Przedstawiciele chińskiego programu kosmicznego coraz śmielej poczynają sobie w przestrzeni kosmicznej. Dawno minęły już czasy, kiedy dotychczasowe potęgi kosmiczne mogły spoglądać na chiński program kosmiczny z rozbawieniem. NASA doskonale wie, że w Pekinie znajduje się jej bezpośredni konkurent.
Na przestrzeni ostatnich kilku lat, Chiny były w stanie wysłać na orbitę okołoziemską własną stację kosmiczną, orbiter i łazik na Marsa oraz łazik na niewidoczną stronę Księżyca. Wszystkie te misje zakończyły się spektakularnymi sukcesami. Teraz chińscy inżynierowie intensywnie pracują już nad rozbudową stacji kosmicznej Tiangong i nad utworzeniem załogowej stacji badawczej na powierzchni Księżyca. Co więcej, coraz częściej mówi się nawet o planach wysłania załogowej misji na Marsa, choć to raczej jest temat wymagający jeszcze sporego postępu i co najmniej dekady przygotowań.
Zanim jednak chińscy astronauci zaczną przygotowywać się do lotu na Marsa, chińscy inżynierowie już teraz intensywnie pracują nad misją, w ramach której z Marsa zostaną przywiezione próbki skał. Wszystko wskazuje na to, że takie próbki mogłyby trafić na Ziemię dwa lata przed próbkami, które ma zamiar dostarczyć amerykańsko-europejska sonda Mars Sample Return.
Mowa tutaj o trzeciej misji programu Tianwen, czyli (a jakże) Tianwen-3. Jeżeli wszystko pójdzie zgodnie z planem, w kierunku Marsa w 2028 roku wystartują dwie sondy, a próbki trafią na Ziemię już w lipcu 2031 roku.
W najnowszym artykule opublikowanym niedawno w periodyku Chinese Science Bulletin chińscy naukowcy ogłosili, że udało im się już opracować numeryczny model atmosfery Marsa. Global Open Planetary model (GoPlanet-Mars) będzie stanowił podstawę przygotowań do realizacji misji Tianwen-3.
Warto tu zwrócić uwagę, że obecnie Marsa z bliska bada dziesięć różnych misji kosmicznych: siedem orbiterów, dwa łaziki i jeden dron. Zważając na to, że w ciągu najbliższych dziesięciu lat misji będzie jeszcze więcej, zapotrzebowanie na dane o stanie atmosfery marsjańskiej będzie tylko rosło.
Aby dostarczyć informacji na temat warunków meteorologicznych wokół potencjalnych miejsc lądowania misji Tianwen-3, zespół badawczy zbudował globalny model atmosfery Marsa. Następnie wykorzystali ten model do odtworzenia trzech krytycznych czynników marsjańskiej atmosfery: pyłu, wody i dwutlenku węgla.
Następnie model przetestowano, korzystając ze zbioru danych Open Access to Mars Assimilated Remote Soundings (OpenMARS), globalnego zapisu pogody na Marsie w latach 1999–2015, a także obserwacji dokonanych przez chiński łazik Zhurong i amerykańskie lądowniki Viking 1 i 2.
Wyniki pokazały, że model GoMars z powodzeniem odtworzył unikalne cechy ciśnienia powierzchniowego na Marsie i prawidłowo odtworzył temperaturę powierzchni, wiatr, ilość lodu oraz pyłu.
Według autorów misja Tianwen-3 będzie stanowiła rozszerzenie misji Tianwen-1. Tym razem Chińczycy podejmą się lądowania, pobrania próbek i wystrzelenia ich w drogę powrotną na Ziemię. Aby jednak tego dokonać, inżynierowie muszą doskonale poznać atmosferę, w której przyjdzie im wystartować z powierzchni Marsa. Ma to kluczowe znaczenie, biorąc pod uwagę fakt, że burze piaskowe spowodowały przedwczesne zakończenie wielu misji, takich jak Opportunity, Insight i Zhurong – a wszystko to z powodu gromadzenia się kurzu na ich panelach słonecznych.
Od lat sześćdziesiątych XX wieku, kiedy radziecki i amerykański program kosmiczny zaczął wysyłać sondy na Marsa, naukowcy opracowują modele marsjańskiej atmosfery, aby minimalizować ryzyko dla swoich lądowników. Wraz z rosnącą liczbą krajów wysyłających misje na Marsa, potrzeba modelowania tamtejszego klimatu stała się jeszcze bardziej istotna.
Ostatecznie pył i pogoda mogą mieć znaczący wpływ na fazę wejścia, lotu przez atmosferę i lądowania. Mogą również wpływać na operacje prowadzone już na powierzchni, szczególnie w przypadku paneli słonecznych, instrumentów służących do komunikacji.
Pył i warunki atmosferyczne mogą również stanowić problem w fazie wznoszenia, kiedy rakiety będą próbowały dotrzeć na orbitę i powrócić na Ziemię – na przykład w ramach próby przywiezienia próbek z Marsa na Ziemię:
„Obieg pyłu na Marsie jest równie ważny jak obieg wody na Ziemi. GoMars można wykorzystać do symulacji aktywności pyłu przed i po stanie uśpienia łazika, co może dostarczyć danych o środowisku atmosferycznym do analizy możliwych przyczyn tego stanu. Na przykład GoMars może symulować temperaturę w strefie lądowania, a naukowcy mogą wykorzystać te dane do zaprojektowania materiałów odpowiednich do budowy łazików marsjańskich, które będą odporne na ekstremalne zimno”.
Na początku następnej dekady NASA i ESA zamierzają również wysłać misję Mars Sample Return (MSR) w celu pobrania próbek zebranych i spakowanych przez łazik Perseverance. Misja będzie się składała z lądownika NASA do pobierania próbek, dwóch helikopterów do odzyskiwania próbek, rakiety Mars Ascent Vehicle i orbitera Earth Return Orbiter.
NASA i ESA oczekują obecnie, że misja ta rozpocznie się nie wcześniej niż w 2033 r.