Prije šezdeset godina, točnije 15. srpnja 1965. godine, NASA-ina misija Mariner 4 zauvijek je promijenila našu percepciju Crvenog planeta. Njezine su snimke, uhvaćene s udaljenosti od samo 9.846 kilometara iznad površine, bile prve ikada zabilježene fotografije nekog drugog planeta. Te su mutne, crno-bijele slike kraterima izbrazdanog krajolika Marsa, prikazane na televizorima diljem Amerike, razbile dotadašnje romantične predodžbe o kanalima i bujnom životu, otvarajući novo poglavlje u istraživanju svemira. Tim misije bio je toliko nestrpljiv da vidi rezultate kamere na letjelici da su, dok su čekali stvarni prijenos slika, čak ručno izradili "sliku po brojevima", dodjeljujući boje specifičnim vrijednostima podataka. Njihov trud nije bio daleko od istine, a pusti krajolik koji je Mariner 4 zabilježio potaknuo je maštu budućih znanstvenika i inženjera, koji su nastavili raditi na nizu misija, svaka otkrivajući Mars na način na koji nikada prije nije bio viđen. Od tada su snimljene milijuni slika Marsa, mnoge od njih na svoj način zadivljujuće. Slike koje slijede ističu neke od "prvih" načina na koje je agencija koristila snimanje kako bi pomogla otkriti tajne Marsa.

Viking 1: Prvi dodir s Marsom

Dvadesetog srpnja 1976. godine, povijest je ispisana kada je letjelica Viking 1 postala prva koja je uspješno sletjela na Mars. Prva slika visoke rezolucije koju je poslala na Zemlju prikazivala je suh, stjenovit krajolik, što je raspršilo nade znanstvenika o otkrivanju života na površini. No, oštre slike koje su uslijedile s 360-stupanjske cilindrične skenirajuće kamere lendera naglasile su znanstvenu vrijednost promatranja Marsa s tla i potaknule uzbuđenje za ambiciozniji posjet: robotsku letjelicu koja bi se mogla voziti po ovom vanzemaljskom svijetu. Misija Viking, koja se sastojala od dva orbitera i dva lendera (Viking 1 i Viking 2), bila je prekretnica u istraživanju Marsa. Osim snimanja površine, landeri su provodili i biološke eksperimente u potrazi za znakovima života, iako su rezultati bili dvosmisleni i nisu pružili konačan dokaz. Unatoč tome, Viking je pružio neprocjenjive podatke o atmosferi, tlu i geologiji Marsa, postavljajući temelje za buduće misije.

Portret Marsa s Viking 1 orbitera

Dok su se blizanci Viking landeri spuštali na Mars, svaki je bio lansiran s orbitera koji su koristili kamere za mapiranje Marsa na način koji zemaljski teleskopi nisu mogli. Počeli su snimati slike čak i prije nego što su landeri sletjeli, nastavljajući s radom sve do 1980. godine. Te godine, orbiter Viking 1 snimio je slike koje su kasnije spojene u definirajući portret Valles Marinerisa – "Velikog kanjona Marsa". Ovaj golemi sustav kanjona, dug preko 4.000 kilometara, širok do 200 kilometara i dubok do 7 kilometara, otkriven je ranije, ali su Viking orbiteri pružili prve detaljne snimke njegove impresivne veličine i složene geologije. Mapiranje iz orbite omogućilo je znanstvenicima da proučavaju globalne značajke Marsa, uključujući polarne kape, vulkane i drevne riječne doline, pružajući ključne uvide u geološku povijest planeta i klimatske promjene.

Sojourner započinje istraživanje

Kada se NASA vratila na površinu Marsa 5. srpnja 1997. godine s lenderom Pathfinder i roverom Sojourner veličine mikrovalne pećnice, mnogo se toga promijenilo na Zemlji od vremena kada su slike Marinera 4 emitirane televizijskim gledateljima. Sada je internet donosio vijesti 24 sata dnevno na osobna računala, omogućujući mladoj generaciji ljubitelja svemira da svjedoči opreznim prvim koracima novog oblika planetarnog istraživanja. Panoramske slike s tla bile su prve od Vikinga i, kao dio NASA-ine inicijative "brže, bolje, jeftinije", nudile su više detalja uz relativno niže troškove. Sojourner, prvi rover koji je uspješno operirao na Marsu, bio je tehnološki demonstrator, ali je unatoč svojoj maloj veličini (oko 10,6 kg) pružio neprocjenjive podatke o sastavu stijena i tla. Njegova sposobnost kretanja po površini i provođenja eksperimenata na različitim lokacijama označila je početak ere mobilnog istraživanja Marsa, otvarajući put mnogo većim i sposobnijim roverima koji će uslijediti.

Spirit i Opportunity: Tragovi vode i prašni vrtlozi

Godine 2004., NASA-ini blizanci rovera veličine golf kolica, Spirit i Opportunity, spustili su se na Crveni planet, započinjući novu fazu marsovskog istraživanja. Opremljeni panoramskim kamerama postavljenim na jarbolu i mikroskopskim kamerama postavljenim na ruci, ovi su pokretni svemirski brodovi omogućili znanstvenicima, inženjerima i cijelom svijetu da svakodnevno otkrivaju novi teren. Snimili su živopisne poglede na marsovske krajolike i otkrili detalje "borovnica" veličine kamenčića – sferula hematita koje su bile ključni dokaz prisutnosti vode u prošlosti Marsa. Mars je počeo djelovati manje kao nepoznati svijet, a više kao mjesto s prepoznatljivim obilježjima. Opportunity je 31. ožujka 2016. godine čak snimio i prolazak prašnog vrtloga, pružajući dinamičan uvid u marsovsku atmosferu. Oba rovera daleko su nadmašila svoja planirana trajanja misije, pružajući desetljeće neprocjenjivih podataka i otkrića koja su revolucionirala naše razumijevanje geološke i klimatske povijesti Marsa, posebno u pogledu postojanja tekuće vode.

MRO i HiRISE: Oštri pogledi iz orbite

Od Vikinga, niz sve naprednijih orbitera stigao je na Mars s novim znanstvenim alatima i kamerama. Koristeći sve sofisticiranije snimače, mapirali su brda i doline planeta, identificirali značajne minerale i pronašli zakopane ledenjake. Kamera koja je u funkciji na NASA-inom Mars Reconnaissance Orbiteru (MRO) od 2006. godine, High-Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE), često snima pojedinačne dine, gromade i kratere, kao što je to slučaj s ovom slikom kratera Victoria snimljenom 18. srpnja 2009. godine, otkrivajući značajke koje su na prethodnim slikama bile mutne. HiRISE je sposoban snimati slike s rezolucijom od 30 centimetara po pikselu, što omogućuje prepoznavanje objekata veličine kuhinjskog stola. Ova izvanredna sposobnost omogućila je ne samo detaljno geološko mapiranje, već i identifikaciju potencijalnih mjesta slijetanja za buduće rovere (možda čak i astronaute), kao i praćenje promjena na površini Marsa, poput sezonskih promjena polarnih kapa i aktivnosti prašnih oluja. MRO, sa svojim nizom instrumenata, nastavlja pružati ključne podatke o marsovskoj atmosferi, klimi i podzemnoj vodi.

Curiosity i Perseverance: Boja i detalji bez presedana

I Curiosity i Perseverance stigli su na Mars (5. kolovoza 2012. i 18. veljače 2021. godine) opremljeni kamerama koje pakiraju milijune piksela u svoje slike i prodiru dalje u daljinu nego što su to ikada mogli Spirit ili Opportunity. Također imaju nadograđene kamere postavljene na ruci za proučavanje finih detalja poput čestica pijeska i tekstura stijena. Perseverance je otišao korak dalje od Curiosityja na nekoliko načina, uključujući kamere velike brzine koje su prikazivale njegovo otvaranje padobrana i let njegovog raketnog jetpacka tijekom ulaska, spuštanja i slijetanja na Mars. Još jedan napredak može se vidjeti u kamerama za izbjegavanje opasnosti svakog vozila, koje pomažu vozačima rovera da uoče stijene na koje bi mogli naletjeti. Kao što se vidi na prvim slikama koje je svaki rover poslao natrag, Curiosityjeve crno-bijele kamere nadograđene su na boju i višu rezoluciju za Perseverance, pružajući jasnije poglede na površinu. Curiosity je u krateru Gale tražio znakove drevnih nastanjivih okruženja, dok Perseverance u krateru Jezero aktivno traži znakove drevnog mikrobnog života i prikuplja uzorke stijena i regolita za budući povratak na Zemlju. Ovi roveri predstavljaju vrhunac robotskog istraživanja Marsa, kombinirajući napredne znanstvene instrumente s iznimnim vizualnim sposobnostima.

Ingenuity: Prvi let na drugom planetu

Baš kao što je Pathfinder donio maleni rover Sojourner na Mars, NASA-in rover sljedeće generacije Perseverance nosio je helikopter Ingenuity. Osim što je dokazao da je let u tankom marsovskom zraku moguć, Ingenuity je koristio komercijalnu, standardnu kameru u boji za snimanje zračnih pogleda tijekom 72 leta. Tijekom jednog od tih letova, 22. kolovoza 2023. godine, Ingenuity je čak u daljini uočio Perseverance u krateru Belva – još jedan prvi put na Crvenom planetu. Ingenuity je bio tehnološki demonstrator, dizajniran da pokaže izvedivost kontroliranog leta u ekstremno rijetkoj marsovskoj atmosferi. Njegov neočekivani uspjeh i dugovječnost otvorili su potpuno novu dimenziju istraživanja Marsa. Budući marsovski helikopteri mogli bi izviđati putove ispred rovera i pronalaziti znanstveno zanimljiva mjesta za robote i astronaute, dramatično povećavajući područje koje se može istražiti i brzinu kojom se to može učiniti. Mogućnost zračnog izviđanja revolucionirat će planiranje misija i omogućiti pristup terenima koji su inače nedostupni roverima.

O misijama i suradnji

Važno je napomenuti da su iza ovih impresivnih postignuća stajale tisuće posvećenih znanstvenika i inženjera iz različitih institucija. NASA-in Laboratorij za mlazni pogon (JPL), kojim za agenciju upravlja Caltech u Pasadeni, Kalifornija, izgradio je Mariner 4, orbitere Viking 1 i 2, Pathfinder, Sojourner, Spirit i Opportunity, Curiosity, Perseverance i Ingenuity. JPL i dalje upravlja roverima Curiosity i Perseverance, osiguravajući njihov kontinuirani rad i prikupljanje podataka. Lockheed Martin Space u Denveru izgradio je MRO i podržava njegove operacije, dok JPL upravlja misijom. Sveučilište u Arizoni, u Tucsonu, upravlja HiRISE-om, koji je izgradio BAE Systems u Boulderu, Colorado. Landeri Viking 1 i 2 izgrađeni su od strane Martin Mariette; program Vikingom upravljao je NASA-in Langley Research Center u Hamptonu, Virginia. JPL je vodio operacije za Viking landere i orbitere. Ova složena mreža suradnje između vladinih agencija, akademskih institucija i privatnih tvrtki ključna je za uspjeh tako ambicioznih i dalekosežnih svemirskih misija, koje nastavljaju proširivati granice ljudskog znanja i istraživanja.

Originalni članak objavljen je na NASA Jet Propulsion Laboratory portalu.
Izvor: Advances in NASA Imaging Changed How World Sees Mars
Autor: Andrew Good / Karen Fox / Molly Wasser