Marsz-8 (Marsz ’96)

Mivel közeledik a Fobosz-Grunt startja, ezért röviden ismerkedjünk meg röviden a legutóbbi orosz Mars-szonda történetével, melynek sorsa a mostani küldetéssel kapcsolatos közhangulatot is meghatározza. 


A Marsz-8 (1.kép) az első orosz Mars-szonda, mely a Szovjetunió felbomlását követően indult útnak a Mars ’96 program keretében. Fontos megjegyeznünk: a Marsz ’96 és a Mars-8 fogalmak nem egyeznek meg, összefüggnek. Ennek ellenére fenntartásokkal kezelve a dolgot – melyekről most röviden szólok –az űreszközt is nevezhetjük Marsz ’96-nak. Az egésznek űrtörténeti okai vannak: a Fobosz-szondák 1988-as kudarcát követően a szovjet szakemberek egy újabb Mars-szonda tervezésébe fogtak bele. Az eszköz felépítése a Foboszokon alapul, bár azoktól bonyolultabb műszerezettségű lett volna. A startot eredetileg 1992-re tűzték ki, így a programot Marsz ’92-nek keresztelték el. A szondára landereket (2. kép), ún. penetrátorokat (becsapódó egységeket), légköri ballont és nagy, robotizált rovert – Marszohod – is terveztek, az orbiter kamerái pedig minden eddiginél jobb felbontóképességűek lettek volna. A régi hagyományokhoz híven a projektet az oroszok vezették, de 20 egyéb ország – pl. Franciaország, Németország, USA, stb. – is részt vett benne kisebb-nagyobb mértékben. Időközben a Szovjetunió széthullása miatt a startot egy marsi évvel, azaz 1994-re kellett halasztani (Marsz ’94). Ám ez az év sem hozta meg a várt indulást, ezért a startra legkorábban 1996-ban kerülhetett sor – így lett végül a program neve Marsz ’96. Ekkorra azonban a Marszohod és a ballon is kikerült a tervekből.

A Marsz-8 teljes tömege 6180 kg volt, mely üzemanyag nélkül 3159 kg-ra csökkent. A fentiekből kitűnik, mennyire jól felszerelt űreszközről van szó, nem csoda tehát, hogy ennek megfelelően összetett küldetést és tudományos programot szántak neki. A küldetés 1996. november 16-án Bajkonurban kezdődik meg, mely ekkor már Kazahsztánhoz tartozik. A hordozórakéta szerepét a legerősebb működő rakétájának egyik altípusából való (Proton 8K82K/11S824F). Ezt kibővítik egy negyedik, ún. Block D-2 fokozattal, ez a típus most fog harmadik alkalommal repülni az első kettőt a Fobosz-szondáknál használták). A Block D-2 juttatja a szondát a megfelelő magasságú Föld körüli parkolópályára, és onnan a Mars felé. A  bolygóközi pályára állást követően a fokozat leválik, helyét a szonda saját gyorsítófokozata veheti át szükség esetén. Ekkor a Marsz-8 kiengedi antennáit, kicsit később napelemeit is.

Az út kb. 10 hónapos, a tervek szerint ezalatt két pályakorrekció szükséges. A Mars elérése 1997. szeptember 12-én várható, addig a bolygóközi térben végez asztrofizikai méréseket. Öt-hat nappal a megérkezés előtt leválik az orbiterről a két leszállóegység és megkezdik önálló útjukat a felszín felé. Az északi félgömb két különböző helyén érnek „földet” (é.sz. 37°, ny.h. 162°, valamint é.sz. 33°, ny.h. 169°). Később a szonda bekapcsolja fékezőhajtóműveit, hogy kb. 500-52000 km-es pályára álljon a Vörös bolygó körül.  Ezen a pályán 43,09 óra az eszköz keringésideje. Eközben a leszállóegységek is belépnek a légkörbe. Ekkor még hővédő pajzsok fékezik az eszközöket (aerobraking). 19,1 km-es magasságban, amikor az egységek kellő módon lelassultak, kinyílnak az ernyők, majd 18,3 km-rel a felszín felett a hőpajzsok is leválnak. 17,9 km magasan légzsák fújódik fel mindkét lander körül. Nem sokkal ezután elválnak az ernyőktől, és rövid ideig szabadon esnek. A becsapódás rugalmas ütközés formájában történik, vagyis a csomag egy darabig pattog és gurul, majd megáll (az ötletet az egységek alakjához hasonlóan a Luna-9 holdszondától vették, de nagyjából ugyanezt alkalmazták az amerikaiak a későbbi rovereknél is – l. később!). Végül a légzsákok leeresztenek, a leszállóegységek szabaddá válnak, és megkezdik jeleik sugárzását.. Ez addig tart, amíg az orbiter vevője „látja” a landereket, azaz amíg azonos félgömbön tartózkodnak.

A landereket valamivel megelőzik a penetrátorok (3.kép), melyek nagy sebességgel csapódnak a talajba, közel a későbbi sima leszállások helyeihez. Leválásuk az orbiterről pályára állást megelőző 7-28 napon belül történhet meg. A penetrátorok a stabil „repülés” érdekében  hossztengely körüli forgómozgást végeznek leválás után. Az egységekre szerelt szilárd hajtóanyagú rakéták segítik a becsapódás pontosságát. Az elszakadást követő 20-22. órában a penetrátorok belépnek a Mars ritka atmoszférájába, ahol jelentősen fékeződnek. A becsapódás során a hegyes alsó rész belefúródik a talajba, hogy méréseket végezhessen. A folyamat végső fázisaként az egységek megkezdik jeleik sugárzását az anyaszonda felé, megerősítve a művelet sikerességét.

Nagyjából egy hónappal a pályára állás után a keringőegység megválik az alsó meghajtómodultól, és megkezdi elsődleges tudományos programját. Az orbiter küldetése elvileg egy földi év leteltével érne véget, de adott esetben nem kizárt „hosszabbítás” sem. A program során a Marsz-8 elhalad a Deimos mellett, azonban a Phobos megközelítésére a küldetés időtartamának kiterjesztése esetén is csak elvben volna lehetőség. Ha a program egy éven túl is zöld utat kap, akkor légköri fékezéssel módosítják a szonda pályáját, ahol kb. 9 órás keringésidő még 2-3 hónapig működhet.
Láthattuk, milyen bonyolult műszerezettséget és programot szántak a Marsz ’96-nak. Éppen ezért érthető, hogy miért is érintett olyan érzékenyen az orosz űrkutatást az űreszköz elvesztése. Ugyanis a start (4.kép) a tervben is szerepelt időpontban meg is történt, a Proton három fokozata tökéletesen működött. Ám a Block D-2 hibájából a szonda nem érte el a kellő pályamagasságot, és visszazuhant a légkörbe, ahol nagyrészt elégett. Maradványai egy 320 km hosszú és 80 km széles ellipszisen belül hullottak a Csendes-óceánba, a chilei Iquique-től 32 km-re. Így az ambiciózus tervekből nem lett semmi. A katasztrófát minden bizonnyal az okozhatta, hogy pénzügyi problémák miatt a Marsz ’96 hardvereinek és szoftvereinek készítésénél az olcsóbb, egyben a rosszabb megoldást választották, ráadásul a rakétára még biztosítást sem kötöttek. Azonban a küldetés egyes hardverei túlélhették a légkörbe lépést, hiszen a penetrátorokat és a leszállóegységeket ilyen műveletre tervezték. A probléma csak az, hogy a négy egység RTG-je összesen 200 g plutónium-238-at tartalmaz – ilyenből készítenek nukleáris fegyvereket. Bár ez önmagában kevés ahhoz, hogy felrobbanjon, sugárzása mégis károsan hat a környezetre. Az RTG-k eltávolítása érdekében eddig sem Oroszország, sem az Egyesült Államok nem tett lépéseket.
A Marsz-8 számos műszerének tartaléka jelenleg is a Mars Express fedélzetén dolgozik, melyről egy másik alfejezetben lesz szó. 

Ez a bejegyzés szemelvény volt. Többet is megtudhatsz az ambiciózus, de tragikus küldetésről a Mars-holdak kutatása című munkámból, melyet előjegyezhetsz 700 Ft-ért (+postaköltség) a v.space@freemail.hu címen. Megjelenés decemberben.