Fobos-Grunt

Fobos-Grunt (rus. Фобос-Грунт) je nepilotovaná misia Ruska na Fobos, jeden z mesiacov Marsu. Mala to byť prvá medziplanetárna misia Ruska od nepodarenej misie Mars 96. Ako prvá sonda v histórii mala pristáť na Fobose, odobrať vzorky jeho pôdy a vrátiť sa s nimi na Zem. Štart prebehol 8. novembra 2011, sonde sa však nepodarilo opustiť obežnú dráhu Zeme a po viac ako dvoch mesiacoch letu zanikla v atmosfére.

Vývoj sondy začal v roku 2001 a predbežný dizajn bol dokončený v roku 2004. Potom bol zahájený výber vedeckých nástrojov, ktoré na sonde zaujmú miesto. Pre túto misiu bol tiež vytvorený elektrický reaktívny pohon. Anatolij Perminov, riaditeľ Ruskej kozmickej agentúry uzavrel s Čínou kontrakt, ktorý spočíval v tom, že spoločne s ruskou sondou poletí k Marsu aj čínska sonda Yinghuo-1. Na viacerých prístrojoch sondy sa podieľala aj ESA. Štart sa pôvodne plánoval na október 2009. V auguste – septembri 2010, po 10 – 11,5 mesačnej ceste vesmírom sa mala čínska sonda oddeliť od sondy Fobos-Grunt a vstúpiť na rovníkovú obežnú dráhu okolo Marsu. Čínska sonda by potom mala zotrvať na obežnej dráhe po dobu jedného roka, zatiaľ čo Fobos-Grunt bude korigovať svoju dráhu pre priblíženie k Fobosu. Štart sa ale presunul na ďalšie štartovacie okno v roku 2011, čím sa ekvivalentne posunul aj harmonogram misie, pričom návrat vzoriek na Zem sa mal uskutočniť v auguste 2014.

Misia Fobos-Grunt bola koncipovaná ako misia s návratom vzoriek späť na Zem, podobne ako napr. sovietska Luna 16 priniesla vzorky mesačnej horniny. „Grunt“ či „грунт“ znamená po rusky pôda alebo hornina. Fobos-Grunt mala tiež študovať Mars a podmienky na ňom, jeho atmosféru, prachové búrky, plazmu a radiáciu.

Hlavnou časťou sondy bol pristávací modul, na ktorom bolo umiestnených vyše 20 rôznych vedeckých prístrojov pre výskum Fobosu a Marsu, ako aj solárne panely a potrebná navigačná a raketová technika pre pristátie a odber vzorkou na Fobose. Na vrchole pristávacieho modulu bol umiestnený návratový modul, ktorý mal zabezpečiť štart z Fobosu a návrat vzoriek späť na Zem. Samotné vzorky (o váhe až 200 gramov) mali byť umiestnené v kužeľovitom návratovom puzdre o priemere 40 cm, v ktorom sa nachádzala aj malá schránka s uloženými mikroorganizmami (experiment mal preveriť vplyv dlhodobého vystavenia organizmov kozmickému žiareniu). Počas preletu k Marsu mala byť sonda pomocou neveľkej priehradovej konštrukcie spojená s preletovým urýchľovacím stupňom Fregat-SB, ktorý obsahuje predovšetkým raketové motory a palivové nádrže pre nevyhnutné manévre (od sondy sa oddeľuje až po navedení na dráhu Marsu). V priehradovej konštrukcii mala byť počas preletu umiestnená aj čínska sonda Yinghuo-1. Celková hmotnosť zostavy sondy vrátane paliva bola 13505 kg.

Ciele misie

Zozbierať vzorky hornín Marsovho mesiaca Fobosu a úspešne sa s nimi vrátiť na Zem
Študovať Fobos z diaľky kvôli vyhodnoteniu výsledkov rozboru hornín
Sledovať chovanie atmosféry Marsu, skúmanie príčin vzniku prachových búrok
Skúmať okolie Marsu vrátane radiácie, plazmy a prachových búrok

Priebeh letu

Sonda pomocou nosnej rakety Zenit-3F 8. novembra 2011 úspešne odštartovala z kozmodrómu Bajkonur na nízku obežnú dráhu Zeme (o parametroch 207 x 339 km), z ktorej sa mala dvoma následnými reštartami urýchľovacieho stupňa Fregat dostať na dráhu k Marsu. Navedenie na vyčkávaciu dráhu prebehlo, podľa telemetrie sonda tiež vyklopila solárne panely a správne ich orientovala na Slnko. Raketový motor stupňa Fregat sa však nespustil, sonda ostala obiehať okolo Zeme a spojenie s ňou sa prerušilo. V nasledujúcich dňoch prebehli pokusy o nadviazanie spojenia. 10. novembra technici skúšali nahrať nové povely do palubného počítača sondy, ale neúspešne. Do pokusov o kontaktovanie sondy sa postupne zapojili pozemné stanice na území Ruska, ESA Kourou vo Francúzskej Guayane a Perth v Austrálii. Organizácia ESA rozhodla zapojiť do pokusov o kontakt so sodnou aj stanicu Maspalomas na ostrove Gran Canaria, Kanárske ostrovy (Španielsko). 10. novembra v čase medzi 20:16 UT a 20:23 UT bolo prvýkrát zaznamenané mierne zvýšenie veľkej polosi obežnej dráhy sondy, ktorého príčina bola spočiatku nejasná. Zvyšovanie perigea dráhy sondy pokračovalo až do 21. novembra (dosiahlo výšku 212 km), pričom sa preukázalo, že ho nemohli spôsobiť prirodzené efekty, preto sa predpokladá, že bolo zapríčinené aktívnou stabilizáciou sondy na Slnko pomocou raketových motorčekov. Pokusy o kontakt so sondou pokračovali až do 9. decembra, no signály sa podarilo zachytiť len 22. a 23. novembra zo stanice v Perthe, pričom nijaký pokus o nahranie nového programového vybavenia do hlavného počítača sondy nebol úspešný. Štartovacie okno pre let k Marsu sa skončilo začiatkom decembra 2011. 10. decembra Rusko definitívne označilo sondu za stratenú a zriadilo medzirezortnú komisiu pre vyšetrovanie príčin zlyhania misie a tiež špeciálnu pracovnú skupinu Roskosmosu a Ministerstva obrany pre dohľad nad zánikom sondy v atmosfére.

Sonda obiehala Zem na veľmi nízkej obežnej dráhe, ktorá sa trením o častice atmosféry neustále znižovala a preto sa 15. januára 2012 rozpadla v atmosfére nad južnou časťou Tichého oceána asi 1200 km od pobrežia Čile.