Směr Mars, směr Venuše! – I. Rudá planeta

Mars nás prostě fascinuje – od pradávna. Tedy, od starého Egypta. Krásná paní Venuše, zvaná neméně poeticky jako Večernice nebo Jitřenka, se do středu pozornosti dostala o něco později. Možná díky básníkům a jiným bardům. Nicméně Mars, bůh války, svou rudou barvou přitahoval více a ve sci-fi literatuře nás Marťani určitě navštěvovali častěji než Venušané.

Planeta Mars viděná z Hubblova teleskopu

Po Marsu toužili i průkopníci raketové techniky, snílci a raketoví konstruktéři dvacátého století. Mezi nimi i Wernher von Braun a Sergej Pavlovič Koroljov. Sovětský génius Koroljov konstruoval svou superraketu N1 ne pro Měsíc, jak bylo později tvrzeno, ale pro let na Mars. Němec v amerických službách von Braun sice Američany na Měsíc dopravil, ale i pro něj to byl jen mezičlánek (neuskutečněné) cesty k mnohem většímu cíli – Marsu.

Čím nás Mars tak fascinuje? Proč jej bombardujeme svými sondami už padesát let? A proč tedy ještě nezvířila jeho prach lidská noha? Nelze to odbýt jen tím, že je snad nejvíce podoben Zemi. Možná to tajemství skrývá tajemná tvář tzv. Sfingy z planiny Cydonia, která se na nás teskně usmívá z fotografií sondy Viking.

Tzv. Sfinga na planině Cydonia (40°45` severní šířky a 9°26` západní délky)

První byly „Marsniky“

Bajkonur, 24. října 1962. Z jedné ze dvou ramp pro rakety R7 (Vostok) startuje těžká umělá družice Země o hmotnosti 6 500 kg. Z tzv. parkovací dráhy 180 x 485 km se sklonem 64,9 stupňů se má na cestu k planetě Mars vydat první ze tří zamýšlených sovětských meziplanetárních sond, plánovaných na toto startovací okno.

Sputnik 22, jak se pak těleso nazývá, však explodoval na oběžné dráze 16 sekund po restartu motorů pro cestu k Marsu. Není to poprvé ani naposledy, co se týmu hlavního konstruktéra Sergeje Koroljova tato fáze letu nedaří. Podobné situace s nespolehlivými urychlovacími stupni „L“ původně dvoustupňové rakety R7 zažívali na Bajkonuru i při startech k Měsíci.

Koroljov toužil po Marsu už od svých studentských let, kdy chodil na přednášky jiného snílka, Fridricha Candera, který už v roce 1921 navrhl konstrukci meziplanetární kosmické lodi a hodlal ji vyslat právě na Mars, a spolu pak zakládali organizaci GIRD, vyvíjející první raketové motory v SSSR. Ne Měsíc, ale Mars byl jejich vysněným cílem.

Jakmile měl Koroljov k dispozici svou raketu R7, pokusil se vyslat k Rudé planetě sondy zvané Marsnik 1 a Marsnik 2 (Mars 1960A a B) A to už 10. a 14. října 1960. Bohužel, nosné rakety, respektive jejich urychlovací stupeň se sondami, explodovaly ještě před dosažením parkovací oběžné dráhy.

Tehdy šlo o poměrně primitivní sondy první, leč už unifikované řady MV (Mars-Veněra), kde v hermetizovaném pouzdře (sovětské kosmické aparáty mívaly, na rozdíl od amerických, přístroje vždy v hermetických schránkách, protože jinak by součástky nepřežily kosmické vakuum) připadlo na vědecké aparatury pouhých 10 kilogramů z celkové hmotnosti 650 kg.

V únoru 1961 došlo k dalším dvěma pokusům o start meziplanetárních sond – tentokráte k Venuši. Ale zdařil se jen ten druhý. Sonda známá pak jako Veněra 1 sice prolétla v noci z 19. na 20. května 1961 ve vzdálenosti 100 000 km, ale bohužel jen jako mrtvé těleso.

Marsnik či Veněra 1 (sonda unifikované řady 1MV)

V r. 1962 se nabízela tzv. startovací okna jak k Marsu, tak k Venuši. Koncem srpna a začátkem září se Sověti pokusili vyslat tři univerzální sondy MV druhé generace k Venuši. Všechny starty skončily neúspěchem. Američanům se ze dvou startů zdařil alespoň jeden – Marineru 2. 14. prosince 1962 pak sonda proletěla kolem planety Venuše ve vzdálenosti 34 752 km od povrchu.

Bomba nebo Mars?

Vraťme se však do 24. října 1962. Tak zvaný Sputnik 22 tedy při restartu motorů exploduje a jeho trosky značně vyděsí velení amerických strategických sil. Vrcholí totiž tzv. Karibská krize, kdy svět skutečně stál na pokraji třetí světové – termonukleární – války. Padající trosky jsou zachyceny radarem U. S. Ballistic Missile Early Warning System na Aljašce a několik dlouhých minut jsou považovány za útok sovětských jaderných střel. Na Bajkonuru o tom nikdo neměl ani tušení a to, že se něco děje kolem jejich raket na „Ostrově svobody“, vnímali spíše okrajově.

Jen chladnokrevnost velících důstojníků amerických strategických sil zřejmě zabránila katastrofě. Osud světa však visel na vlásku už od chvíle, kdy americký špionážní letoun 14. října vyfotografoval na Kubě sovětské raketové střely. Americká generalita totiž požadovala okamžitý letecký úder na Kubu a sovětské rakety.

22. října vyhlásil americký prezident Kennedy tzv. blokádu Kuby. Dnes víme, že se na jejím území nacházela 43. divize raketových vojsk SSSR s 24 raketami středního doletu R-12 (SS-4 Sandal s doletem 1 900 km) u Sagua la Grande a šestnácti nejnovějšími raketami konstruktéra Jangela R-14 (SS-5 Skean, dolet až 4 500 km) na základně San Cristóbal. Sověti by tak měli z Kuby v dostřelu celé území USA mimo Aljašky (tam bylo blíže z Kamčatky).

Rakety R-12 na základně Sagua la Grande, snímek ze špionážního letounu U-2 z 17. října 1962

Jak vzpomíná Boris Čertok, dlouholetý zástupce hlavního konstruktéra Sergeje Koroljova, salva všech 40 odpálených raket měla ekvivalent 70 megatun trinitrotoluenu. Z velkých amerických měst by mnoho nezbylo.

Není divu, že se Američané vyděsili – a to netušili, že jaderné hlavice už na Kubě jsou.

R-12 alias SS-4 Sandal na přehlídce v Moskvě

A Čertok ve svých pamětech specifikuje: Mimo to byly na Kubě rozmístněny střední bombardéry Il-28, schopné nést atomové bomby, dvě divize protileteckých raket a stíhací letecký pluk. Ty měly chránit proti případné americké invazi čtyři motostřelecké pluky a rychlé torpédové čluny vyzbrojené rovněž raketomety. Docela slušný arzenál…

V tak velmi vypjatém období vrcholící Karibské krize však pokračovaly na Bajkonuru přípravy na starty kosmických aparatur k Marsu v podstatě podle plánu, a už 20. října se tam sjela celá „kosmická elita“ vč. prezidenta Akademie věd SSSR Mstislava Keldyše.

O riziku spojeném s nezdařeným startem z 24. října jsme už psali výše. Ale byla tu i jiná rizika, o kterých svět tehdy neměl ani tušení. Ze strany tehdejšího SSSR šlo vyloženě o nesmyslný hazard nejen proto, že USA měly totální převahu cca pěti tisíc jaderných hlavic (vč. ponorek) proti pouhým třem stovkám sovětských.

Sověti totiž měli (mimo raket na Kubě) šanci odpálit proti USA jen čtyři mezikontinentální rakety typu R7 (Vostok) – a to z jednoduchého důvodu: měli pro ně jen čtyři (!) odpalovací rampy – dvě na Bajkonuru a dvě na severním kosmodromu Pleseck u Archangelsku. Přitom dvě bajklonurské rampy byly i v těchto „horkých“ dnech vlastně nepoužitelné, protože se na nich připravovaly kosmické starty.

Rakety R7 sice (v modernizovaných modifikacích) slouží jako kosmické nosiče dodnes, ale jako strategická zbraň byly použitelné pouze jako zbraň prvního úderu. Jejich příprava ke stratu totiž trvala dva dny a jen stejnou dobu mohly vlastně stát na rampě v pohotovostním režimu – vzhledem k problémům s chlazením nádrží s nestabilním tekutým kyslíkem.

Raketa R7 v bojovém postavení na bajkonurské rampě

Čertok, který měl z pověření Koroljova na starosti technickou přípravu sondy a rakety vzpomíná, že když se připravoval druhý start (sonda známá pak jako Mars 1), objevili se v montážní budově na Bajkonuru vojáci, kteří propouštěli raketčíky a vědce jen po důkladné kontrole dokladů. Další se pak hemžili kolem bojové verze R7, které, jak píše Čertok „jsme si nikdy moc nevšímali“.

„Marťani“ tím byli zaskočeni. Ony události kolem Kuby totiž (i díky mizerné informovanosti i raketových špiček) šly, jak tvrdí Čertok, tak nějak mimo ně a neuvědomovali si hloubku nebezpečí.

To se ovšem odehrálo až 27. října, kdy byla na polygonu vyhlášena bojová pohotovost. Současně dostal Čertok příkaz přerušit přípravy na start marťanské rakety a připravit do 29. října ke startu dvě bojové rakety s termojadernými hlavicemi o síle tři megatuny. Za neuposlechnutí – vojenský soud. Přesto „Marťani“ vč. Keldyše zdržovali rozhodnutí stáhnout kosmickou raketu z rampy co nejdéle a Koroljov urgoval start k Marsu až v Moskvě u nejvyšších míst.

Naštěstí se karta ještě tohoto dne obrátila a vojenská raketa i jaderná hlavice zůstaly tam, kde byly – ve skladu. Muži na kosmodromu vše radostně zapili stakanem vodky. A kdosi před Čertokem poznamenal: „Ještě jedna taková krize, jako byla ta Kubánská – a nebude už nikoho, kdo by se zabýval tím, zda je na Marsu život.“

Rakety z Kuby zamířily opět do SSSR. USA recipročně stáhly své střely Jupiter a Thor z Turecka a Itálie.

Uráá - na Mars!

A tak o čtyři dny později mohla odstartovat k Rudé planetě sonda 2MV, známá pak jako
Mars 1. Psal se 1. listopad 1962.

Byla to velká událost a i ve světě se Sovětům dostalo značného uznání – ani ne tak za samotný fakt letu první meziplanetární sondy k Marsu, ale za to, že dokázali tento start připravit nehledě na raketovou krizi kolem Kuby.

Tři dny po Marsu 1 odstartovala ještě další sovětská sonda určená pro let k Marsu. Ta nesla na palubě i první přístrojové pouzdro určené k přistání na Rudé planetě. Opět ale zradil čtvrtý „urychlovací“ stupeň rakety (verze Molnija), a tak se na oběžné dráze kolem Země ocitnul „Sputnik 24.“

První meziplanetární soda k Marsu – Mars 1 (série 2MV), byla už dokonalejší, než „Marsniky“

Bohužel, i Mars 1 o hmotnosti 893 kg začal mít brzy problémy. Došlo k úniku dusíku ze systému orientace sondy a bylo i přes veškerou snahu obsluhy jen otázkou času, kdy se odmlčí. Nicméně sonda získala během několika měsíců funkčního letu zajímavé údaje o kosmickém záření a meziplanetárním prostoru. Kolem Marsu prolétla už mlčky – ve vzdálenosti 193 000 km.

Ze tří odpálených sond (dvě průletové, jedna s přistávacím modulem) se tedy k Marsu vydala ke zklamání všech kolem Koroljova pouze jedna. I tak toho bylo mediálně dostatečně využito, neúspěšné starty se v SSSR zamlčovaly.

Přes veškerou snahu sovětských konstruktérů měly marsovské sondy proklatou smůlu, nosné rakety včetně nasazeného Protonu často selhávaly (např. dvakrát v r. 1969). Další sovětské „Marsy“ – Mars 2 a 3 se po řadě pokusů skrytých pod názvy „Kosmos“ či „Zond“ ke stejnojmenné planetě dostaly až v r. 1971, dávno po smrti Sergeje Koroljova (leden 1966). Staly se jejími družicemi a spustily na její povrch přistávací přístrojová pouzdra, obsahující i primitivní malá vozítka Prop-M. Bohužel, přistání se příliš nevydařila a pouzdro té „šťastnější“ sondy – Marsu 3 – vysílalo jen 14 sekund…

Mars 4 měl také dopravit na povrch Marsu vědecký modul

Podobné osudy měly i další sovětské sondy. Prostě Mars se Rusům nedaří ani dnes. Posledním nešťastným pokusem byla několikráte odložená sonda Fobos-Grunt, která se v listopadu loňského roku pro softwarovou závadu nedostala z oběžné dráhy Země a posléze shořela v atmosféře. Sonda s mezinárodní účastí měla odebrat vzorek z měsíce Phobos, a nějakých 100-2 300 gramů dopravit zpět na Zemi.

Maketa sondy Fobos-Grunt

Na tahu je NASA

Mezitím se Američanům při výzkumu Marsu dost dařilo. Jako první dorazila k Marsu v létě r. 1965 meziplanetární stanice – 260kilový Mariner 4. Startoval krátce po své sesterské sondě Mariner 3 v listopadu 1964, které se ale také nevyhnulo selhání – ve vesmíru se jí neotevřel kryt slunečních baterií a nemohla si tedy dobíjet energii.

Mariner 4, vlastně záložní exemplář, se ovšem stal první umělým tělesem, které kolem Marsu proletělo (9 500 km od povrchu) a poslalo domů jeho první snímky. Bylo jich 22, ale vzbudily senzaci. Povrch Marsu se ukázal prašný, pokrytý krátery sopek a – bez kanálů, o kterých se dlouho věřilo, že jsou dílem Marťanů.

Mariner 4 pořídil první fotografie Marsu zblízka

NASA nepospíchala – další Marinery odstartovaly k Marsu až v únoru a březnu r. 1969. Kolem planety prolétly v červenci (Mariner 6) a v srpnu (Mariner 7) téhož roku a na Zemi vyslaly 75 a 126 fotosnímků s rozlišením 300 m.

Sověti se pokusili vyslat dvě sondy, které se měly stát družicemi Marsu a řádně jej snímkovat. Obě havarovaly už při startu.

Mariner 9 byl úspěšný - zmapoval zhruba tři čtvrtiny povrchu Marsu

Stejně tak dopadl i Mariner 8 v květnu 1971. Prvními umělými družicemi Marsu se tak staly až sondy Mariner 9 (14. listopadu 1971) a v prosinci sovětské Mars 2 a 3 (viz i nezdařená přistání vědeckých pouzder). Na druhé straně se ale poprvé podařilo získat řadu zajímavých vědeckých údajů a bohatou paletu fotografií, z nichž některé zamotávají hlavy vědeckým pracovníkům snad dodnes.

Jeden z velmi zajímavých snímků Marienru 9 - tzv. Inka City - připomíná sídla peruánských indiánů

V roce 1973 sovětský nápor na Rudou planetu vrcholil. V Moskvě se totiž nevzdávali nadějí na pilotovaný let k Marsu, a proto vyslali Sověti k Marsu celou flotilu velmi dobře vybavených kosmických sond – Mars 4 až 7.  Dvě sondy pouze prolétly, byť se měly podobně jako Mars 5 stát družicí nebo jako Mars 6 přistát na povrchu planety. Ale i s šestkou bylo před přistáním ztraceno spojení. Sovětská elektronika prostě jen výjimečně odolala několikaměsíčnímu pobytu v kosmu. Po tomto fiasku se zdálo, že Sovětský svaz svůj zápas s Marsem vzdal. Jeho sondám prostě Mars vzdoroval a vzdoruje…

Mars 6

Éra Vikingů

Rok 1975 byl ve výzkumu planety Mars zlomový. Sovětské kosmodromy se sice odmlčely a směrem k Marsu nenamířili ani špunt, ale zato se dařilo americké NASA. Ta dotáhla do konce na sedmdesátá léta minulého století velkolepý projekt Viking – projekt sond skrývajících orbitální fotografickou část a výsadkový modul s laboratoří, zaměřenou na hledání života na Marsu.

Viking 1 startoval 20. srpna 1975 a k Marsu dorazil v červnu 1976. Sonda Viking 2 odstartovala 9. září, pár dnů po svém dvojčeti, a na oběžnou dráhu Marsu se dostala 7. srpna 1976.

Letová podoba Vikingu 1/2

20. července, po měsíci snímkování vybraných oblastí pro přistání (původní se ukázala nevhodná), se přistávací modul (lander) Vikingu 1 oddělil od orbiteru a přistál perfektně v oblasti Chryse Planitia (22,48° s. š., 49,97° z. d.). Lander Vikingu 2 přistál v oblasi Utopia Planitia (47,97° s. š., 225,74° z. d.) 3. září 1976.

Viking lander (zde na Zemi)

Družicové moduly Vikingů pokračovaly ve snímkování marsovského povrchu s rozlišením 150 až 300 metrů s rozeznatelnými detaily o velikosti až 8 metrů.

Orbiter Vikingu 1 fungoval až do 7. srpna 1980, kdy byl spotřebován všechen plyn v orientačních tryskách a ztraceno spojení. Ovšem při 1 400 obletech získal 51 539 snímků celého povrchu Marsu i jeho měsíčků Phobos a Deimos (některé ze vzdálenosti jen 36 km) a předal je na Zemi, do řídícího střediska v Passadeně.

Orbitální část sondy Viking 2 byla po několika manévrech převedena na polární dráhu, ze které bylo možné nafotit celý povrch planety. Plánovanou životnost 150 dní překročila a pracovala až 716 dní. 25. července 1978 byla příkazem ze Země vypnuta.

Tak to je Mars. A kámen, měnící barvu – zde je „lišejník“ zelený…

Kde jsou ti Marťani?

Hlavním úkolem biologických laboratoří obou přistávacích modulů bylo zjistit, zda na Marsu existuje či existoval život. Bio-experimenty byly na Vikingu 1 prováděny až do 30. května 1977. Lander však stále předával další data až do 13. listopadu 1983, kdy přestal vysílat. Díky jemu jsme mj. získali přehled o sezónních změnách a ročních obdobích na Marsu.

Obdobné úkoly plnil i přistávací modul Vikingu 2. Na rozdíl od „jedničky“ zde pracovaly všechny přístroje včetně seismometru, zato ale přestala po několika dnech vysílat údaje meteorologická stanice. Výsledky z biologických experimentů byly obdobné jako z prvního landeru – přítomnost života nebyla potvrzena. Biologická laboratoř dvojky byla vypnuta 28. května 1977, ostatní přístroje však fungovaly až do 29. března 1980.

Marťanské panorama

To jsou suchá, stručná data. Nicméně Vikingy znamenaly zlom v planetárním výzkumu a na dlouhá léta nám utvořily obraz o tom, jak to na Marsu vypadá. Ovšem experimenty, které měly potvrdit nebo vyvrátit přítomnost živých organismů v odebraných vzorcích, sice měly bouřlivý průběh, přesto se většina vědců, kteří je vyhodnocovali, domnívá, že šlo pouze o anorganické reakce. V půdě totiž nebyly nalezeny žádné organické sloučeniny i přesto, že citlivost aparatury byla 0,000 01 %. Experimenty byly několikrát opakovány, vždy však se stejným výsledkem.

Záhadou například zůstaly i různé barvy balvanu před jednou z kamer Vikingu, který je měnil v průběhu ročních období – jakoby na kameni rostl jakýsi lišejník – z jara zelený, s podzimem rezavý…

Dodnes, byť už panuje přesvědčení, že na Marsu existovala a možná i dnes je voda (sníh), a tedy že je šance i na existenci primitivního života, není vědecká obec rozhodnuta, jak to vlastně s experimenty Vikingů bylo.

Stejně tak panují nadále spekulace kolem některých fotografií a to nejenom kolem „obličeje“ na planině Cydonia, kde jde prokazatelně (např. podle fotografií sondy Mars Expres) o skalní útvar. Při určitém úhlu osvětlení ukázaly fotky Viking orbiterů např. celé lesy (města) kuželovitých či jehlanovitých pyramid. Na fotkách při jiném úhlu osvětlení však na těchto místech nic takového nebylo…

Krajina v oblasti SyrtisMajor (sonda Mars Expres 2003)

Mars zůstal po průzkumu Vikingy na více jak deset let stranou zájmu kosmických velmocí.  Po problémových ruských sondách Phobos 1 a 2 (1988) se teprve v devadesátých létech začaly kolem Marsu rojit (ne vždy úspěšné) nové sondy a na povrchu rejdila různá vozítka. Tečkou – vlastně novým impulsem k výzkumu Marsu, na který snad jednou opravdu poletíme, je už citovaná pojízdná laboratoř Curiosity.

Curiosity na Marsu…

Ale je dobré si připomenout, za jakých dramatických okolností před padesáti lety výzkum Rudé planety započal.