– Valles Marineris możemy łatwo dostrzec, patrząc z Ziemi na Marsa przez teleskop. Przypomina bliznę przecinającą tarczę planety przez środek. Ta blizna jest tak naprawdę olbrzymim kanionem marsjańskim, pochodzącym z czasów geologicznej aktywności planety. Ponieważ cztery miliardy lat temu Mars był planetą aktywną wulkanicznie, a na jego powierzchni trwały procesy tektoniczne. Prawdopodobnie to właśnie gwałtowne zdarzenia tektoniczne odpowiadają za wyrzeźbienie Valles Marineris – mówi dr Natalia Zalewska, geolożka z grupy marsjańskiej Centrum Badań Kosmicznych PAN.
Valles Marineris, czyli wielki marsjański kanion
Należąca do ESA sonda Mars Express, która krąży wokół Czerwonej Planety od 2003 roku, wycelowała swoje kamery w dwa rowy tworzące zachodnią część Valles Marineris: Ius Chasma i Tithonium Chasma. Najnowsze obrazy przesłane przez sondę pokazują szczegóły terenu, ale także imponujące rozmiary samych rowów. Zgodnie z oświadczeniem ESA, Valles Marineris rozciąga się na długości około czterech tysięcy kilometrów, ma szerokość dochodzącą do 200 km, a głębokość niemal siedmiu kilometrów. Oznacza to, że marsjański kanion jest prawie dziesięć razy dłuższy, 20 razy szerszy i pięć razy głębszy niż Wielki Kanion Kolorado w USA.
Kamera HRSC (High Resolution Stereo Camera) uchwyciła różnorodne cechy powierzchni Marsa. Począwszy od ciemnych wydm, świadczących o okresie aktywności wulkanicznej, po zerodowane działaniem wiatru ostańce/mesy wielkości gór oraz mniejsze nierówności, które mogły powstać poprzez przepływy wody, niegdyś wypełniającą przepaść. Na obrazach można też dostrzec niedawne osunięcia się ziemi spowodowane zawaleniem się ściany kanionu.
– To tam znajduje się, jedno z najgłębszych miejsc na Marsie czyli wąwóz Tithonium Chasma (część Valles Marineris). Głębszy jest tylko krater Hellas, o głębokości siedmiu kilometrów. To w nim potencjalnie mogłaby pojawiać się woda w stanie ciekłym. W poszukiwaniu wody w Hellas, a ściślej odpowiednich minerałów, które mogły powstać w środowisku wodnym, pomagał między innymi fourierowski spektrometr PFS, przy którym pracowali inżynierowie CBK PAN – dodaje dr Zalewska.
Tithonium Chasma / fot. ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO
Początki misji Mars Express
Wiekowa sonda Mars Express to pierwsza misja marsjańska, w jakiej brali udział Polacy. – Ta historia sięga przełomu lat 80. i 90. ubiegłego wieku i wiąże się z radziecką, a po przełomie demokratycznym rosyjską misją Mars 92. Współautorem całego tzw. payloadu satelity był profesor Moroz z moskiewskiego Instytutu Badań Kosmicznych. Do współpracy zaprosił naukowców z Włoch, Niemiec oraz właśnie z CBK PAN – opowiada dr hab. inż. Piotr Orleański, z-ca dyrektora ds. rozwoju technologii CBK PAN oraz inżynier biorący udział przy pracach nad PFS.
Planetarny Spektrometr Fourierowski PFS przeznaczony jest do otrzymywania charakterystyk widmowych powierzchni i atmosfery Marsa w podczerwieni. Ten przygotowany na misję Mars 92, która następnie została przeniesiona na rok 1994, a wystartowała w 1996, ważył 40 kg. Sam opracowany przez Włochów system optyczny ważył 20 kg.
– Niestety, misja zakończyła się porażką. Nie włączył się ostatni stopień rakiety, a warta 200 mln dolarów sonda wpadła do Oceanu Spokojnego w pobliżu Chile. Ale zdobyliśmy już pewną wiedzę i umiejętności, o które upomniała się wówczas Europejska Agencja Kosmiczna. Dysponowała ona już wówczas niewykorzystaną platformą satelitarną zbudowaną na potrzeby misji Rosetta – opowiada dr Orleański.
Udział Polaków w misji Mars Express
Właśnie ta platforma posłużyła jako podstawa sondy Mars Express. Praca przy samej sondzie również była iście ekspresowa. Zaczęła się w 1996 roku, a już sześć lat później Mars Express trafił na orbitę Czerwonej Planety.
– Spektrometr PFS na tę misję budowaliśmy w podobnym składzie, ponownie z naukowcami z Włoch i Niemiec. Znaliśmy się, wiedzieliśmy, co i jak powinniśmy zrobić. Problem był inny – instrument miał ważyć 20, a nie 40 kg, co wymagało daleko posuniętej miniaturyzacji. Największą redukcję uzyskaliśmy poprzez zamianę rosyjskiego skanera na jego polską, około 10 razy lżejszą wersję – wspomina inżynier. I dodaje, że cała sonda sprawuje się nad wyraz dobrze, choć w przyszłym roku będzie obchodzić już 20. urodziny.
– Na orbicie Marsa pracują dwie sondy Europejskiej Agencji Kosmicznej: Mars Express i Trace Gas Orbiter (TGO) misji ExoMars. Mamy udział w obu tych misjach, które nieustannie przesyłają ważne naukowe dane. To pokazuje, że w kosmicznej branży warto być cierpliwym i wyciągać naukę z porażek – podsumowuje dr Orleański.
