CHOMIK wgryzie się w grunt zagadkowego księżyca

W Centrum Badań Kosmicznych PAN w Warszawie rozpoczęto prace nad budową penetratora geologicznego CHOMIK, przeznaczonego dla rosyjskiej misji kosmicznej Fobos-Grunt. Za kilka lat pobrana przez penetrator próbka gruntu Fobosa, jednego z księżyców Marsa, powinna trafić na Ziemię.

W Laboratorium Mechatroniki i Robotyki Satelitarnej Centrum Badań Kosmicznych PAN w Warszawie powstanie CHOMIK, unikatowy penetrator geologiczny przeznaczony dla misji kosmicznej Fobos-Grunt. Do najważniejszych celów misji należy dostarczenie na Ziemię próbki materiału z powierzchni Fobosa, satelity Marsa. Materiał zostanie pobrany za pomocą polskiego penetratora i umieszczony w pojemniku, a ten we wnętrzu rosyjskiej kapsuły powrotnej wyląduje w 2014 roku w Kazachstanie. "Jeśli wszystko przebiegnie zgodnie z planem, za kilka lat będziemy w posiadaniu pierwszego przedmiotu, który wróci na Ziemię z księżyca innej planety" -- mówi dr inż. Karol Seweryn z CBK PAN.

Umowa dotycząca budowy penetratora CHOMIK, podpisana z Instytutem Badań Kosmicznych Rosyjskiej Akademii Nauk oraz Naukowo-Produkcyjnym Zjednoczeniem im. S. A. Ławoczkina (jednym z największych podmiotów rosyjskiego przemysłu kosmicznego) weszła w życie 2 kwietnia br. Polscy naukowcy zyskują dzięki niej prawo do uczestnictwa w międzynarodowym zespole, który zajmie się analizą materiału pochodzącego z powierzchni Fobosa, mają również zagwarantowany zwrot polskiego pojemnika na grunt.

Fobos, większy z dwóch marsjańskich księżyców, jest drobną, nieregularną bryłą o rozmiarach 27×22×18 km i małej gęstości (1,9 g/cm3). Słaba grawitacja czyni go atrakcyjnym celem dla misji kosmicznych. Prędkość ucieczki jest zbliżona do prędkości sprintera i wynosi ok. 11 m/s, dzięki czemu manewry lądowania i startu są stosunkowo łatwe do przeprowadzenia. Dodatkowo Fobos krąży wokół Marsa w odległości zaledwie 9 400 km, aż 40 razy bliżej niż Księżyc względem Ziemi. Tak niewielki dystans i brak własnej atmosfery powodują, że Fobos doskonale nadaje się do obserwacji Czerwonej Planety, która wypełnia aż jedną czwartą jego nieboskłonu.

"Dla operatorów pojazdu kosmicznego słaba grawitacja to ułatwienie. Jednak w przypadku urządzenia służącego do wbijania się w grunt staje się ona poważną przeszkodą" -- mówi inż. Jerzy Grygorczuk z CBK PAN. Każdej akcji towarzyszy reakcja, co oznacza, że próba wbicia się w grunt spowodowałaby odepchnięcie lądownika od powierzchni. Dzięki unikatowej konstrukcji, polski penetrator potrafi wbijać się samoczynnie, a wsparcie ze strony lądownika jest potrzebne jedynie przy pierwszych uderzeniach. "CHOMIK zagwarantuje pobranie próbki w sytuacji, gdyby powierzchnia okazała się za twarda dla innych manipulatorów, zaprojektowanych dla gruntu sypkiego" -- podkreśla inż. Grygorczuk. Penetrator posłuży także do przeprowadzenia badań własności termicznych i mechanicznych powierzchni Fobosa.

Fobos od dawna przyciąga uwagę naukowców świata. Jego niewielka gęstość i egzotyczna orbita doprowadziły w połowie ubiegłego wieku do sformułowania hipotezy, że może być obiektem sztucznym: metalową skorupą zbudowaną przez hipotetycznych Marsjan. Obecnie wiemy, że Fobos jest obiektem naturalnym, prawdopodobnie o silnie porowatej strukturze. Wiele wskazuje na jego podobieństwo do słabo poznanej klasy ciał niebieskich tworzących na obrzeżach Układu Słonecznego pas Kuipera, którego najbardziej znanym przedstawicielem jest planeta karłowata Pluton. Równocześnie pozostaje prawdopodobna hipoteza, że Fobos nie został przechwycony przez Marsa, lecz uformował się już na jego orbicie, zatem należy do drugiej generacji obiektów Układu Słonecznego. "Wyniki badań próbki pobranej za pomocą naszego penetratora przyczynią się do rozstrzygnięcia zagadki pochodzenia Fobosa" -- mówi dr Joanna Gurgurewicz z CBK PAN.

Misja Fobos-Grunt miała się rozpocząć już w 2007 roku.Według obecnych planów, sonda wystartuje w listopadzie 2011 roku na pokładzie rakiety nośnej Zenit. Pół roku później pojazd wejdzie na orbitę wokółmarsjańską. Lądowanie na Fobosie (na stronie niewidocznej z Marsa) jest przewidziane na początek 2013 roku. Po miesiącu w kierunku Ziemi wystartuje moduł powrotny z kapsułą zawierającą próbkę gruntu zamkniętą w wykonanym w Polsce pojemniku. Kapsuła powrotna o masie ok. 11 kg z pojemnikiem wyląduje w Kazachstanie w połowie 2014 roku. Po zakończeniu misji i odbyciu koniecznej kwarantanny, polski pojemnik -- tuleja rozmiarami przypominająca połowę grubego długopisu -- zostanie zwrócony do Centrum Badań Kosmicznych PAN.

Lądownik misji Fobos-Grunt pozostanie na księżycu, skąd będzie prowadził dalsze badania powierzchni Czerwonej Planety, jej środowiska (zapylenia, pola magnetycznego itp.) oraz dynamiki atmosfery i sezonowych zmian klimatu.