Penetrator CHOMIK wgryzie się w księżyc Marsa

Zadaniem penetratora będzie "wgryzienie" się w powierzchnię księżyca i pobranie próbek, które później mają trafić na Ziemię - materiał zostanie umieszczony w specjalnym pojemniku, a ten we wnętrzu rosyjskiej kapsuły powrotnej, która w 201. roku wyląduje 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.

CHOMIK powstaje w Laboratorium Mechatroniki i Robotyki Satelitarnej Centrum Badań Kosmicznych PAN. Umowa dotycząca budowy penetratora została podpisana z Instytutem Badań Kosmicznych Rosyjskiej Akademii Nauk oraz Naukowo-Produkcyjnym Zjednoczeniem im. S. A. Ławoczkina - jednym z największych podmiotów rosyjskiego przemysłu kosmicznego.

Dzięki porozumieniu polscy naukowcy mogą uczestniczyć w pracach międzynarodowego zespołu, który zajmie się analizą materiału pochodzącego z powierzchni Fobosa. Umowa gwarantuje również zwrot polskiego pojemnika na grunt.

Fobos, większy z dwóch marsjańskich księżyców, jest drobną, nieregularną bryłą o rozmiarach 27x22x1. 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 40. 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.

Takie warunki nie sprzyjają jednak wszystkim rodzajom badań. "Dla operatorów pojazdu kosmicznego słaba grawitacja to ułatwienie. Jednak w przypadku urządzenia służącego do wbijania się w grunt staje się ona poważną przeszkodą" - powiedział inż. Jerzy Grygorczuk z CBK PAN.

Każdej akcji towarzyszy reakcja, co oznacza, że próba wbicia się w grunt spowodowałaby odepchnięcie lądownika od powierzchni. Polski penetrator będzie jednak potrafił wbijać się samoczynnie, a wsparcie ze strony lądownika będzie 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 penetratora przyczynią się do rozstrzygnięcia zagadki pochodzenia Fobosa" - mówi dr Joanna Gurgurewicz z CBK PAN.

Misja Fobos-Grunt miała się rozpocząć już w 200. 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 201. 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.

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.