Pojasnjeno: Z NASA-ino vztrajnostjo in kitajskim Tianwen-1, naval misij na Mars

V petek zgodaj v indijskem času naj bi Nasin rover Perseverance pristal na Mars. Prejšnji teden je misija UAE Hope vstopila v orbito Marsa, pozorno ji je sledila kitajska misija. Flotila misij predstavlja širjenje raziskovanja planetov nasploh, še posebej pa raziskovanja Marsa.

Ilustracija Nasinega roverja Perseverance, ki pristane na Marsu. Na stotine dogodkov se mora popolnoma izpeljati, da bo rover varno pristal 18. februarja. (Vir: NASA/JPL-Caltech)

Odhod na Mars ni trivialen, saj se oba planeta vrtita okoli Sonca in sta zato v stalnem gibanju drug glede na drugega. Zemlja in Mars sta vsakih 26 mesecev na najbližji razdalji drug od drugega - in takrat Zemljani poskušajo poslati misije na Mars.

Vsaki dve leti od šestdesetih let prejšnjega stoletja različne vesoljske agencije pošiljajo misije na Mars. Med letoma 1976 in 1992 so številna lansirna okna ostala neizkoriščena. Občasno je bilo v oknu za zagon več misij.

Toda še nikoli v zgodovini se tri vesoljske agencije niso odpravile na Mars v enem samem izstrelitvenem oknu. In še nikoli v zgodovini ni toliko vesoljskih agencij hkrati izvajalo misijo na Mars ali v orbito Marsa. Trenutno je 10 vesoljskih plovil petih različnih vesoljskih agencij - ZDA, Evropske unije, Indije, Kitajske in Združenih arabskih emiratov - v orbiti ali na tleh na Marsu. Še dva roverja - Nasina vztrajnost in Kitajske Tianwen-1 — naj bi pristali na Marsu 18. februarja oziroma maja 2021.

NASA ima pristajalno napravo (Mars Insight), rover (Curiosity) in tri orbiterje (Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Odyssey, MAVEN); Indija ima orbiter (Mangalyaan-1); EU ima 2 orbiterji (Mars Express in ExoMars Trace Gas Orbiter); Kitajska in ZAE pa bosta imeli vsak orbiter (Hope in Tianwen-1).

Flotila misij predstavlja širjenje raziskovanja planetov nasploh, še posebej pa raziskovanja Marsa. To je mogoče pripisati znižanju stroškov lansiranja in cenejši razpoložljivosti tehnologije, ki je potrebna za raziskovanje vesolja.

Dr Amitabha Ghosh je NASA-in planetarni znanstvenik s sedežem v Washingtonu DC. Delal je za več misij NASA na Mars, začenši z misijo Mars Pathfinder leta 1997. Bil je predsednik delovne skupine za znanstvene operacije za misijo Mars Exploration Rover in je bil zadolžen za vodenje taktičnih operacij Roverja na Marsu več kot 10 let. Pomagal je analizirati prvo skalo na Marsu, ki je po naključju prva skala, analizirana z drugega planeta.

Poslanstvo ZAE upanja

Dve od treh misij, ki so bile lansirane za Mars lanskega julija, že delujeta. ZAE, majhna, a bogata država<10 million people, bedazzled the world by becoming the fifth national space agency (after the US, EU, Russia, and India) to reach Mars when the Hope Orbiter je bil 9. februarja vstavljen v orbito. ZAE so v dirki za Mars premagali Kitajsko, čeprav za en dan.

Misija ZAE bo preučevala marsovsko atmosfero in poskušala obravnavati vprašanje, vredno milijardo dolarjev, kako in zakaj je Mars izgubil svojo atmosfero. Izguba ozračja je povzročila izgubo površinske vode in morda okolja, gostoljubnega za življenje.

Kitajski eksperiment

Kitajska nacionalna vesoljska agencija je prispela na Mars z izkušnjami, pridobljenimi iz uspešnega niza misij Chang’e na Luno. Predvsem rover Chang'e 4 je lahko preživel več kot 25 luninih noči (vsaka noč se razteza na 14 zemeljskih dni) – to je izjemen inženirski podvig, saj se temperature lahko spustijo do –170 stopinj C. Chang'e 5 misija je decembra 2020 uspešno prinesla vzorce kamnin na Zemljo.

Tianwen-1, prva misija na Mars s Kitajske, je bila uspešno vstavljena v orbito 10. februarja. Tianwen-1 ima orbiter, pristajalno napravo in rover. Kitajski pristop k pristanku roverja je nekoliko drugačen. Za razliko od Nasinih roverjev bo Tianwen-1 nekaj mesecev krožil okoli Marsa, preden bo poskušal pristati maja letos.

Vesoljsko plovilo ima nabor instrumentov za reševanje vrste znanstvenih vprašanj. Zanimivo je, da ima radarski instrument, ki prodira v tla, da išče vodo pod površjem Marsa. Rover naj bi pristal na Utopia Planitia, lokaciji z možnimi starodavnimi nahajališči podzemne vode.

Ta teden, Vztrajnost

Najbolj izpopolnjena misija z inženirskega stališča, Nasin Perseverance Rover, je na poti na Mars in naj bi pristala v četrtek v kraterju Jezero, ki je bil v preteklosti verjetno napolnjen z vodo. Touchdown je predviden za približno 15.55 EST (2.25 v petek po indijskem času).

Perseverance je Nasin 4. generacija Mars Roverja - začenši s Sojournerjem iz misije Mars Pathfinder leta 1997, sledita Spirit in Opportunity iz misije Mars Exploration Rover leta 2004 in Curiosity iz Znanstvenega laboratorija Mars leta 2012.

Cilj je iskati biosignature v presušeni jezerski strugi pri kraterju Jezero. Menijo, da je zgodnje življenje na Marsu morda spominjalo na zgodnje oceansko življenje na Zemlji, kot so stromatoliti. Če bi res bilo tako, bi Vztrajnost v kemičnih meritvah ali morfoloških opazovanjih našla fosile ali nekatere biosignature - namige o življenju.

Poleg tega bo Perseverance prvič proizvedel kisik na površini Marsa z uporabo atmosferskega CO2 iz ozračja Marsa. Vztrajnost bo shranila vzorce kamnin, ki jih bo naslednja misija Evropske vesoljske agencije/NASA vrnila na Zemljo.

Perseverance rover uporablja svoj vrtalnik za zbiranje vzorca kamnin na Marsu v tem nedatiranem izročku za umetniško konceptualno ilustracijo. (NASA/JPL-Caltech/Handout prek Reutersa)

Muskovo podjetje Starship

Najbolj spektakularne priprave na revolucionarno raziskovanje Marsa se dogajajo stran od žarometov, v zaspanem obalnem mestu v vzhodnem Teksasu. To je edini napor v mešanici, ki ni finančno zavarovan z državnim denarjem. SpaceX, zasebno podjetje s sedežem v ZDA, ki ga promovira Elon Musk in podpirajo izbrani vlagatelji, ima dolgoročen cilj začeti komercialno storitev za prevoz potnikov na Mars. Boca Chica, imena, ki ga pred nekaj leti očitno še nihče ni slišal, je zdaj mesto razvoja Starshipa, ki predstavlja nedvomno najboljši strel pri pristanku ljudi na Marsu.

Človeška misija na Mars je bila sveti gral raziskovanja vesolja. Odkar je Neil Armstrong pred 50 leti pristal na Luni, človek ni mogel nadaljevati do naslednje logične destinacije: Marsa. Glavni razlog je ogromna cena človeške misije na Mars. V primerjavi z Luno, ki je oddaljena le tri dni, je Mars oddaljen sedem mesecev. Nošenje ljudi v inženirskem smislu pomeni vzdrževanje temperaturno nadzorovanega modula pod tlakom. Vključuje tudi nošenje zalog, ki jih potrebujejo astronavti, vključno z vodo in kisikom, za približno 18-mesečno potovanje.

Poleg tega je treba človeške misije, za razliko od misij robotskih vesoljskih plovil, vrniti na Zemljo, kar v inženirskem smislu pomeni prenašanje ogromne količine goriva z Zemlje, da bi lahko izstrelili z Marsa za povratno pot. Inženirska zapletenost in povečana potreba po masi človeške misije na Mars v primerjavi z Luno dvigne stroške na med 250 milijard in 1 bilijon dolarjev. Starship obljublja, da bo zmanjšal stroške misije za > 95 % do kar 99 % z uporabo več inovacij, kot sta polnjenje vesoljskega plovila v orbiti in proizvodnja raketnega goriva na Marsu z uporabo materialov, ki jih najdemo na Marsu (in s tem goriva za povratno pot). ne bi bilo treba prenašati z Zemlje).

Desetletje misij na Mars

Ko se desetletje začne, je na risalni deski več misij: opazno je misija roverja ESA ExoMars za vračanje vzorcev kamnin z Marsa, načrti ISRO za Mangalyaan-2 in načrti kitajske vesoljske agencije za Tianwen-2, ki bo vrnil vzorce kamnin. z Marsa.

Poleg tega bo verjetno več letov SpaceXove Starship, najprej s tovorom in končno z astronavti. V zgodovini človeštva bo leto 2020 ostalo v spominu po pandemiji Covid-19, vendar so leta 2020 morda desetletje naleta vesoljskih plovil na Mars, ki se končajo s prvimi človeškimi koraki na marsovskih tleh.

Delite S Prijatelji: