Po siedmiu miesiącach lotu pierwsza misja marsjańska Zjednoczonych Emiratów Arabskich ma dotrzeć do celu. Dziewiątego lutego sonda al-Amal (Nadzieja) ma wejść na orbitę Czerwonej Planety. Zadaniem misji jest zebranie szeregu danych naukowych na temat klimatu oraz atmosfery Marsa.
[Aktualizacja wpisu: Sonda al-Amal weszła na orbitę Marsa o 16:57 czasu polskiego. Sygnał potwierdzający udaną pracę silników, i tym samym przechwycenie przez pole grawitacyjne Marsa, został odebrany o 17:08. Tym samym Zjednoczone Emiraty Arabskie stały się piątym krajem, który umieścił sondę kosmiczną na orbicie Marsa.]
Emiraty lecą na Marsa
Ideę arabskiej misji marsjańskiej po raz pierwszy poważnie rozważano w 2013 roku. Zjednoczone Emiraty Arabskie postanowiły postawić na eksplorację kosmosu jako jeden z filarów świętowania pięćdziesiątej rocznicy niepodległości. Misja znana jako al-Amal, الأمل, czyli Nadzieja lub Emirati Mars Mission została oficjalnie rozpoczęta w 2014 roku.
Projektem pokierowało nowo założone Centrum Kosmiczne imienia Muhammada bin Raszida (emira Dubaju, premiera i wiceprezydenta Emiratów). Misja marsjańska nie jestem jedyną kosmiczną inicjatywą kraju. Równolegle założono Emiracką Agencję Kosmiczną, a w 2019 roku na pokład Międzynarodowej Stacji Kosmicznej trafił pierwszy astronauta z Emiratów, Hazza al-Mansuri.
Nieco szczegółów technicznych
Sondę wspólnie zbudowały podmioty ze Zjednoczonych Emiratów Arabskich oraz USA. Projekt oraz budowę wykonano w Centrum Kosmicznym imienia Muhammada bin Raszida oraz w zakładach Laboratorium Fizyki Atmosfery i Przestrzeni Kosmicznej na Uniwersytecie Kolorado w Boulder. W przedsięwzięciu zaangażowane były również Uniwersytet Kalifornijski w Berkley oraz Uniwersytet Stanu Arizona.
Wypełniona paliwem sonda ma masę 1350 kilogramów i strukturę przypominającą plaster miodu (tzw. honeycomb structure) o szerokości 2,37 metra oraz wysokości 2,90 metra. 1800W energii elektrycznej dostarczą dwa duże panele słoneczne . Do komunikacji z Ziemią używana będzie zaś szeroka na 1,5 metra antena paraboliczna.
Przebieg misji
Sonda al-Amal wyruszyła w kosmiczną podróż do Marsa z Japonii, a dokładniej z kosmodromu Tanegashima. Początek misji rozpoczął się 19 lipca 2020 roku wraz z wystrzeleniem sondy japońską rakietą nośną H-IIA. Podróż do Czerwonej Planety trwała aż siedem miesięcy, podczas których sonda przebyła ponad 493,5 miliona kilometrów.
Wejście na orbitę Marsa ma nastąpić w nocy z dziewiątego na dziesiątego lutego czasu polskiego. Dla kontrolerów lotu będzie to szczególnie stresujący czas. Zgodnie z planem silniki sondy uruchomią się automatycznie i będą pracować przez 27 minut. Jednak przeprowadzone na Ziemi testy odpaleń nigdy nie trwały aż tak długo. Duży błąd lub awaria podczas manewru wejścia na orbitę prawdopodobnie skończyłby się utratą misji. Wówczas sonda spaliłaby się w atmosferze albo minęłą planetę.
Kontrolerzy odetchną najwcześniej po ponad 10 minutach od zakończenia manewru, bo tyle czasu sygnał z Marsa będzie podróżował w kierunku Ziemi. Aż musiałem sprawdzić odległość między planetami. W momencie pisania tego tekstu, Mars znajdował się w odległości ponad 188 milionów kilometrów od Ziemi.
Jeśli manewr wejścia na orbitę dobrze się zakończy, to sonda al-Amal trafi wpierw na tymczasową trajektorię o pułapie 500 na 44400 kilometrów i nachyleniu 20 stopni względem równika. Na tej wstępnej orbicie konieczny będzie etap sprawdzenia wszystkich systemów i instrumentów naukowych sondy. Jeżeli i tu nie pojawią się dodatkowe trudności, to sonda kolejny raz odpali silniki, tym razem aby wejść już na orbitę naukową. Będzie to trajektoria na pułapie 20000 na 43000 kilometrów nad powierzchnią Marsa i nachyleniu 25 stopni. Okrążając Marsa co 55 godzin sonda al-Amal rozpocznie badania naukowe, które mają potrwać przez co najmniej jeden rok marsjański (czyli 687 dni na Ziemi).
Badania naukowe
Na pokładzie znajdują się aż trzy instrumenty naukowe o nazwach EMIRS, EXI oraz EMUS. W sektorze kosmicznym bardzo często są używane wszelkiej maści skróty i akronimy. W tym przypadku rozwijają się one kolejno na angielskie: Emirates Mars Infrared Spectrometer (EMIRS), Emirates Exploration Imager (EXI) oraz Emirates Mars Ultraviolet Spectrometer (EMUS).
Jak same nazwy wskazują, będą one prowadzić obserwacje w podczerwieni, wysokiej rozdzielczości w świetle widzialnym oraz ultrafiolecie. Poniższa infografika pokazuje cele naukowe dla każdego z instrumentów. Razem pozwolą one na uzyskanie bardzo dokładnego obrazu atmosfery i klimatu marsjańskiego. Umożliwią badaczom lepsze poznanie pogody Marsa, jak również procesy związane z powolną utratą gazów z jego atmosfery.
W budowę instrumentów naukowych mocno zaangażowane były uczestniczące w projekcie amerykańskie uczelnie. Same badania sondy zostały tak zaprojektowane, aby nie dublować zebranych już pomiarów, a komplementować zebrane wcześniej dane. W rezultacie będą one bardzo interesującym źródłem naukowym dla specjalistów od badań atmosfery i klimatu marsjańskiego.
Podsumowanie
Reasumując, misja al-Amal już teraz jest ogromnym osiągnięciem dla Zjednoczonych Emiratów Arabskich. Jest to pierwsza misja międzyplanetarna zrealizowana przez państwo arabskie lub muzułmańskie. Przede wszystkim misja sondy al-Amal jest “Nadzieją” na przyszłość. Pokazuje, że eksploracja kosmosu jest globalnym przedsięwzięciem, w którym mogą uczestniczyć różne państwa i kultury.
W projekcie pracowało aż 150 specjalistów i specjalistek ze Zjednoczonych Emiratów Arabskich. Część z nich wróciło do kraju, aby realizować bardzo ciekawy projekt kosmiczny. Zebrane doświadczenie i kompetencje pozwolą Emiratom realizować kolejne misje kosmiczne. Już na 2023 roku zaplanowano misję łazika księżycowego Raszid. Kraj ten podpisał również z USA umowę o współpracy w ramach załogowego programu księżycowego Artemis. Równolegle trwa nabór do korpusu astronautów i astronautek z Emiratów. Zdecydowanie usłyszymy jeszcze o kolejnych inicjatywach kosmicznych z Zatoki.
Jeśli interesuje Was ten temat to zapraszam do wysłuchania dwóch podcastów serwisu Orientspace. Możecie je wysłuchać tutaj oraz tutaj.
ps. Nie zapomnijmy również o pozostałych misjach marsjańskich! 10 lutego na orbitę Czerwonej Planety ma trafić chińska Tianwen-1, a 18 lutego na powierzchni Marsa ma wylądować amerykański łazik Perseverance.
Źródła:
Emirates Mars Mission