την ταχύτητα του διαστημικού οχήματος.

Ο λόγος που δεν χρησιμοποιήθηκαν αερόσακοι οφείλεται στο γεγονός ότι οι αερόσακοι ζυγίζουν πολύ και αυτό θα είχε ως αποτέλεσμα, για να εξισορροπηθεί το βάρος, να μείνουν έξω από το σκάφος σημαντικά επιστημονικά όργανα.

Όταν βρεθεί σε απόσταση 13 χιλιομέτρων από την επιφάνεια του εδάφους, και κινούμενο με ταχύτητα 1.600 χιλιομέτρων την ώρα, το διαστημόπλοιο θα ανοίξει το αλεξίπτωτο για τα επόμενα τρία λεπτά της καθόδου και θα ξεδιπλώσει τα τρία του πόδια. Τότε θα χρησιμοποιήσει το ραντάρ του για να επεξεργαστεί τις πληροφορίες όσον αφορά την καθοδική του κίνηση σε σχέση με την απόσταση από το έδαφος.

Δυστυχώς, η ατμόσφαιρα του κόκκινου πλανήτη (η πυκνότητα του είναι μόλις το 1% της γήινης ατμόσφαιρας) δεν είναι ικανή να μειώσει τόσο την ταχύτητα που να επιτρέψει ομαλή προσεδάφιση, και για το λόγο αυτό, λιγότερο από ένα χιλιόμετρο πάνω από την επιφάνεια, το Phoenix θα πυροδοτήσει τους 12 επιβραδυντικούς πυραύλους του, ενώ μία κάμερα και ένας υπολογιστής θα κάνουν τις απαραίτητες μικρές διορθώσεις πορείας, ώστε να προσγειωθεί στο κατάλληλο σημείο.

Σχεδόν 800 μέτρα πάνω από την επιφάνεια του Άρη και με ταχύτητα 200 χιλιομέτρων, το διαστημόπλοιο θα αποχωριστεί από το αλεξίπτωτό του και θα αρχίσει να ενεργοποιεί διαδοχικά τους 12 πυραύλους οι οποίοι μέσα σε 40 δευτερόλεπτα θα ανακόψουν την ταχύτητά του στα 80 χιλιόμετρα την ώρα.

Τελικός στόχος των μηχανικών είναι η προσεδάφιση με ταχύτητα μικρότερη των 8 χιλιομέτρων την ώρα.

Η πρώτη φορά που η ΝΑSΑ χρησιμοποίησε πυραύλους για να ανακόψει την ταχύτητα προσεδάφισης διαστημοπλοίων στον Άρη ήταν πριν από 32 χρόνια με τα Viking. Το 1999 είχε χρησιμοποιήσει ξανά το σύστημα αυτό με το Μars Ρolar Lander, αλλά το διαστημόπλοιο διαλύθηκε στο έδαφος όταν οι πύραυλοι σίγησαν πριν από την ώρα τους.

Σε όλη αυτή την διαδικασία οι υπεύθυνοι της αποστολής δεν θα μπορούν καν να επέμβουν,  αφού το σήμα από τον Άρη χρειάζεται επτά λεπτά για να φτάσει στη Γη, όταν όλη η διαδικασία εισόδου, πτήσης και προσεδάφισης στον πλανήτη θα διαρκέσει περίπου επτά λεπτά. Κι αυτό είναι ένα πρόσθετο άγχος για τους υπεύθυνους της αποστολής,

Ο Phoenix θα έχει και συντροφιά στο έργο του. Ήδη βρίσκονται τρία οχήματα σε τροχιά γύρω από τον Άρη, που έχουν προσανατολιστεί κατάλληλα για να επικοινωνήσουν με το Phoenix προτού να σταματήσει προσωρινά η συσκότιση στις ραδιομεταδόσεις.

Ένα από τα τρία διαστημικά οχήματα, το Mars Express, θα παίξει το ρόλο του φωτογράφου και θα προσπαθήσει να συλλάβει το Φοίνιξ μόλις μπει στην ατμόσφαιρα στον Άρη.

Η περιοχή προσεδάφισης του Phoenix στον Βόρειο Πόλο του πλανήτη λέγεται Vastitas Βorealis και μοιάζει με τον Βόρειο Καναδά. Έχει μελετηθεί εκτενώς με την κάμερα υψηλής ανάλυσης του διαστημοπλοίου Mars Orbiter που περιστρέφεται γύρω από τον πλανήτη. Είναι μια περιοχή με λίγα πετρώματα και χωρίς επιφάνειες απότομης κλίσης, ιδανική για την εγκατάσταση του Phoenix. Το χειμώνα όλη η έκταση είναι καλυμμένη με πάγους, αλλά αυτή την εποχή η πλειοψηφία των πάγων έχει λιώσει και το έδαφος είναι σε ιδανική κατάσταση για μελέτη.

Με την προϋπόθεση ότι όλα θα πάνε καλά ο Phoenix θα περιμένει 20 λεπτά ακίνητος και μετά θα ξεδιπλώσει τους ηλιακούς του συλλέκτες. Στη συνέχεια, δύο έγχρωμες στερεοσκοπικές κάμερες τοποθετημένες σε έναν ιστό θα υψωθούν δύο μέτρα πάνω από το σκάφος και θα λάβουν πανοραμικές εικόνες του περιβάλλοντος χώρου. Ένα άλλο ιστίο εφοδιασμένο με αισθητήρες θα μετρήσει την τιμή της θερμοκρασίας και του αέρα. Το διαστημόπλοιο είναι αποστειρωμένο ώστε να εμποδίσει την επιμόλυνση του πλανήτη από γήινους μικροοργανισμούς.

Έχει έναν ρομποτικό βραχίονα μήκους περίπου δύο μέτρων, εξοπλισμένο στην άκρη με αιχμηρό αντικείμενο για να ανασκάψει μικρά χαντάκια βάθους μερικών δεκάδων εκατοστών. Η κάμερα που θα υπάρχει θα δίνει τη δυνατότητα στους επιστήμονες να επιλέγουν τα δείγματα του εδάφους τα οποία θα αναλύονται πάνω στο σκάφος. Ορισμένα εξ αυτών θα θερμαίνονται αργά στους 980 βαθμούς Κελσίου, ώστε να μελετηθεί η μετάβασή τους από στερεά σε αέρια κατάσταση και οι ατμοί θα αναλύονται από φασματόμετρα για να μετρηθούν η μάζα και η σύσταση συγκεκριμένων μορίων.

Το εργαστήριο που υπάρχει πάνω στο σκάφος είναι εξοπλισμένο με δύο μικροσκόπια για την εξέταση της δομής των δειγμάτων χώματος και πάγου. Τα μικροσκόπια θα μπορούν να δουν σωματίδια της ύλης που είναι τόσο μικρά όσο το ένα χιλιοστό του πλάτους της ανθρώπινης τρίχας.

Το πρώτο δείγμα για τα μικροσκόπια των ειδικών θα συλλεχθεί κατά τη διάρκεια της καθόδου - ένα μίγμα ατμοσφαιρικής σκόνης και υλικού που θα πεταχτεί πάνω με την προσεδάφιση του σκάφους. Αλλά θα χρειαστεί μερικές ημέρες προτού να φτάσουν τα αποτελέσματα της ανάλυσης στη Γη.

Με τη χρήση του ρομποτικού του χεριού, το Phoenix θα συλλέξει πετρώματα από το έδαφος τα οποία θα αναλυθούν στα ειδικά εργαστήρια που φέρει το όχημα, ενώ τα αποτελέσματα θα σταλούν στη Γη για περαιτέρω ανάλυση. Από τις μετρήσεις αυτές θα δοθεί, κατά πάσα πιθανότητα, απάντηση στο ερώτημα ύπαρξης νερού σε υγρή μορφή σε προηγούμενες χρονικές περιόδους ζωής του πλανήτη.

Το διαστημόπλοιο είναι σχεδιασμένο για να λειτουργήσει σε θερμοκρασίες καλοκαιριού στον πλανήτη, με τους επιστήμονες να ελπίζουν ότι θα καταφέρει να λειτουργεί για έξι μήνες μέχρι τα μέσα Νοεμβρίου. Ο χειμώνας στον Άρη χαρακτηρίζεται από παρατεταμένη νύχτα, που δεν επιτρέπει την παραγωγή επαρκούς ενέργειας από τους ηλιακούς συλλέκτες του Phoenix. Δεν αποκλείεται βέβαια, με το φως της Άνοιξης, το διαστημόπλοιο να επαναλειτουργήσει, συνεχίζοντας τις αναλύσεις και το πολύτιμο επιστημονικό του έργο.

Δείτε και το σχετικό video