Lądownik

Przykłady lądowników. Od lewej u góry, zgodnie z ruchem wskazówek zegara: lądownik Viking 2 na powierzchni Marsa; model sondy Łuna 9; Philae w trakcie lądowania na komecie 67P/Czuriumow-Gierasimienko; lądownik łazika Opportunity na Marsie; artystyczna wizja lądownika programu Wenera na Wenus; moduł księżycowy misji Apollo 11; lądownik Surveyor 3 sfotografowany na powierzchni Księżyca przez astronautę misji Apollo 12, Alana Beana.

Lądownik – statek kosmiczny przeznaczony do zniżania, a następnie do kontrolowanego osadzenia na powierzchni ciała niebieskiego innego niż Ziemia^[1]. W przeciwieństwie do impaktorów, które dokonują uderzenia w powierzchnię skutkującego uszkodzeniem lub zniszczeniem całego statku^[1], lądownik realizuje lądowanie, po którym pozostaje w pełni funkcjonalny^[1].

W przypadku obiektów posiadających atmosferę faza lądowania następuje po wejściu w atmosferę^[2]. Lądowniki tego typu mogą wykorzystywać spadochrony w celu redukcji prędkości do wartości zapewniających bezpieczne osiągnięcie prędkości końcowej^[2]. Niektóre konstrukcje uruchamiają tuż przed kontaktem z powierzchnią silniki w celu zmniejszenia prędkości opadania^[3]. Lądowanie może być realizowane poprzez kontrolowane zejście i osadzenie na powierzchni, z możliwością zastosowania mechanizmów kotwiących, przykładowo takich jak na lądowniku Philae, lądując na obiektach o bardzo niskiej grawitacji^[4]. W niektórych misjach takich jak Łuna 9 oraz Mars Pathfinder wykorzystano nadmuchiwane poduszki powietrzne, które amortyzowały uderzenie w powierzchnię^[3][5][6][7].

Lądowniki oraz impaktory zostały wykorzystane w badaniach szeregu ciał Układu Słonecznego, w tym Księżyca, Wenus, Marsa i Merkurego, księżyca Saturna: Tytana, a także szeregu planetoid i komet.

Począwszy od misji sondy Łuna 2 w 1959 roku, pierwsze statki kosmiczne, które dotarły do powierzchni Księżyca, były impaktorami, a nie lądownikami^[8]. Należały one do radzieckiego programu Łuna oraz amerykańskiego programu Ranger^[9][10].

W 1966 roku radziecka sonda Łuna 9 stała się pierwszym statkiem kosmicznym, który dokonał lądowania na powierzchni Księżyca i przesłał na Ziemię zdjęcia z powierzchni Księżyca^[7][11]. Amerykański program Surveyor został zaprojektowany w celu określenia, gdzie przyszłe misje programu Apollo mogłyby bezpiecznie wylądować^[12]. Wymagało to użycia lądowników zdolnych pobierać próbki regolitu i określać grubość księżycowego pyłu, która przed misjami Surveyor pozostawała nieznana^[12][10].

Załogowe misje Apollo, a także radzieckie bezzałogowe lądowniki oraz łunochody wykorzystywały silniki do realizacji lądowania astronautów, oraz łazików na powierzchni Księżyca^[13].

Chińska misja Chang’e 3 wraz z łazikiem Yutu wylądowała 14 grudnia 2013 roku. W 2019 roku misja Chang’e 4 jako pierwsza pomyślnie osadziła łazik Yutu-2 po niewidocznej stronie Księżyca^[14]. Misje Chang’e 5 oraz Chang’e 6 zaprojektowano jako misje transportujące księżycowe próbki na Ziemię, przy czym obie zakończyły się sukcesem w 2020 oraz 2024 roku^[15].

6 września 2019 roku indyjski lądownik Vikram z misji Chandrayaan-2 podjął próbę lądowania w rejonie południowego bieguna Księżyca^[16]. Z powodu usterki oprogramowania utracono łączność tuż przed lądowaniem, co doprowadziło do rozbicia się lądownika^[16][17]. Cztery lata później, 23 sierpnia 2023 roku, lądownik Vikram w ramach misji Chandrayaan-3 pomyślnie osiadł w pobliżu krateru Manzinus U, stając się pierwszym lądownikiem, który dokonał lądowania w rejonie południowego bieguna Księżyca^[18][19].

19 stycznia 2024 roku Japonia stała się piątym państwem, które zrealizowało udane lądowanie na powierzchni Księżyca za pomocą lądownika SLIM^[20].

22 lutego 2024 roku prywatny lądownik Odysseus firmy Intuitive Machines pomyślnie wylądował na powierzchni Księżyca jako pierwszy prywatnie sfinansowany lądownik^[21][22].

3 maja 2024 roku Chińska Republika Ludowa przeprowadziła misję Chang’e 6, która dokonała pierwszego w historii transportu księżycowych próbek na Ziemię z Basenu Apollo znajdującego się po niewidocznej stronie Księżyca^[23]. Lądownik przetransportował na powierzchnię Księżyca łazik Jinchan do prowadzenia badań spektroskopowych powierzchni Księżyca^[24].

Radziecki program Wenera obejmował szereg lądowników, z których część została zniszczona podczas zniżania, a inne pomyślnie wylądowały na powierzchni Wenus^[25]. Wenera 3 była pierwszym impaktorem na Wenus^[26], a Wenera 7 była pierwszym lądownikiem, który dokonał lądowania na powierzchni Wenus w 1970 roku^[26].

W 1985 roku w ramach programu Wega rozmieszczono dwa balony w atmosferze Wenus^[27].

Pierwszą misją planowaną jako impaktor na Marsie była radziecka sonda Mars 1960A^[28]. W 1971 roku lądownik sondy Mars 3 jako pierwszy dokonał lądowania na powierzchni Marsa, jednak utracono łączność z lądownikiem w mniej niż minutę po wylądowaniu^[29]. Misje Mars 2, Mars 5 i Mars 6 zakończyły się niepowodzeniem^[30].

Planowane radzieckie misje Marsokhod oraz transportu próbek powierzchniowych Marsa na Ziemię z pomocą sond Mars 5NM i Mars 5M nie zostały zrealizowane z powodu problemów technicznych i opóźnień związanych z produkcją rakiety N1^[31][32].

Amerykańskie misje Viking 1 i Viking 2, wysłane w 1975 roku^[33][34], obejmowały orbitery oraz lądowniki, które wylądowały odpowiednio w lipcu i wrześniu 1976 roku. Były to pierwsze w pełni udane lądowania na Marsie^[35], a ich misje zakończono w 1983 roku^[36]. W 1996 roku misja Mars Pathfinder dostarczyła na powierzchnię Marsa pierwszy działający łazik Sojourner^[37], a w 1999 roku utracono łączność z lądownikiem Mars Polar Lander podczas manewru zniżania^[38].

Lądownik Beagle 2 należący do Europejskiej Agencji Kosmicznej oddzielił się poprawnie od orbitera Mars Express, lecz nigdy nie nawiązał łączności po planowanym lądowaniu w 2003 roku^[39].

W 2004 roku na powierzchni Marsa wylądowały dwa amerykańskie łaziki Spirit i Opportunity^[40], wykorzystując kombinację spadochronów i poduszek powietrznych^[41]. Zakończenie misji Spirit nastąpiło w 2010 roku^[42], a Opportunity w 2019 roku^[43]. W 2008 roku lądownik Phoenix zrealizował lądowanie w rejonie Vastitas Borealis, używając spadochronu i silników hamujących^[44]. Misja Mars Science Laboratory dostarczyła na powierzchnię Marsa łazik Curiosity do krateru Gale'a^[45][46].

Chińska misja Tianwen-1 z 2020 roku obejmowała orbiter, lądownik oraz łazik Zhurong, który wylądował 14 maja 2021 roku^[47][48].

Wiele sond wykonało zdjęcia Fobosa i Deimosa, jednak niewiele misji planowano jako lądowniki. W 1988 roku wysłano dwie sondy programu Fobos, lecz w 1989 roku nie doszło do lądowania z powodu awarii systemów pokładowych^[49]. Rosyjska misja Fobos-Grunt z 2011 roku miała dostarczyć próbki powierzchniowe z Fobosa na Ziemię, lecz nie opuściła nigdy orbity okołoziemskiej^[50][51].

Lądownik Huygens, wysłana na Tytana przez sondę Cassini, został zaprojektowany do przetrwania lądowania zarówno na powierzchni, jak i na powierzchni ciekłego metanu^[52][53]. Lądownik działał ponad dwie godziny po lądowaniu w 2005 roku^[54][55]. Było to pierwsze i jak dotąd jedyne lądowanie na księżycu planety innej niż Ziemia^[56][57].

Pierwsze lądowanie na małym asteroidzie wykonała w 2001 roku sonda NEAR Shoemaker na asteroidzie 433 Eros, mimo że nie została zaprojektowana do lądowania^[58][59].

Japońska sonda Hayabusa kilkukrotnie próbowała lądować na asteroidzie Itokawa, ostatecznie dostarczając na Ziemię pierwsze próbki z asteroidy w 2010 roku^[60][61].

Sonda Rosetta umieściła 12 listopada 2014 roku lądownik Philae na komecie 67P/Czuriumow-Gierasimienko^[62].

Hayabusa 2 dostarczyła na asteroidę Ryugu zestaw lądowników oraz impaktor SCI, a następnie zwróciła próbki na Ziemię^[63].

Misja Europejskiej Agencji Kosmicznej BepiColombo pierwotnie obejmowała lądownik Mercury Surface Element o masie 7 kilogramów, wyposażony w aparaturę sejsmiczną, magnetometr i mikro łazik^[64]. Projekt lądownika anulowano w 2003 roku z powodów finansowych^[65].

• Lista sztucznych obiektów na Księżycu
• Lista sztucznych obiektów na Marsie