Łazik (badania kosmosu)

 

Pierwsze łaziki zostały zaprojektowane w ramach radzieckiego programu kosmicznego Łuna i nosiły nazwę Łunochodów (ros. Луноход, „chodzący po Księżycu”). Pierwszy z nich, Łunochod 201 uległ zniszczeniu po awarii rakiety nośnej, ale dwa kolejne pojazdy, Łunochod 1 i Łunochod 2 bezpiecznie dotarły na Księżyc na początku lat 70. XX wieku. Łaziki pokonały na Srebrnym Globie dystans odpowiednio 10,54 km i 37 km; przesłały zdjęcia z powierzchni i przeprowadziły na miejscu badania regolitu księżycowego. Były one sterowane z Ziemi. Do zasilania używały ogniw słonecznych, a podczas nocy, trwającej na Księżycu prawie 2 ziemskie tygodnie, do utrzymania aparatury w odpowiedniej temperaturze korzystały z ogrzewania radioizotopowego^[2][3]. Czwarty łazik zbudowany w ramach tego programu, Łunochod 3, pozostał na Ziemi po anulowaniu misji^[4].

 

Podczas trzech ostatnich lotów załogowych na Księżyc, Apollo 15, 16 i 17, astronauci posługiwali się do przemierzania dużych dystansów pojazdami Lunar Roving Vehicle (LRV), zdolnymi do przewożenia transportu o masie 409 kg, w tym dwóch osób. Pojazdy miały lekką konstrukcję, były zasilane za pomocą dwóch baterii 36-woltowych i osiągały prędkość ok. 13 km/h, choć Eugene Cernan z misji Apollo 17 osiągnął maksymalną prędkość 18 km/h^[5].

Chińska Narodowa Agencja Kosmiczna (CNSA) w ramach programu Chang’e wysłała na Księżyc w 2013 roku lądownik Chang’e 3 i sześciokołowy łazik księżycowy Yutu („Jadeitowy królik”), w celu badania powierzchni Srebrnego Globu^[6]. Sonda wylądowała 14 grudnia na obszarze Mare Imbrium^[7]. 3 stycznia 2019 lądownik Chang’e 4 z łazikiem Yutu-2 wylądował w kraterze Von Kármán na niewidocznej stronie Księżyca^[8].

Indyjska Organizacja Badań Kosmicznych (ISRO) w ramach misji Chandrayaan-2 wysłała na Księżyc 22 lipca 2019 roku lądownik Vikram z łazikiem Pragyan^[9][10]. Miał on prowadzić badania w okolicy jednego z biegunów Księżyca. W 2007 roku zakładano, że lądownik przygotuje rosyjska agencja Roskosmos^[11], jednak po fiasku misji Fobos-Grunt i w związku z problemami finansowymi wycofała się ona ze współpracy^[12]. Misja zakończyła się niepowodzeniem, lądownik z łazikiem roztrzaskały się o powierzchnię Księżyca 6 września 2019 roku^[13].

Pierwszym łazikiem, który bezpiecznie dotarł na powierzchnię Marsa w grudniu 1971 r., był PrOP-M (ros. Прибор оценки проходимости – Марс, „instrument oceny drożności – Mars”) na pokładzie radzieckiej sondy Mars-3. Było to niewielkie urządzenie o masie 4,5 kg, połączone 15-metrowym przewodem z lądownikiem. Pojazd miał „chodzić” na płozach, a nie jeździć na kołach, jak inne tego typu urządzenia. Misja zakończyła się jednak klęską, kontakt z lądownikiem został stracony w kilkanaście sekund po lądowaniu i łazik nie został nigdy użyty^[14]. Identyczne urządzenie znajdowało się na pokładzie sondy Mars 2, która uwolniła lądownik pięć dni wcześniej, jednak jego spadochron nie otworzył się i urządzenie uderzyło z dużą prędkością w powierzchnię planety^[15].

 

Pierwszą udaną misją wykorzystującą samobieżny pojazd na innej planecie był Mars Pathfinder. 6 lipca 1997 roku z platformy lądownika zjechał na powierzchnię planety łazik Sojourner, o masie zaledwie 10,5 kg, zasilany przez baterie słoneczne. Przesłał on na Ziemię 550 zdjęć i przeprowadził analizę składu chemicznego skał.

 

W styczniu 2004 roku w odległych rejonach Marsa wylądowały dwa identyczne łaziki Spirit i Opportunity, tworzące program Mars Exploration Rover. Oba były zasilane bateriami słonecznymi, podobnie jak Sojourner, ale były znacznie od niego większe, o masie 185 kg. Podstawowy program ich misji obejmował 90 dni marsjańskich. Łazik Spirit działał przez 2210 dni marsjańskich i przejechał w tym czasie 7,73 km; łazik Opportunity do 7 sierpnia 2012 roku spędził na powierzchni planety 3035 marsjańskich dni i przejechał 34,64 km^[16]. Dzięki ich badaniom uzyskano potwierdzenie, że w przeszłości na powierzchni Marsa istniały zbiorniki wodne; łaziki zaobserwowały także chmury typu cirrus^[17] i wiry pyłowe. Wiatr co pewien czas oczyszczał panele słoneczne łazików, zwiększając ich żywotność^[18]. Łazik Spirit dotarł do wzgórz Columbia Hills i tam prowadził badania geologiczne, w 2009 roku utracił jednak mobilność, a w marcu 2010 stracono z nim kontakt^[19]. Opportunity we wrześniu 2010 roku minął połowę drogi między badanym wcześniej kraterem Victoria a znacznie większym kraterem Endeavour, w którym miał szansę zbadać duże odsłonięcie warstw geologicznych^[20]. W sierpniu 2011 roku łazik dotarł na skraj krateru i rozpoczął jego badania^[21][22]. Kontakt z sondą został utracony w czerwcu 2018, na skutek silnej burzy pyłowej, która ogarnęła znaczną część planety^[23].

 

W listopadzie 2011 roku NASA wysłała na Marsa, w ramach misji Mars Science Laboratory, łazika Curiosity^[24], który wylądował w kraterze Gale’a 6 sierpnia 2012 roku o 5:32 UTC. Pojazd ma masę 899 kg i jest bogato wyposażonym samobieżnym laboratorium badawczym. Wykorzystuje dla zasilania radioizotopowy generator termoelektryczny zamiast używanych w poprzednich łazikach paneli słonecznych, które szybko pokrywały się pyłem. Celem jego misji jest zbadanie warunków panujących w przeszłości geologicznej na Marsie, w szczególności miejsca i roli wody w historii Marsa, oraz pod kątem możliwości istnienia życia. Podstawowa misja miała trwać 1 rok marsjański (687 dni ziemskich), z możliwością wydłużenia^[25]. Do sierpnia 2020 roku łazik przebył odległość 23 kilometrów, wspinając się na stoki góry Aeolis Mons (Mount Sharp) i badając warstwy skalne odłożone tam w przeszłości^[26].

Chiny w sierpniu 2020 roku wysłały na Marsa swój pierwszy lądownik wraz z łazikiem. Łazik Zhurong jest wyposażony w kamery, georadar i instrumenty do badania składu powierzchni, marsjańskiej pogody i pola magnetycznego. Jego podstawowa misja ma trwać 90 dni marsjańskich^[27].

 

W lipcu 2020 roku NASA wysłała na Marsa łazik Perseverance, wykorzystując rozwiązania technologiczne opracowane w trakcie misji MSL Curiosity. Łazik bada geologię miejsca lądowania, krateru Jezero, aby poznać historię klimatu planety i ewentualność istnienia na niej życia. Jako pierwszy zabezpieczy też próbki, które mają trafić na Ziemię z kolejną misją. Łazik jest też wyposażony w eksperymentalnego drona Ingenuity – miniaturowy śmigłowiec zdolny do lotu w rzadkiej atmosferze Marsa^[28].

Europejska Agencja Kosmiczna we współpracy z Roskosmosem prowadzi program badawczy ExoMars, w ramach którego w 2016 roku został wysłany orbiter i lądownik, a w 2022 w drogę miał wyruszyć łazik. Nazwany imieniem Rosalind Franklin łazik, nieco większy od łazików MER, będzie miał możliwość wykonywania wierceń w gruncie marsjańskim na głębokość 2 m^[29]. Początkowo przewidywano współpracę z NASA i wysłanie dwóch łazików^[30], znacznie mniejszy amerykański łazik MAX-C (Mars Astrobiology Explorer-Cacher) miał zbierać, analizować i przechowywać najcenniejsze próbki, które w dalszej przyszłości miałyby zostać dostarczone na Ziemię^[31]. Start łazika był planowany na 2020 rok, ale po analizie ryzyka i w związku z opóźnieniami wywołanymi pandemią COVID-19, został przełożony na następne okno startowe, od sierpnia do października 2022 roku^[32]. W marcu 2022 roku, z powodu rosyjskiej inwazji na Ukrainę, projekt został zawieszony^[33].