Tianwen-2 läheb uurima Maa kvaasikuu Kamoʻoalewa

Näib, et ühest ambitsioonikast kosmosemissoonist on meil läinud vahepeal täiesti meelest kirjutada. Seda tõenäoliselt põhjusel, et tegemist on Hiina Riikliku Kosmoseameti missiooniga ning uudised Hiina tegemistest on läänes harvad. Kuid poliitikaülesest perspektiivist on tegu siiski inimkonna ettevõtmisega, mis väärib igal juhul meie tähelepanu ja pöidla hoidmist.

Selle aasta mais lennutati Loode-Hiinas asuvast Xichangi kosmosekeskusest Päikese orbiidile kosmosesond nimega Tianwen-2*, mille eesmärgiks saab olema uurida ja koguda proovid Maa-lähedaselt ja Maa kvaasikuuks olevalt asteroidilt 469219 Kamoʻoalewa. Peale seda, kui sond oma väärtuslikud proovid spetsiaalse kapsliga Maa atmosfääri heidab, suundub see uurima Marsi ja Jupiteri vahel tiirlevat komeeti nimega 311P/PANSTARRS.

Tianwen-2 selfie kauguses paistva Maaga, Foto avaldati 1. oktoobril, kuid see on tehtud ilmselt kevadel. Hetkel asub sond Maast kusagil 50 miljoni kilomeetri kaugusel.

Foto Maast läbi Tianweni-2 kaamera. Foto tehti päev pärast starti, kui see asus Maast umbes 590 tuhande kilomeetri kaugusel.

Missiooni esimene sihtmärk Kamoʻoalewa (tähisega 2016 HO3) on üks teadaolevalt kaheksast niinimetatud Maa kvaasikuust. Kvaasikuude näol on tegemist asteroididega, mis tiirlevad ümber Päikese umbes sama kiiresti kui Maa ning enam-vähem samas tasandis, kuid teevad seda ruumis teisiti orienteeritud ja/või rohkem väljavenitatud orbiidil. See tähendab, et meie planeedi vaatenurgast näivad reeglina ajutised kvaasikuud tegevat Maa ümber omapärase kujuga ja ajas muutuvaid silmuseid. Sellest siis ka nende nimi, kus sõna kvaasi on laen ladinakeelsest sõnast, mis tähendab "peaaegu" või "näiliselt". Kusjuures värskeim selline kvaasikuu - 2025 PN7 - avastati alles selle aasta augustis ning kinnitati kvaasikuuna paar päeva tagasi. Tegemist on vaid kusagil 19 meetrise läbimõõduga asteroidiga.

Kamoʻoalewa näib seniste teleskoobivaatlusega olevat umbes 100 meetrit pikk ja kusagil 40 meerit lai kivine asteroid, mis teeb ühe pöörde vaid 28 minutiga. Selle orbiidi, heleduse ja speketraalanalüüside põhjal on välja käidud hüpotees, et tegemist võib olla Kuu tagaküljel asuva Giordano Bruno kraatri tekkimisel välja heidetud fragmendiga. Loodetavasti suudab Tianwen-2 missioon seda hüpoteesi proove kogudes ja need Maale toimetades kinnitada või ümber lükata. Maast asub Kamoʻoalewa oma keeruka orbitaaltantsu käigus umbes 15 kuni 40 miljoni kilomeetrit kaugusel ning Maa kvaasikuuna võiks see püsida veel umbes 300 aastat.

22 kilomeetrit lai Giordano Bruno kraater Kuu tagaküljel. On põhjusi arvata, et Maa kvaasikuu 469219 Kamoʻoalewa on fragment Kuust, mis selle kraatri tekkimisel välja lennutati. Foto on tehtud NASA's Lunar Reconnaissance Orbiteriga.

Tianwen-2 peaks Kamoʻoalewa orbiidile jõudma jägmise aasta juuni alguses. Kuu hiljem peaks see koguma selle pinnalt vähemalt 100g materjali. Kusjuures selleks on sondil kaks strateegiat. Esiteks üritab see asteroidi korraks puutuda ning spetsiaalse instrumendiga osa selle materjalist endaga kaasa haarata. Midagi sarnast tegi NASA OSIRIS-REx sond edukalt asteroid Bennuga ning Jaapani Hayabusa2 asteroid Ryuguga. Teise meetodina üritab see vaikselt asteroidi pinnale laskuda, ennast nelja puuriga varustatud robotkäpa abil selle külge ankurdada ning proovid koguda. Tuleks meeles pidada, et Kamoʻoalewa gravitatsiooniväli on praktiliselt olematu, mis tähendab, et selline taktika vajab väga peent manööverdamist. Lisaks asub sond ja asteroid sellel hetkel Maast ligemale 40 miljoni kilomeetri kaugusel, mis tähendab, et raadioside viivitus on Maaga edasi-tagasi kusagil viis minutit ning sond peab suutma seda kõike teha autonoomselt. Varem ei ole sellist asja üritatud.

Kui proovid kogutud, uurib ja kaardistab Tianwen-2 asteroidi pinda veel kusagil aasta ning asub seejärel tagasi Maa suunas. 2027. aasta septembris, asudes Maast kusagil 23 tuhande kilomeetri kaugusel, eraldub selle küljest proovidega täidetud kapsel, mis kukutatakse umbes 12 kilomeetrit sekundis Maa atmosfääri. Maandub see ilmselt kusagil Mongoolia inimtühjas kõrbes, nii nagu näiteks aasta tagasi maandusid seal Hiina Chang'e 6 poolt Kuu tagaküljelt kogutud proovid.

Sellega ei ole aga Tianwen-2 missioon lõppenud, sest peale proovikapsli eraldumist kasutab sond Maa graviatsiooni ja selle liikumist ümber Päikese, et lennutada ennast kuue-aastasele retkele komeet 311P /PANSTARRS juurde. Umbes 500 meetrise läbimõõduga jäine komeet tiirleb ümber Päikese veidi kaugemal kui Marss. Selle kohta ei ole suurt midagi teada, kuid vaatlused Hubble kosmoseteleskoobiga näitavad, et tegemist on niinimetatud aktiivse komeediga, mis näib pidevalt päikesekiirguses aurustuvat. Hubble tuvastas sellel 2013. aastal koguni kuus "saba". Arvatakse, et 311P pöörleb ümber oma telje väga kiiresti ning aeg-ajal lendab sellelt materjali eemale. On ka põhjusi arvata, et komeedil võib olla pisem kaaslane. Kui see tõele vastab, siis on selle näol esimese teadaoleva kuud omava komeediga.

Komeet 311P/PanSTARRS läbi Hubble kosmoseteleskoobi.

Tianwen-2 peaks komeedi orbiidile jõudma 2035. aasta jaanuaris ning jääma seda oma 11 teadusliku instrumendiga uurima vähemalt mitmeks kuuks. Missiooni lõppu ei ole teadaolevalt täpsustatud, aga ilmselt proovitakse seda elus hoida nii pikalt kui võimalik. Pole ka otseselt välistatud, et teel komeedi poole kohtub Tianwen-2 ka mõne teise Päikesesüsteemi väikekehaga.

*nime poolest on Tianwen-2 järg Hiina aastaid tagasi edukalt Marsil maandunud missoonile Tianwen-1. Tõlkes tähendab Tianwen "Küsimust taevale".

Hiinlased maandusid Marsil!

Head uudised! Ööl vastu tänast maandus meist sel hetkel 320 miljoni kilomeetri kaugusel asunud Marsil üks kulgur. Tegemist Hiina poolt eelmise aasta suvel teele pandud ja tänavu veebruaris Marsi orbiidile jõudnud Tianwen-1 missiooni kauaoodatud teise etapiga, kus maandur ja selle peale kinnitatud marsikulgur nimega Zhurong eraldusid orbiidile jäävast robotlaevast ning maandusid Marsile Utopia Planitia nimelisele tasandikule. Puude võõra planeedi pinnaga leidis aset Eesti aja järgi kell 3:11 öösel.

Kunstniku nägemus Hiina marsimaadurist

Umbes veerand tonni kaaluv kuuerattaline kulgur on disainitud külmal ja kõledal Marsil vastu pidama vähemalt kolm kuud, mille käigus see uurib planeedi kliimat ja pinnast ning otsib jälgi maa-alusest jääst. Taoline maandumine on eriti märkimisväärne kuna Hiinal õnnestus see kohe esimesel katsel. Sellega sai Hiinast Nõukogude Liidu ja USA järel kolmas riik, kellel on õnnestunud Marsil maanduda ja teine riik (USA järel) kellel on see õnnestunud teadaolevalt edukalt (NSVL Mars 3 sond/kulgur küll maandus 1971. aastal Marsil, kuid lõpetas paar minutit peale seda andmete edastamise).

Jääme ootama, kas Zhurong suudab ka maanduri pealt Marsi pinnale veereda ning selle esimesi fotosid Utopia Planitia kivistest väljadest...

Hiina marsikulgur hakkab maanduma

Veebruari teisel nädalal jõudis Marsi orbidiidile hiinlaste esimene marsimissioon* nimega Tianwen-1, mis koosneb orbiidile jäävast sondist, planeedi pinnale suunduvast maandurist ja selle sisemuses olevast kulgurist. Eeloleval ööl, peale mitu kuud kestnud pingsat ootamist ja maandumispaiga valikut, üritatakse viimaks ka Marsi pinnal maanduda. Juhul kui see õnnestub, saab Hiinast Nõukogude Liidu ja USA järel kolmas Marsil pehmelt maandunud riik, teine riik, kes on sinna toimetanud kulguri (USA järel) ja täiesti esimene riik, kellel see kõik on õnnestunud esimesel katsel.

Tianwen-1 vaated Marsile.

Kuigi Hiina Kosmoseagentuur pole oma missioonide üksikasjade jagamisega kunagi väga lahke olnud, on nüüdseks teada, et maandumine peaks aset leidma Eesti aja järgi kell 2:11 öösel. Maandumispaigaks on valitud planeedi põhjapoolkeral asuv Utopia Planitia nimeline tasandik, mis kujutab endast miljardeid aastaid vana ja tuhandeid kilomeetreid laia kokkupõrkejälge, mis arvatakse millalgi Marsi minevikus olevat täidetud veega. Samal tasandikul maandus 1976. aastal USA Viking 2 nimeline maandur, mille ülesandeks oli Marsilt elu otsimine ning ka NASA marsikulgurid Curiosity ja Perseverence ei ole sealt kuigi kaugel.

Kaart erinevate riikide maandumistest või nende katsetest Marsil.

• Mars 2MV-3 No.1 (NSVL) - 25. november, 1962 - ebaõnnestunud
• Mars 2 (NSVL) - 27. november, 1971 - ebaõnnestunud
• Mars 3 (NSVL) - 2. detsember1971 - esimene pehme maandumine Marsil, aga rikke tõttu lõpetas saatmise 110 sekundit peale maandumist
• Mars 6 (NSVL) - 12. märts, 1974 - ebaõnnestunud
• Viking 1 (USA) - 20. juuli, 1976 - esimene edukas maandumine
• Viking 2 (USA) 3. september, 1976 - edukas
• Mars Pathfinder (USA) - 4. juuli, 1997 - edukas
• Mars Polar Lander (USA) - 3. jaanuar, 1999 - ebaõnnestus
• Beagle 2 (Suur-Britannia) - 25. detsember, 2003 - ebaõnnestus
• Spirit (USA) - 4. jaanuar, 2004 - edukas
• Opportunity (USA) - 25. jaanuar, 2004 - edukas
• Phoenix Lander (USA) 5. mai, 2008 - edukas
• Curiosity (USA) - 25. jaanuar, 2012 - edukas, siiani aktiivne
• Schiaparelli EDM (ESA/Venemaa) - 19. oktoober, 2016 - ebaõnnestus
• InSight Mars Lander (USA) 26. november, 2018 - edukas, siiani aktiivne
• Perseverance rover (USA) 18. veebruar, 2021 - edukas, siiani aktiivne
• Tianwen-1 (Hiina) - 14. mai 2021 - ei tea veel 

Hiinlaste kulguri nimeks valiti rahva seas läbi viidud hääletuse tulemusel Zhurong, kes on Hiina mütoloogiast pärit tule ja valgusega seotud jumalus/isik. Kulgur ise kaalub kusagil 250 kilogrammi, töötab päikese jõul ning peaks plaanide kohaselt töökorras püsima vähemalt 90 Marsi ööpäeva (kolm kuud). See on varustatud erinevate kaamerate, maaradari, magnetomeetri, ilmajaama ja laser-spektroskoobiga pinnase analüüsimiseks. Zhurong peab Maaga sidet läbi orbiidil tiirleva Tianwen-1 sondi.

Kui NASA on oma viimastel kulgurimissioonidel kasutanud senini edukaks osutunud põhimõtet, kus kulgur asetatakse planeedi pinnale õhukraana all rippuvate trosside abil, siis Hiina kasutab natukene traditsioonilisemat meetodit. Selleks siseneb Marsi atmosfääri kuumuskilbiga varustatud maandur, mis kasutab aeglustamiseks langevarju ning vahetult enne planeedi pinnale jõudmist lülitab sisse retroraketid, mis peaks selle langemiskiirust aeglustama talutava tasemeni. Kord turvaliselt planeedile jõudnult, veereb maanduri pealt maha kulgur.

Kunstniku nägemus maandurist vahetult enne planeedi pinnale jõudmist. Kulgur on kokkupakitult maanduri turjal.

Erinevalt NASA'st, mis teeb taolistest maandumistest otseülekandeid, saame me Zhurongi edukast või mitte-edukast maandumisest teada ilmselt läbi Hiina meedia. Seega varugem kannatust ja hoidkem pöialt.

*2011. aastal saadeti Marsi suunas venelaste Fobos-Grunt missioon, millega oli kaasas ka hiinlaste Yinghuo-1 nimeline sond, millest oleks saanud nende esimene Marsini jõudnud robotjaam. Paraku ei suutnud Fobos-Grunt rikke tõttu Maa orbiidilt lahkuda ning põles lõpuks atmosfääris ära. Tianwen-1 on seega siiski esimene Hiina iseseisev marsimissioon, mis on siiani olnud igati edukas.

Zhurongi ehitus

Marss läbi Hope sondi silmade

Möödunud ja alanud nädalad kuuluvad Marsile, kuna lühikese ajaga on selle igas mõttes huvipakkuva planeedi juurde jõudnud kaks missiooni ja kolmas peaks nendega liituma juba neljapäeval. Nendeks on olnud Emiraatide Hope sond ja Hiina Tianwen-1 nimeline sond-maandur-kulgur. 18. veebruaril kella üheksa ajal õhtul peaks aga Punasel planeedil maanduma USA Perseverance marsikulgur - riskantset manöövrit kutsutakse hellitavalt "7 minutes of terror" ehk "seitse minutit kabuhirmu".

Vahepeal on aga juba Marsi orbiidil asuvad sondid saatnud meieni oma esimesed fotod oma subjektist. Esimesena tegi seda Hiinlaste Tianwen-1, kes salvestas endast ka lühikese selfi-video (youtube link). Nüüdseks on sama teinud ka Hope, mille kaunist värvifotot poolenisti valgustatud Marsist näeb alt. 

Maast umbes kaks korda väiksema diameetriga planeedi peal hakkavad esimese hooga kindlasti silma peaaegu ideaalses reas asuvad kolm ammukustunud hiigelvulkaani, mis kannavad ülalt lugedes Ascraeus Mons, Pavonis Mons, ja Arsia Mons nimesid. Nende kõrgused on muljetavaldavad 18, 14 ja 20 kilomeetrit üle Marsi keskmise. Neist vasakul, praktiliselt terminaatori* peal, asub aga Marsi ja üldse Päikesesüsteemi üks suurimaid kilpvulkaane ja mägesid nimega Olympus Mons, mille tipu kõrgus üle keskmise on 21 kilomeetrit, kuid jalamilt lausa 26 kilomeetrit. Selle ulatust on võrreldud Prantsusmaa pindalaga.

Hope sondi eesmärgiks saab tulevatel aastatel luua Marsi atmosfäärist ja selles toimuvatest protsessidest seni parim ettekujutus.

*terminaatoriks kutsutakse valguse-pimeduse piiri.

Marsi juures kogunevad tulnukate sondid

Möödunud aasta juulis startis paarinädalase vahega planeet Marsi suunas kolm missiooni. Nendeks oli Araabia Ühendemiraatide sond nimega Hope, Hiina sond-maandur-kulgur Tianwen ja NASA kulgur Perseverance. Nüüd, kuus kuud ja sadu miljoneid kilomeetreid hiljem, on hakanud need ükshaaval Marsi orbiidile jõudma.

Neist esimene, Araabia Ühendemiraatide Marsi-satelliit Hope, mis tähendab tõlkes Lootust, jõudis punase planeedi juurde üleeile ning on praeguse seisuga igati töökorras. Plaanide kohaselt jääb sõiduauto mõõtu sond Marsi orbiidile kaheks aastaks, kus see hakkab senisest tähelepanelikumalt jälgima planeedi aastaaegu, kliimat ja erinevaid atmosfäärinähtusi. Hope edukas Marsini jõudmine teeb Araabia Ühendemiraatidest viienda seda planeeti külastanud riigi ning India järel teise riigi, kellel see on õnnestunud esimesel katsel. Hopel on tegelikult veel ees paar manöövrit, mis viivad ta ettenähtud orbiidile, seega päriselt õisata on veel vara.

Hope sondi algne ja lõplik orbiit ümber Marsi.

Eile hommikul jõudis Marsini hiinlaste ambitsioonikas Tianwen-1, mille nimi peaks tõlkes tähendama Küsimust Taevale. Erinevalt Ühendemiraatide orbiidile jäävast üksikust Hope sondist, koosneb Tianwen koguni kolmest erinevast osast. Selleks on orbiidile jääv satelliit, planeedi pinnale jõudev maandur ja selle seest välja veerev kuuerattaline kulgur. Päris sellist kombinatsiooni ei ole varem üritatud. Esialgu jääb neist kolmest osast koosnev kombo mõneks kuuks Marsi orbiidile, tehes sealt detailseid fotosid, mõõtes planeedi nõrku magentvälju ning luurates välja täpse maandumispaiga kusagil Utopia Planitia nimelisel tasandikul. Juhul kui maandumine läheb edukalt, saab Hiinast kolmas riik USA ja Nõukogude Liidu järel, kellel on see õnnestunud.

Hiinlaste kulguri eesmärgiks saab Marsi pinnase ja atmosfääriolude uurimine hindamaks elu sealset kunagist või praegust võimalikkust. Päikeseenergial liikuva veerandtonnise kulguri elueaks on planeeritud 90 päeva. Kurjad (või teaduse koha pealt pigem lootustandavad) keeled räägivad, et Tianwen-1 on kõigest Hiina esimene katsetus ning juba mõne aasta pärast plaanivad nad ette võtta missiooni, mille eesmärgiks saab olema punaselt planeedilt pinnase Maale toimetamine. Tegemist planeediteadlaste püha graaliga, kuna alles maisetes laborites saab Marsi pinnast tõeliselt põhjalikult analüüsida. Hoiame neile pöialt!

Tianwen-1 nägi Marssi 2,2 miljoni kilomeetri kauguselt selliselt.

Umbes nädala pärast peaks Marsini jõudma aga USA Mars 2020 nime kandev missioon, mis koosneb NASA Persevarance (tõlkes Visadus) kulgurist ja selle turjal ratsutavast kopterdroonist Ingenuity (Leidlikus). Kuna NASA-l on selja taga mitu väga edukat kulgurimissiooni, on ka selle puhul ootused kõrgeks kruvitud. Väiksema sõiduauto suurune kulgur on plaanitud maanduma tõenäoliselt miljardite aastate eest veega täidetud olnud 50 kilomeetrise läbimõõduga Jezero kraatri äärealadel, kus võib leiduda tõendeid kunagisest elutegevusest. Selle kindlaks tegemiseks on kulgur varustatud seitsme erineva teadusliku instrumendi, robotkäe ja 23 kaameraga. Lisaks hakkab Perseverance koguma ja endast maha jätma kapsleid Marsi pinnaseproovidega, mis loodetakse millalgi tulevikus sealt üles korjata ning Maale toimetada. Mars 2020 missiooni ametlikuks pikkuseks on üks Marsi aasta ehk 687 maist päeva, aga tõenäoliselt pikeneb see mitme aasta võrra.

Tianwen-1 nägi Marssi 2,2 miljoni kilomeetri kauguselt selliselt.

See, et kolm missiooni startisid umbes samal ajal ja jõuvad ka oma sihtmärgini umbes samal ajal ei ole kokkusattumus. Nimelt on Maa ja Marsi omavaheline asetus taolisteks planeetidevahelisteks lendudeks soodsad vaid iga paari aasta tagant. Eelmine selline aeg oli juulis ja järgmine tuleb 2022. aasta septembris.