Kapsle Mars Sample Return: neobyčejné trubičky

NASA Perseverance bude už v únoru přistávat na Marsu a pokud tento kritický okamžik proběhne dobře, budou moci už odstartovat přípravy mise Mars Sample Return, neboť právě nový rover s sebou veze zásobník s kapslemi, do nichž bude postupně ukládat vzorky zajímavých hornin či usazenin. A právě o těchto kapslích či trubičkách bude tento článek, neboť v jejich případě nejde o prostou trubku uzavřenou na obou koncích. 

 

 

Cílem NASA bylo pochopitelně vytvořit skladné, lehké, ale velice odolné kapsle, které by dokázaly přežít start rakety z povrchu Marsu, let k Zemi a především pak sestup skrz její atmosféru a závěrečné přistání. V jejich případě není radno nic podcenit, neboť mají chránit výsledek několikaletého snažení dvou významných misí agentury NASA a ESA. A byla by obrovská škoda, kdyby selhaly, ostatně pokazit se toho může i tak více než dost. 

 

NASA do břicha roveru Perseverance naložila celkem 43 kapslí ve tvaru laboratorních zkumavek, v jejichž případě bylo samozřejmé důkladné vyčištění a sterilizace, abychom si mohli být jisti tím, že vše, co se k nám v nich dostane, má skutečně původ na Marsu. Pět z nich je proto kontrolních, které se nenaplní (pouze budou jednou na Marsu otevřeny) a poslouží pro účely srovnání případné kontaminace. NASA má ostatně své zkušenosti z programu Apollo, a to hned z prvního přistání Armstronga a Aldrina, kteří s sebou přivezli v trojitě utěsněném hliníkovém kufru celkem 21,8 kg vzorků. Ten ukazuje i tato fotografie ze simulace, na níž je zachycen sám Neil Armstrong. 

 

 

Kapsle musí bezpečně izolovat svůj náklad po dobu deseti let, takže není divu, že jim byla věnována zvláštní pozornost. Každá asi 15cm trubička vyrobená především z titanu s hliníkovým pláštěm tak byla pečlivě zkontrolována na počítačovém tomografu, aby mohly být vyloučeny skryté vady. Stejně tak byla každá vyrobena s vysokou přesností, aby byla zajištěna bezpečná manipulace a nehrozilo, že se vlivem nestejných rozměrů něco někde zasekne. Co ji ale tvoří? 

 

 

 

Vedle samotného titanu a hliníku je tu velice důležitý také vnitřní povlak z nitridu titanu, který je velice tvrdý a odolný, ale rovněž inertní. Kapsle jsou ale také vybaveny jednoduchým plunžrovým pístem, který zde poslouží při manipulaci. 

 

 

Kapitola sama pro sebe je čištění kapslí, které nemohlo být provedeno zcela dokonale, aby neobsahovaly ani nanogram nečistot. Stanoven byl limit 150 nanogramů pro organické nečistoty a pokud jde konkrétně o takové, které by mohly ukazovat na přítomnost života, limit byl ještě desetkrát přísnější. To si můžeme dát do souvislosti s tím, že pouhý otisk prstu představuje organické nečistoty o hmotnosti kolem 45 tisíc nanogramů, takže není divu, že čištění kapslí probíhalo v čistých prostorách (cleanroom) uvnitř čistých prostor. Konkrétně se pak pro tento účel použil stlačený filtrovaný vzduch, deionizovaná voda a sonické čištění acetonem či jinými rozpouštědly.

 

Nakonec se z 93 takto ošetřovaných kapslí vybralo konečných 45, které byly nejlépe vyčištěny. 

 

Zdroj: NASA