Krtek přežil šest minut hrůzy a přistál na Marsu

Americká sonda InSight přistála po více než půlroční cestě na Marsu, kde bude zkoumat hlubiny planety. Přistání sondy je velmi náročný proces, a inženýři tak mluvili o „minutách hrůzy“. Poprvé v historii manévr zaznamenaly i dva miniaturní satelity, která se vydaly do vesmíru s ní. Už několik minut po přistání sonda poslala první snímek a podle dosavadních zpráv je vše v pořádku. Při této příležitosti odemykáme text z pravidelné rubriky Civilizace. Pokud podobné články oceňujete a chcete je číst pravidelně, staňte se naším předplatitelem.

U čtvrté planety sluneční soustavy dnes pracuje osm výzkumných sond, koncem měsíce se k nim připojí devátá. Americká InSight je na cestě od května a v pondělí 26. listopadu ji čeká to, co inženýři označují za „šest minut hrůzy“; automatické přistání, kdy si sonda musí poradit se všemi očekávanými i nečekanými situacemi. Jakákoli pomoc ze Země je vyloučena – rádiovým vlnám momentálně trvá cesta mezi oběma planetami osm minut, což je déle než samotný přistávací manévr. Se zpožděním se tak dozvíme, že buď máme dalšího robota na Marsu, nebo tam usedá prach kolem nového kráteru za více než 800 milionů dolarů.

Pokud se vše podaří, InSight nám nabídne unikátní pohled pod povrch planety, kam jsme zatím nepronikli. Sonda se tam doslova probije přístrojem přezdívaným „krtek“; zároveň je vybavena seizmografem, který bude zkoumat vnitřní strukturu Marsu. Pomůže tak zpřesnit obraz cizího světa, v němž toho i po desetiletích výzkumů pořád hodně chybí.

Hledej vodu…

V devadesátých letech NASA vyhlásila filozofii průzkumu Follow the Water, Jdi za vodou. Všechny průzkumné sondy měly za úkol pátrat po stopách vody současné nebo té, která na Marsu mohla téci kdysi dávno. Byl to úkol i legendárních roverů Spirit a Opportunity, jež přistály na dvou různých místech v lednu 2004.

Povedlo se, oba rovery přinesly silné důkazy, že kapalná voda na Marsu skutečně kdysi existovala. Třeba rover Opportunity narazil na usazeniny vzniklé na dně dávného jezera. Ukázal také, že pokud na planetě někdy vznikal život, musel čelit mnohem tvrdším podmínkám než náš pozemský. Podnebí totiž bylo velmi proměnlivé. Střídala se vlhká období se suchými, doby bohaté na kyslík i doby, kdy v atmosféře a vodě měly výrazný podíl kyseliny.

Úspěšná byla také americká sonda Phoenix, jež v roce 2008 pracovala u severní polární oblasti Marsu. Kýžený cíl nalezla hned pod povrchem: stačilo jen lopatkou na mechanické paži odstranit několik centimetrů horniny. V řídké atmosféře sice takto obnažený led rychle vysublimoval, ale v palubní laboratoři se jej podařilo analyzovat. Obsahoval vysoké procento solí, což je dobrou i špatnou zprávou zároveň. Dobrá je proto, že právě díky solím může teplota tuhnutí vody klesnout někam k –70 stupňům Celsia, a že tedy má voda větší šanci zůstávat v podmínkách chladného Marsu kapalná. Špatná zpráva je, že voda nasycená solemi zvanými perchloráty zřejmě nebude k jakékoli formě života přívětivá.

Postupně také sílily důkazy, že se na Marsu i dnes vyskytuje nejen led, ale také voda v kapalném stavu. Snímky z oběžné dráhy ukazovaly stopy jakýchsi stružek či tmavých pruhů na příkrých svazích, které „obtékaly“ překážky a za nimi se zase spojovaly. Stružky se periodicky objevují a mizí a je těžké vysvětlit je jinak než právě přítomností tekoucí vody. A letos na konci července ESA dokonce oznámila, že s pomocí sondy Mars Express a jejího radaru dokázala pod povrchem jižních polárních oblastí objevit pohřbené jezero. Mohlo by být asi 20 kilometrů dlouhé a zasahovat do hloubky přibližně 1,5 kilometru, přesně to ale nevíme. Každopádně si v podobném stabilním a před kosmickým zářením chráněném prostředí lze snadno představit existenci života.

Mars měl tedy zřejmě kdysi vody hojnost a ani teď rozhodně není suchý. Přesto tu něco nehraje. Planeta dostává mnohem méně energie ze Slunce než Země – a mnohem méně, než by bylo potřeba pro dlouhodobé udržení vody v kapalném stavu. Před čtyřmi miliardami let přitom naše mateřská hvězda planetu zahřívala ještě méně. Žádný klimatický model, který si dokážeme představit, záhadu nevysvětluje. Něco tedy ještě nevíme.

…nebo rovnou Marťany

Odpověď může být v atmosféře. Ta poutá naši pozornost od roku 2003, kdy se v ní našly stopy metanu. Mezi vědci vzbudil objev značnou pozornost, protože na Zemi metan vzniká dvěma způsoby. Jednak vulkanickou činností, tu ovšem v současnosti na Marsu nepozorujeme. A jednak činností biologickou. Metan se navíc vlivem záření u Marsu rychle rozkládá, takže evidentně musí existovat něco, co ho doplňuje. Kdyby to byly činné sopky, zásadním způsobem by se měnila naše strategie pátrání po životě, protože vulkán dřímající pod povrchem by dlouhodobě zahříval své okolí a vytvářel příznivé podmínky. A kdyby to byla druhá zmíněná varianta…

Jak už to ale v životě bývá, ze dvou variant je nejspíš správná ta třetí. Metan zřejmě může v podmínkách Marsu vznikat i samovolně díky slunečnímu záření a jeho interakci s vodním ledem. To potvrzují také měření další sondy, roveru Curiosity, který v koncentraci metanu v atmosféře odhalil výrazné sezonní výchylky. Sopky těžko budou „dýchat“ v takto pravidelném rytmu a případní mikrobi by zajišťovali stabilnější úroveň koncentrace.

Pojízdná geologická a geochemická laboratoř Curiosity o velikosti osobního automobilu zkoumá Mars od roku 2012. Její vyslání odráželo posun ve filozofii NASA od Follow the Water ke koncepci Seek Signs of Life (Hledej známky života). A skutečně, Curiosity se proslavila nálezem některých organických sloučenin: benzenu, toluenu, propanu či butanu. Za miliardy let záření rozbije složitější molekuly, a teoreticky by tak nalezené látky mohly být „trosky“ dávných organismů. Nejde však o jediné možné vysvětlení, spíše o náznak, že při pátrání nejsme ve slepé uličce.

Současná sonda InSight by měla do obrazu doplnit další důležité prvky. Zmíněný „krtek“ je štíhlý, 40 centimetrů dlouhý váleček, který by se měl drobnými údery elektromagnetického kladívka probít do hloubky tří až pěti metrů. Odtud bude studovat tepelný tok z nitra Marsu a jeho proměny v čase. Seizmograf a „krtek“ nám mají mimo jiné prozradit, zda má planeta pevné, nebo tekuté jádro. Budou také detekovat případnou seizmickou aktivitu či otřesy po dopadech těles na povrch Marsu i „marsotřesení“ jiného původu. Citlivost přístroje je obdivuhodná, má být schopen detekovat pohyby půdy odpovídající čtvrtině průměru atomu vodíku.

Sonda pomůže odhalit rovněž historii Marsu. Tím nám poskytne informace o vzniku a vývoji kamenných planet, k nimž patří například i Země – nebo tisíce nově objevených planet kolem hvězd v naší galaxii.

Osiřelé kapsle se vzorky

Klíčovou může být v poznávání čtvrté planety příští dekáda, kdy na Mars vyrazí další dva rovery: americký Mars 2020 a evropský ExoMars 2020. Obě sondy před startem dostanou poetičtější jména a obě by měly rovněž pátrat po známkách života, nejen na povrchu, ale i pod ním.

Místo přistání pro americký rover zatím nebylo zvoleno a jeho výběr může ovlivnit i loni zveřejněný objev nejstarších stop života na Zemi. Našly se v usazeninách gejzírů v Pilbara Craton v západní Austrálii, kde vznikaly před 3,48 miliardy let. Podobné organismy tehdy možná žily i na Marsu, který tenkrát, jak jsme už naznačili, mohl být teplejší, s hustší atmosférou než dnes a na jeho povrchu tekla voda. Pátrání po vhodné oblasti přistání se tedy může soustředit na vrstvy odpovídajícího stáří, ovšem se značnou dávkou nejistoty. Přesné geologické datování hornin na Marsu totiž zatím neznáme – je to jedno z největších bílých míst v našich vědomostech o čtvrté planetě.

Přispět k jeho odstranění by mohl právě chystaný americký rover. Poveze 31 kapslí velikosti propisky, jež bude plnit nejzajímavějšími vzorky hornin. Shromáždí je na snadno dostupném místě, kam by pro ně měla časem přiletět další sonda a dopravit je na Zemi. O financování této technicky nesmírně náročné výpravy však zatím nebylo rozhodnuto, a tak je možné, že kapsle zůstanou na povrchu planety ležet navždy. Vzorky hornin v pozemských laboratořích by přitom mohly o Marsu prozradit spoustu cenných informací a umožnit právě datování jeho povrchu.

Rychlejší než sondy tak nakonec mohou být astronauti – třeba budou mít šanci analyzovat horniny přímo na Marsu. Pilotovanou misi slibovala řada minulých amerických prezidentů, plány jsou však stále nekonkrétní a datum nebylo stanoveno. Přesto NASA vyvíjí raketu SLS a loď Orion, základní stavební prvky systému, který by měl cestu na Mars umožnit. Bude ale ještě potřeba navrhnout planetolet (Orion je příliš malý, musely by jej doplnit další moduly) a také výsadkový člun pro přistání na planetě. Nic z toho NASA zatím nepřipravuje, existuje ovšem studie, která aspoň naznačuje, v jaké formě by mohlo být skladované palivo, jež má výpravu pohánět. Tvořila by jej kupodivu snadno uchovatelná obyčejná voda, která by se před použitím rozložila na hořlavý vodík a kyslík. Právě kombinace těchto plynů je z hlediska energie nejvýhodnější.

Jinak to vidí firma SpaceX miliardáře Elona Muska. Její připravovanou obří raketu BFR, která má na Mars doletět, přistát na něm a zase z něj odstartovat, by měla pohánět kombinace kyslíku a metanu. Palivo pro cestu zpět si tak raketa bude moci vyrobit přímo na Marsu, z tamní atmosféry.

Muskovým konečným cílem je planetu kolonizovat, vybudovat na ní trvalou základnu, ale ani výzkum by během případných expedic určitě nepřišel zkrátka. Před dvěma lety, když plány na stavbu rakety představoval, Musk sliboval, že první astronauti vyrazí na cestu v roce 2024. Už teď je jasné, že se to nestihne. Americký miliardář ale mnohokrát ukázal, že své záměry umí dotáhnout do konce, i když třeba se zpožděním. Není tak vyloučeno, že se člověk vydá na čtvrtou planetu už v příští dekádě. Výzkum Marsu by pak již neprováděly jen automaty, ale nejspíš roboti ve spolupráci s lidmi.

Autor je publicista, specializuje se na kosmonautiku.