Izstrelitev vztrajnosti danes: pogled na Nasino misijo na Mars

Nasin izstrelitev roverja Mars 2020 Perseverance: pogled na Nasino izkušnjo s prejšnjimi roverji, kaj bo novega z roverjem četrte generacije in zakaj je v zadnjem času tako veliko zanimanja za Mars.

Ilustracija Nasinega roverja Perseverance, ki deluje na površini Marsa. (NASA/JPL-Caltech Laboratorij)

Predstavljajte si, da se vozite po najbolj osamljeni cesti na svetu. Za popotnika je to katarzična izkušnja. Človek se lahko vozi ure in ure, ne da bi videl še en avto ali človeka. Tam je divjina, pokrajina gora in dolin, odprto nebo zgoraj in spektakularna noč, okrašena z zvezdami. Vožnja po Marsu je nekoliko podobna izkušnja. Razen, da ni ceste. Rover lahko vozi kamorkoli želi in zmore. Razen, da po cesti še ni vozil noben človek ali stroj. To je naglica pri upravljanju roverja na Marsu.

Kakšne so bile izkušnje Nase z več generacijami Marsovih roverjev?

Nasino neverjetno potovanje vožnje po Marsu se je začelo pred približno 23 leti, leta 1997: ko je misija Mars Pathfinder z roverjem Sojourner prišla na tla Marsa. Bila je nepozabna izkušnja biti del operativne ekipe za Mars Pathfinder: misija, sestavljena z zelo majhnim proračunom, za katero so mnogi mislili, da ne bo uspela. Vendar bi Mars Pathfinder uspel in bi s tem spremenil kasnejšo zgodovino raziskovanja Marsa. Tako bi NASA leta 2003 na Mars poslala roverja dvojčka, Spirit in Opportunity, leta 2012 ji sledi Curiosity, ki ji sledi Perseverance, ki naj bi izstrelil pozneje danes.

Rover Sojourner, demonstracijska misija tehnologije, je trajala 83 dni. Spirit in Opportunity sta postavila novo paradigmo dolgotrajne robotske prisotnosti na Marsu, ki traja približno 6 oziroma 15 let. Curiosity je pristal leta 2012: deluje še danes. Z vsako generacijo roverjev se je povečalo število in kompleksnost znanstvenih instrumentov. Sojourner je bil majhen rover, skoraj kot igrača, nekaj metrov v dolžino in širino. Spirit in Opportunity sta bila veliko večja: približno velikosti vozička za golf. Radovednost in vztrajnost sta velikosti majhnega avtomobila.

Znanstveni učinki raziskovanja Marsa z roverjem so bili zelo pomembni. Roverji omogočajo preučevanje lokalnega območja v veliko višji ločljivosti, kot je to mogoče iz vesoljskega plovila v orbiti. Poleg tega imajo roverji nabor instrumentov od vrtalnikov do spektrometrov do mikroskopskih slikovnih snemalnikov: ti instrumenti pomagajo razumeti lokalno geologijo podobno kot bi terenski geolog preučeval kamnine na Zemlji. Poleg tega, začenši s Spirit in Opportunity, so roverji delovali kot mobilne vremenske postaje na Marsu, ki več let nenehno spremljajo spremembe v ozračju Marsa.

Z vsako novo generacijo roverjev je NASA dodala nove zmogljivosti in nekoliko drugačno zbirko instrumentov za odgovor na pomembna znanstvena vprašanja. Primeri bi bili dodajanje vaje za Spirit in Opportunity ter masnega spektrometra, instrumenta za merjenje izotopov različnih elementov, za Curiosity. Z lansiranjem Mars Perseverance, četrte generacije Marsovih roverjev, bo NASA nadaljevala to tradicijo.

Dr Amitabha Ghosh je NASA-in planetarni znanstvenik s sedežem v Washingtonu DC. Delal je za več misij NASA 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.

Kaj je novega pri vztrajnosti?

najprej Vztrajnost bo nosil edinstven instrument MOXIE ali Mars Oxygen ISRU Experiment: ki bo prvič izdelal molekularni kisik na Marsu z uporabo ogljikovega dioksida iz atmosfere, bogate z ogljikovim dioksidom. V NASA-i je nova pobuda za ISRU: v žargonu NASA ISRU pomeni izkoriščanje virov in situ: ali uporaba lokalnih virov za izpolnjevanje človeških potreb ali zahtev vesoljskega plovila. Brez ISRU bo raziskovanje Marsa v prihodnjih desetletjih neverjetno drago in s tem nemogoče. Če bodo morali astronavti na dvoletno potovanje na Mars in nazaj s seboj nositi kisik ali vodo ali raketno gorivo, bodo stroški razumljivo pretirani. Na nek način je to podobno kot popotnik iz New Delhija, ki mora nositi lasten kisik, zaloge hrane in letalsko gorivo za dvoletno bivanje v New Yorku: stroški na potnika bodo neverjetno visoki. Če je mogoče kisik na Marsu uspešno pridobiti v nekem pomembnem obsegu, ima to lahko dve neposredni prednosti: prvič, kisik se lahko uporabi za ljudi, ki obiskujejo Mars, in drugič, kisik se lahko uporabi za proizvodnjo raketnega goriva za povratno pot. Če je predstavitev tehnologije uspešna, lahko NASA enostavno poveča dnevno stopnjo proizvodnje kisika za MOXIE za stokrat: to bi bilo zelo koristno za prihodnjo človeško misijo na Mars.

Drugič, Perseverance bo nosil Ingenuity, prvi helikopter, ki je letel na Mars. To je prvič, da bo NASA letela s helikopterjem na drug planet ali satelit. Iznajdljivost je predstavitev tehnologije: izziv je seveda leteti s helikopterjem v tanki atmosferi Marsa. Tako kot dron na Zemlji lahko tudi helikopter Mars pomaga pri načrtovanju vožnje roverja in pri pridobivanju vzorcev z lokacij, do katerih rover ne more varno voziti. Če bo ta predstavitev tehnologije uspešna, bomo videli večjo vlogo takih helikopterjev v prihodnjih misijah.

Tretjič, Vztrajnost je načrtovani prvi korak za vrnitev vzorcev kamnin z Marsa za analizo v sofisticiranih laboratorijih na Zemlji: s ciljem iskanja bioloških podpisov: ali podpisov sedanjega ali preteklega življenja. Vztrajnost bo zbirala vzorce in druga misija roverja bo poletela v desetletju, da bi pomagala pri transportu vzorcev kamnin nazaj na Zemljo.

Analiza marsovskih kamnin na Zemlji bo verjetno zagotovila zanesljiv pokazatelj, ali je življenje na Marsu izvedljivo v preteklosti ali zdaj.

Ekspresno razloženoje zdaj vklopljenoTelegram. Kliknite tukaj, da se pridružiš našemu kanalu (@ieexplained) in bodite na tekočem z najnovejšimi

Kaj je razlog za kratkoročno zanimanje za Mars?

Mars je fascinanten planet za človeštvo. Mars, ki se nahaja na zelo bližnjem dvorišču (približno 200 milijonov km stran), je planet, ki si ga ljudje lahko želijo obiskati ali ostati dlje časa. Mars je imel v daljni preteklosti tekočo vodo in atmosfero: in morda pogoje za podporo življenja.

Toda v bližnji prihodnosti je povečanje zanimanja za Mars posledica načrtov Elona Muska za komercialna potovanja. Človeška misija na Mars je bila vedno želja različnih vesoljskih agencij, vključno z NASA. Čeprav so bili tehnološko mogoči, je bilo znano, da so stroški previsoki: morda približno 500 milijard dolarjev ali 20-kratnik Nasinega proračuna. Zato so bili NASA-ini načrti za pošiljanje astronavtov na Mars v veliki meri željni: z drugimi besedami, brez ustreznega financiranja.

Musk je predstavil novo arhitekturo za pot na Mars. Muskova vizija je uporabiti kombinacijo ukrepov za prihranek stroškov, kot so nosilne rakete za večkratno uporabo, dolivanje goriva v orbiti in proizvodnja raketnega goriva na Marsu, da bi znižali stroške potovanja na Mars za 1/1000. Tako bi bila cena na potnika za odhod na Mars z njegovo vesoljsko ladjo v višini 200.000 $ ali 1,5 milijona Rs. Nosilec v središču načrtov Elona Muska je vesoljsko plovilo Starship: najmočnejše nosilno vozilo, ki je bilo kdaj zgrajeno, z zmožnostjo transporta 100 metričnih ton v orbito Zemlje. SpaceX naj bi leta 2023 s svojim prvim zasebnim potnikom poletel okoli Lune: cilj pa je za misijo s posadko na Mars že leta 2024. Medtem ko se pogovarjamo, se Starship gradi in preizkuša v zaspanem mestu Boca v južnem Teksasu. Chica. Čez desetletje bi lahko SpaceX s svojim vesoljskim plovilom Starship spremenil vesoljska potovanja in uresničil Muskove sanje, da bi človeštvo spremenil v večplanetarno vrsto.

Preberite tudi | Kaj je kitajska misija na Mars in kako signalizira vesoljsko tekmo z ZDA

Ta članek se je prvič pojavil v tiskani izdaji 30. julija 2020 pod naslovom »Destinacija Mars«.

Delite S Prijatelji: