NASA marsaeigis „Perseverance“ ruošiasi pradėti ieškoti gyvybės Marse

Menininko atvaizdas apie Marse nusileidžiantį marsaeigį „Perseverance“. NASA / JPL

NASA pareigūnai turi išraišką, ką reiškia nusileisti marsaeigiu Marse: septynios siaubo minutės. Milijonas dalykų gali suklysti, kai erdvėlaivis patenka į Marso atmosferą ir bando saugiai išlipti į paviršių. Dramą dar labiau įtempia 11 minučių vėluojantis ryšys tarp planetų. Vasario 18 d., kai marsaeigis „Perseverance“ nusileis Marso paviršiaus link, misijos valdymas nesupras, ar tai pavyko, ar nepavyko, kol tai nebus padaryta.

Šiame versle garantijų nėra, antradienį žurnalistams sakė misijos „Mars Perseverance“ projekto vadovo pavaduotoja Jennifer Trosper. Bet aš jaučiuosi puikiai. Ji yra sena šios nervingos patirties ranka, išgyvenusi ją kartu su Perseverance pirmtakais Curiosity, Spirit ir Opportunity.

Jei pavyks, Perseverance tyrinės Jezero kraterį – buvusį Marso ežero dugną, kuriame gali būti suakmenėjusių senovės gyvybės liekanų. Bet pirmiausia jis turi klijuoti nusileidimą.

Nusileidimas

Techniniai septynių teroro minučių terminai yra įvažiavimas, nusileidimas ir nusileidimas arba EDL. Jis prasideda, kai erdvėlaivis maždaug 20 000 kilometrų per valandą (12 500 mylių per valandą) greičiu patenka į Marso viršutinę atmosferą ir susiduria su greitai kylančia temperatūra. Atkaklumą apsaugo šilumos skydas ir apvalkalas, taip pat 28 jutiklių rinkinys, kuris stebi karštas dujas ir vėją. Aukščiausia temperatūra pasiekia 1300 °C (2400 °F).

Praėjus maždaug keturioms minutėms iki EDL – maždaug 11 kilometrų (septynios mylios) virš paviršiaus ir vis dar besiveržiantis į žemę maždaug 1500 km/h (940 mylių per valandą) greičiu – marsaeigis išskleidžia 21 metro parašiutą. Erdvėlaivis atsikratys šilumos skydo. greitai. Po juo yra daugybė kitų radaro prietaisų ir kamerų, kurios bus naudojamos erdvėlaiviui nuleisti į saugią vietą. Programinė įranga, vadinama Terrain-Relative Navigation, apdoroja fotoaparatų padarytus vaizdus ir lygina juos su topografiniu žemėlapiu, kad išsiaiškintų, kur yra erdvėlaivis ir į kurias galimas saugias vietas jis turėtų eiti.

Praėjus kiek mažiau nei šešioms minutėms iki EDL ir maždaug dviem kilometrams ore, išorinis apvalkalas ir parašiutas atsiskiria nuo roverio, o Perseverance nukreipia tiesiai į žemę. Nusileidimo pakopa (pritvirtinta ant roverio) naudoja savo variklius, kad surastų saugią vietą 10–100 metrų atstumu nuo dabartinės kritimo vietos, ir sumažina greitį iki maždaug 2,7 km/h (1,7 mylios per valandą). Nailono laidai nusileidimo stadijoje nuleidžia roverį ant žemės iš 20 metrų (66 pėdų) ore. Roveriui palietus žemę, laidai nutrūksta, o nusileidimo pakopa nuskrenda, kad trenktųsi į žemę iš saugaus atstumo. Atkaklumas dabar yra naujuose namuose.

Vaizdas į Jezero kraterį. Kairėje yra mineralinių telkinių spektrinis žemėlapis, susidaręs dėl vandens aktyvumo praeityje. Dešinėje yra pavojaus žemėlapis, sukurtas iliustruoti aukštą nelygų reljefą, kurio Perservance sieks išvengti nusileisdama.

NASA

Mokslas

Dvasia ir galimybė padėjo mums geriau suprasti vandens Marse istoriją ir „Curiosity“. rado įrodymų apie c omplex organika – anglies turinčios molekulės, kurios yra gyvybės žaliavos. Kartu šie įrodymai mums parodė, kad Marsas praeityje galėjo būti tinkamas gyventi. Atkaklumas žengs kitą didelį žingsnį: ieško senovės nežemiškos gyvybės ženklų .

Kodėl Jezero krateris? Tai buvusi ežero vaga, kuriai 3,8 mlrd. metų. Upė į ją nešdavo vandenį, o būtent upės deltoje nuosėdos galėjo nusodinti išlikusius organinius junginius ir mineralus, susijusius su biologine gyvybe.

Dvidešimt trys „Perseverance“ kameros tyrinės Marsą, ieškodami gyvybės įrodymų. Svarbiausia iš jų yra „Mastcam-Z“ kamera, kuri gali fotografuoti stereoskopinius ir panoraminius vaizdus ir turi nepaprastai didelę priartinimo galimybę, kad paryškintų taikinius (pvz., dirvožemio raštus ir senus nuosėdų darinius), kuriuos verta ištirti atidžiau; SuperCam, kuri gali ištirti cheminę ir mineralinę uolienos sudėtį ir turi mikrofoną, kuris bus naudojamas klausytis Marso oro; ir PIXL bei SHERLOC spektrometrai, kurie ieškos sudėtingų molekulių, rodančių biologiją. SHERLOC Watson kamera taip pat atliks mikroskopinius vaizdus iki 100 mikronų skiriamosios gebos (vargu ar didesnė už žmogaus plauko plotį).

Susijusi istorija

Tai pirmasis NASA marsaeigio „Perseverance Mars“ atliktas vaizdas. Dabar prasideda gyvybės medžioklė.

Išgyvenęs nusileidimą, roveris atsiuntė šį vaizdą iš Marso paviršiaus.

Briony Horgan, Purdue universiteto planetos mokslininkė, priklausanti Mastcam-Z komandai, teigia, kad mokslininkams labiausiai rūpi rasti organinių medžiagų, kurios yra arba labai koncentruotos, arba gali būti tik biologinės veiklos rezultatas. pavyzdžiui, stromatolitai (suakmenėjusios liekanos, kurias sukuria bakterijų sluoksniai). Jei rasime tam tikrus modelius, tai gali būti laikoma biologiniu parašu, kuris yra gyvybės įrodymas, sako ji. Net jei jis nėra koncentruotas, jei matome jį tinkamame kontekste, tai gali būti tikrai galingas tikro biologinio parašo ženklas.

Po to, kai „Perseverance“ nusileis, inžinieriai praleis kelias savaites išbandydami ir kalibruodami visus instrumentus ir funkcijas, kol prasidės rimtas mokslinis tyrimas. Kai tai baigsis, Perseverance dar porą mėnesių praleis važiuodama į pirmąsias Jezero kraterio tyrinėjimo vietas. Mes galėtume rasti gyvybės Marse įrodymų vos šią vasarą – jei ji ten kada nors būtų.

Naujas pasaulis, naujos technologijos

Kaip ir bet kuri nauja NASA misija, „Perseverance“ taip pat yra platforma, skirta pademonstruoti kai kurias moderniausias technologijas Saulės sistemoje.

Vienas iš jų yra MOXIE – mažas prietaisas, kuriuo siekiama paversti anglies dvideginio turinčią Marso atmosferą tinkamu deguonimi elektrolizės būdu (elementams atskirti naudojant elektros srovę). Tai buvo daroma anksčiau Žemėje, tačiau svarbu įrodyti, kad tai veikia Marse, jei tikimės, kad vieną dieną žmonės ten galės gyventi. Deguonies gamyba galėjo ne tik aprūpinti Marso koloniją kvėpuojančiu oru; jis taip pat galėtų būti naudojamas skystam deguoniui generuoti raketų kurui. MOXIE turėtų turėti apie 10 galimybių pasigaminti deguonies per pirmuosius dvejus Perseverance gyvavimo metus, skirtingais sezonais ir paros metu. Kiekvieną kartą jis veiks maždaug valandą, per seansą pagamindamas 6–10 gramų deguonies.

Taip pat yra 1,8 kg sveriantis sraigtasparnis „Ingenuity“, galintis atlikti pirmąjį valdomą skrydį kitoje planetoje. „Ingenuity“ (kuris yra po roveriu) įdiegimas užtruks apie 10 dienų. Pirmasis jo skrydis bus apie tris metrus į orą, kur jis skris apie 20 sekundžių. Jei jis sėkmingai skris itin plonoje Marso atmosferoje (1% tokio tankio kaip Žemės), „Ingenuity“ turės daug daugiau galimybių skristi kitur. Dvi sraigtasparnio kameros padės mums tiksliai pamatyti tai, ką jis mato. Pati „Ingenuity“ nebus labai svarbi tyrinėjant Marsą, tačiau jos sėkmė gali sudaryti sąlygas inžinieriams galvoti apie naujus būdus tyrinėti kitas planetas, kai nepakaks marsaeigio ar nusileidimo aparato.

Nė viena iš šių demonstracijų nebus atkaklumo palapinė. Svarbiausias misijos momentas, kurį įgyvendinti gali prireikti 10 metų, bus Marso dirvožemio mėginių grąžinimas į Žemę. Atkaklumas gręžsis į žemę ir surinks daugiau nei 40 mėginių, kurių dauguma bus grąžinti į Žemę vykdant bendrą NASA ir ESA misiją. NASA pareigūnai teigia, kad ši misija galėtų vykti 2026 arba 2028 m., o tai reiškia, kad anksčiausiai jie gali būti grąžinti į Žemę yra 2031 m.

Tokių pavyzdžių rinkimas nėra mažas žygdarbis. Robotikos įmonė Maxar sukūrė mėginių tvarkymo agregatą (SHA), kuris valdo gręžimo mechanizmą, kuris surenka Marso dirvožemio šerdis iš žemės. Bendrovė turėjo sukurti tai, kas veiktų autonomiškai, su technine ir elektronika, galinčia atlaikyti temperatūros svyravimus nuo -73 °C (100 °F) naktį iki daugiau nei 20 °C (70 °F) dieną. Ir, svarbiausia, jis turėjo sukurti kažką, kas galėtų kovoti su Marso dulkėmis.

Kai kalbate apie judantį mechanizmą, kuris turi taikyti jėgą ir eiti tiksliai ten, kur reikia, negalite turėti mažos dulkių dalelės, kurios sustabdytų visą pasirodymą, sako Lucy Condakchian, Maxar robotikos generalinė direktorė. . SHA, esantis po pačiu marsaeigiu, yra veikiamas tonos dulkių, kurias sukelia roverio ratai arba gręžimas. Įvairios naujovės turėtų padėti atlaikyti šią problemą, įskaitant naujus tepalus ir metalinį akordeono dizainą, skirtą jo judėjimui aukštyn ir žemyn.

Tačiau, kol bus įrodyta, kad bet kuris iš šių dalykų veikia, marsaeigis turi patekti į Marsą vienu gabalu.

Jis niekada nesensta, sako Condakchianas. Aš taip pat nervinuosi, kaip ir ankstesnėse misijose. Bet tai yra geras nervingumas – malonu tai daryti dar kartą.

paslėpti