Automatické sondy nás předcházejí v průzkumu sluneční soustavy tam, kde je to pro člověka nebezpečné, zatím nemožné či drahé. Stávají se tak prvními pozemskými návštěvníky okolních planet. Za padesát let výzkumu sluneční soustavy průzkumné roboty navštívily všechny planety, několik planetek a komet.
K nejvzdálenějšímu Plutu, kterému byl nedávno odebrán statut planety, nyní míří americká sonda New Horizons. Úspěšných průzkumných sond bylo za celých padesát let více než 120. Většina z nich ovšem jen kolem nějaké planety proletěla či křižovala její dráhu v rámci cílové oblasti.
Necelé tři desítky sond úspěšně přistály na povrchu planet, přibližně padesát se stalo jejich umělými družicemi a fotografovalo delší dobu jejich povrch. Přistávací moduly, které měly na palubě pohyblivou jednotku, lze však spočítat na prstech obou rukou.
Výhoda mobility je jasná - zatímco nehybný přistávací modul může zkoumat jen své nejbližší okolí, mobilní robot prozkoumá mnohem větší oblast a zjistí detailněji a spolehlivěji, co je pro danou planetu typické.
Drsné podmínky
Požadavky na planetární vozítka (rovery) a jiné mobilní roboty jsou velmi náročné. Pracují ve velmi drsném a nezvyklém prostředí, zcela jiném než na Zemi. S výjimkou Měsíce je kvůli velké vzdálenosti není možno řídit v reálném čase na dálku ze Země (odezva mezi Zemí a planetou činí i desítky minut). Musejí mít výkonný zdroj elektrické energie, nejen k chodu přístrojů a jejich zahřátí v případě kruté planetární zimy či dlouhé noci, ale také k vlastnímu pohybu. Roboty musejí být také maximálně spolehlivé a odolné, protože je nikdo nemůže přijít opravit, maximálně je lze na dálku přeprogramovat.
Lunochody
Prvním vozítkem fungujícím na jiné planetě, byl sovětský Lunochod. Byly vlastně dva. První přistál 17. listopadu 1970 jako součást sondy Luna 17, druhý přivezla 15. ledna 1973 Luna 21. Lunochod vypadal jako menší osmikolový tančík o hmotnosti kolem 800 kg.
Byl vybaven anténami a odklápěcím oblým krytem, na jehož vnitřní straně bylo pole slunečních baterií. Na palubě nesl televizní kamery, panoramatické fotokamery, různé fyzikální přístroje, zařízení pro testy měsíční půdy a francouzský laserový odražeč pro přesná měření vzdálenosti mezi Měsícem a Zemí. První Lunochod ujel celkem 10,5 km, druhý 37 km a společně vyslaly k Zemi 300 fotografických panoramat a přes 100 000 televizních obrazů.
Obě vozítka byla řízena na dálku pozemním personálem, který se orientoval podle obrazu kamer (celkové zpoždění 2,6 sekundy se dalo snést). Jejich rychlost dosahovala až dvou kilometrů za hodinu. Lunochody byly v činnosti řadu měsíců a laserový odražeč Lunochodu 2 funguje dodnes. Zajímavostí je, že Lunochod 1 byl v roce 1993 na dálku vydražen v aukci.
Lunar Rover
Američtí astronauti použili v letech 1971 až 1972 během posledních expedic Apollo (15, 16 a 17) ke sběru vzorků hornin lehké čtyřkolové vozítko Lunar Rover s nezávislým elektrickým pohonem všech kol, jako tomu bylo u Lunochodu. Rovery o hmotnosti 210 kg a s nosností 490 kg řídili přímo na místě sami astronauti. Tři Lunar Rovery ujely celkem téměř 90 kilometrů.
Lunar rover
1 - kosmonautův skafandr se slunečním filtrem v přilbě
2 - navigační a řídící pultík
3 - plošina (nosič) pro nástroje a náklad
4 - kola s nezávislými elektrickými pohony
5 - kamera a monitorovací zařízení
6 - křeslo s některými funkcemi podpory života
Co bude dál?
Američané se chtějí na Měsíc vrátit někdy v letech 2018 až 2020 během projektu Constellation a vybudovat zde postupně stálý opěrný bod - obyvatelnou základnu. Lunární vozítka automatická i lidmi řízená budou tedy potřebovat. Své plány mají i Číňané, Japonci a Rusové ve spolupráci s Indy.
Čínský kosmický projekt Chang’e 2 počítá s šestikolovým roverem v roce 2012 o hmotnosti 200 kg a rychlostí 100 metrů za hodinu. Z tvaru vozítka je zřejmé, že projekt vychází z úspěšných amerických roverů na Marsu. Zdrojem energie má být tentokrát radioizotopový generátor, což přináší vozítku spolehlivější i silnější dodávku elektřiny, než na vnějších podmínkách závislé sluneční panely.
Hlavním cílem bude analýza měsíčních hornin. Indicko-ruský projekt lunochodu se jmenuje Chandrayaan-II a má se také uskutečnit kolem roku 2012. Vozítko má mít hmotnost 30 až 100 kg a má být poháněno sluneční energií přes lithiové akumulátory. Také úsilí Číny, Japonska, Evropy a Ruska směřuje k výběru vhodného umístění měsíční základny.
Hurá na Mars
Mars je jedinou další planetou, kam se zatím vydala bezpilotní vozítka. Prvním pokusem byly v roce 1971 malé ližinové rovery (Prop-M, 4.5 kg), připoutané dlouhým kabelem k přistávacím modulům sovětských sond Mars 2 a 3, avšak kvůli selhání jejich mateřských sond v prašné bouři na jejich výlety nedošlo.
Prvním úspěšným vozidle byl proto americký Sojourner, který byl součástí sondy Mars Pathfinder 4. 7. 1997. Šestikolový Sluncem poháněný rover o hmotnosti 11,5 kg byl vybaven kvalitní fotografickou, fyzikální a geochemicko-analytickou aparaturou a jeho výsledky se rychle (jako u první planetární sondy vůbec) dostávaly na internet. Sojourner ujel sto metrů a pracoval téměř tři měsíce.
Spirit a Opportunity
Významný pokrok byl zaznamenán v lednu 2004, když na povrchu Marsu přistály pomocí airbagů dvě téměř identická vozítka projektu Mars Exploration Rover (MER) - Spirit a Opportunity. Jejich výbava, hmotnost 180 kg i výdrž předčily Sojouner. Roverům dominuje výrazná věžička, nesoucí sadu pokročilých kamer a jiných přístrojů, další kamery a přístroje jsou umístěny na těle roverů, vpředu a vzadu.
Pomocí nich a navigačního systému řídící procesor sondy autonomně vyhodnocují situaci v okolí a rozhoduje, kudy je nejlepší jet dál. Oba rovery potvrdily stopy po existenci vody na povrchu Marsu. Rovery pracují dodnes. K prodloužení provozu jim pomohly i větrné víry, které očistily jejich prachem zanesené panely solárních článků. Spirit dosud ujel přes 7,5 km, Opportunity 11,5 km.
Další marsochody?
NASA Jet Propulsion Laboratory chystá několik projektů, které mají projekt MER překonat. Na chemii, ekosystém a případné projevy života se má soustředit Mars Science Laboratory (MSL) Přistání na Marsu se plánuje v září 2010. Vozidla budou dvakrát větší a třikrát těžší než MERy a ponesou radioizotopový generátor.
Stejné zaměření bude mít i projekt Astrobiology Field Laboratory (AFFL), který by měl na planetě přistát v roce 2016. Obě expedice by měly být aktivní nejméně dva roky.
Významný projekt připravuje Evropská kosmická agentura (ESA), která hodlá v roce 2014 uskutečnit přistání roveru ExoMars, vybaveného mimo jiné dvoumetrovým podzemním vrtákem. Spojené úsilí NASA a ESA by mohlo kolem let 2020 až 2024 vyústit v dopravení vzorku horniny z Marsu na Zemi. Na podobné akce se chystá i Rusko a Čína.
Balony, kluzáky a míč
NASA ale nenechává nic náhodě. Chystá řadu drobnějších misí v rámci projektu Scout, který může obnášet i sadu menších roverů, ale i balóny a motorový kluzák (ARES) a dokonce i pružný míč, který bude honěn větrem po marťanských pláních. Mobilní roboty pro Mars jsou často testovány v Arktidě nebo Antarktidě.
Jako první sonda v sérii Scout již odstartoval lander Phoenix, který k Marsu dorazí v květnu tohoto roku. Balóny by mohly létat v řídké atmosféře stovky dní, trvanlivost kluzáků bude mnohem menší a závislá na zdroji energie či paliva.
Další planety
Balony či vzducholodě (obecně aeroboty) mohou být prostředkem výzkumu i na dalších planetách, které mají atmosféru. Osvědčilo se to už během mise ruských sond VEněra-GAlej (VEGA) v červnu 1985, při níž byly do husté atmosféry Venuše vypuštěny dva francouzské balóny s řadou přístrojů. Podobné projekty se dnes v NASA chystají v rámci průzkumu nejen Marsu a Venuše, ale i atmosféry Jupiteru, Saturnu a Saturnova měsíce Titan.
Specialitou je Jupiterův měsíc Europa. Jeho povrch je tvořen krustou ledu, pod níž je velký vodní oceán, ve kterém by mohl být život. V takovém prostředí se uplatní ponorka (hydrobot), pokud by se jí předtím podařilo proniknout tlustou vrstvou ledu. To by mohl zajistit speciálně ohřívaný válec, který by pomalu klesal vrstvou takto aktivně rozpouštěného ledu. Pokusy s těmi tzv. kryoboty se nyní provádějí v Antarktidě, např. v zóně jezera Vostok.
Rokroroboty
Velké možnosti skýtá využívání mikrotechnologie, protože při získávání informací na velikosti přístroje nezáleží. Tisíce mikrorobotů mohou být celkově stejně nákladné jako jeden velký. Zajímavým případem je pohyb po povrchu planetek s nízkou gravitací.
V této oblasti byly již vyvinuty skákající či lezoucí sondy, ale pro různá selhání během letu k planetkám (Hooper při sovětském Fobosu 2, 1988 či MINERVA - Micro/Nano Experimental Robot Vehicle for Asteroid - při japonské sondě Hayabusa) se konečná fáze zatím neuskutečnila.
WEB
(http://solarsystem.nasa.gov/missions - sondy k planetám)
(http://www.googlelunarxprize.org - Google Lunar X Prize)
(http://mars.jpl.nasa.gov - NASA průzkum Marsu)
(http://cs.wikipedia.org/wiki/V%C3%BDzkum_Marsu - výzkum Marsu (česky))
(http://www-robotics.jpl.nasa.gov - roboti v JPL NASA)
(http://marsairplane.larc.nasa.gov - ARES)
Soukromě na Měsíc
Google Lunar X Prize je soutěž pro soukromé výzkumné týmy. Cenu 20 až 30 milionů dolarů získá ten soukromý tým, kterému se podaří jako prvnímu před koncem roku 2012 vysadit na měsíční povrch vozítko (bez lidí), které ujede nejméně 500 metrů a odvysílá na Zemi obrázky a video. Vyšší odměna je podmíněna dalšími podmínkami. Zatím se oficiálně přihlásil jeden tým, několik dalších se připravuje.
Mars Exploration Rover
1. Panoramatické kamery
2. Navigační kamery
3. Panoramatický "stěžeň"
4. Magnetický sběrač/selektor částic
5. Všesměrová anténa
6. Směrová anténa
7. Panely slunečních baterií
8. Bezpečnostní přední kamery (stejné jsou i vzadu)
9. Robotická paže
10. Hlavní skupina přístrojů (rentgenový spektrometr alfa-částic APXS, mikroskopová kamera, obrušovač kamenů, Mössbauerův Spektrometr)
11. Protinárazové (nárazy tlumící) závěsy kol
12. Box k zahřívání elektroniky
