След близо седем месеца полет американският марсоход Perseverance и дронът Ingenuity кацнал на Марс Какви интересни неща ще правят на повърхността на Червената планета?
Първите емоции, свързани с кацането на марсохода Perseverance, вече са налице утихна време е да се запознаем с плана на престоя му за следващите месеци, а в дългосрочен план, може би за няколко години. Така че нека да разгледаме по-отблизо мястото на кацане и маршрута, който марсоходът ще следва в търсене на следи от марсиански живот, и да разберем какви задачи ще изпълнява.
Прочетете също: Какво може да ни попречи да колонизираме Марс?
Марсоходът Perseverance
Въпреки че може да изглежда, че марсоходите не са нещо ново, Perseverance всъщност е едва петият марсоход в историята на Червената планета. Sojourner кацаше там, Oppoединство, дух и любопитство. Това е то.
Досега единствената страна, която успя да достави функционален марсоход на Марс, бяха САЩ. Това обаче може да се промени бързо, защото на 10 февруари първата китайска сонда за Марс Tianwen-1 влезе в орбита около Червената планета. На борда е (разбира се) първият китайски марсоход, който след около три месеца ще се откачи от него и ще се опита да кацне на повърхността на планетата. Ако успее, Китай ще стане едва втората страна в историята, изпратила робот на повърхността на Марс.
Но днес нашата история е за марсохода Perseverance, който е най-големият (3×3×2 m) и най-модерното устройство, достигало някога повърхността на Марс. В много отношения устройството прилича на своя предшественик – Curiosity. Въпреки това е по-масивен и много по-добре оборудван. На борда има място за цели 23 камери, два микрофона, специализирана двуметрова роботизирана манипулаторна ръка и седем научни инструмента. Цялото устройство тежи около 1 тон. Марсоходът ще се захранва от генератора MMRTG, чийто източник на енергия е 5 кг плутоний-238.
Устройството ще може да се движи със скорост до 152 метра в час. Въпреки че тази скорост не е впечатляваща на Земята, на Марс това би го направило най-бързото превозно средство в историята. Благодарение на това през следващите няколко години марсоходът ще може да изследва бившата делта на реката, след това дъното на кратера и евентуално ръба му. Повече за това по-долу.
Perseverance разполага и с усъвършенствана бормашина на борда, която не само ще пробива в различни скали, но също така ще може да взема проби от тях, да ги опакова в специални титаниеви флакони, да ги затваря плътно и да ги оставя на повърхността на планетата. На борда има 43 такива флакона.
Като част от следващата мисия, която се планира да стартира през 2026 г., друг марсоход ще събере всички проби с общо тегло около 0,5 кг, които са останали от Perseverance, ще ги достави до контейнер на малка ракета, която от своя страна , ще ги достави в орбита около Марс . Там европейската космическа сонда ще чака контейнера и ще го достави на Земята, след като вземе пакета с проби. Това ще бъде първата мисия за доставяне на почвени проби от друга планета на Земята. Това събитие обаче ще трябва да чакаме дълго време. Учените предполагат, че пробите могат да бъдат върнати на Земята около 2031 г.
Поради възможността за откриване на следи от минал живот, флаконите с проби са напълно стерилни и направени от чисти компоненти. Само по този начин учените ще са сигурни, че потенциалните следи от живот във флакона наистина идват от Марс, а марсоходът не ги е уловил от Земята. Perseverance е автоматизиран астробиолог, изпратен от Земята до Марс, казват инженерите от екипа на мисията.
Прочетете също: Каква е заплахата за Земята от промяна в магнитното поле?
Повече подробности за мястото за кацане на Perseverance
Тук има много интересни неща от самото начало. Марсоход до дълбокия му сън Opportunity преодоля марсианска долина, наречена... Perseverance. Сходството на имената обаче не означава, че марсоходът Perseverance ще изследва точно тази област. На практика роувърите на Марс кацаха на много различни места. Perseverance е най-близо до мястото на кацане на европейския модул Beagle 2, който достигна повърхността на Марс през 2003 г., но се повреди и никога не осъществи контакт. Но е съмнително, че в близко бъдеще нов марсоход ще може да достигне и да проучи останките на европейския десант. Все пак са няколкостотин километра.
Картата по-долу, с която може би вече сте запознати, показва местата за кацане на всички мисии на Марс. Можете да видите, че това са места по екватора на планетата, които са малко на север или на юг. Мястото за кацане, избрано за мисията Perseverance, се смята за едно от най-интересните на планетата.
Марсоходът кацна в праисторическата делта (на почти 3-4 милиона години) на реката, която се вливаше в езерото, запълвайки кратера на езерото. Именно това "устие", а всъщност неговите останки, ще бъдат изследвани от Perseverance, който по определен начин ще тръгне на пътешествие "нагоре по течението".
Нека да разгледаме мястото за кацане от по-широка гледна точка. Кратерното езеро се намира на кръстовището на няколко региона. Голям шоков басейн, планински район и място, което някога е било вулканично активно. Мащабът и надписите са показани на снимка, направена от европейския космически кораб Mars Express. Вмъкването показва близък план на кратера и приблизителното място на кацане на марсохода.
Втората снимка на кратера е завъртяна на 90 градуса спрямо другите снимки, които ви показваме, но това е анаглиф в 3D, така че ако имате такъв тип очила, можете да изпитате поне малко от третото измерение на Марс.
Създаден е на базата на снимки на НАСА и ЕКА в сътрудничество с JPL и DLR интерактивна карта, който ни показва кратера Jezero, околностите му и най-интересните места под формата на триизмерни изображения.
Картата има няколко информационни слоя. Например, можете да видите нивото на езеро в момент, когато то може да бъде дълбоко до 250 метра. Контурните линии улесняват ориентирането ви във височина, но можете да ги изключите, ако ви притесняват. Изображенията могат да се увеличават и намаляват.
„Балони“ показват най-интересните места от гледна точка на изследването, но не всички от тях ще бъдат посетени от Perseverance. Картата показва както делтата, през която водата се влива в езерото, така и отводнителния канал (вдясно). Изводът е, че това не е резервоар със застояла вода, така че районът е добро място за търсене на следи от минал живот.
Планиран маршрут на Perseverance
Маршрутът на самия марсоход може да се промени в зависимост от резултатите от предишни изследвания. Ако анализът на седиментите в самия кратер се окаже особено интересен, марсоходът ще остане там по-дълго. Въпреки това планираният маршрут на пътуване, избран въз основа на внимателен анализ на снимки, направени от орбита, е както е показано на фигурата по-долу.
Фотомозайката е направена с помощта на камерите на сондата MRO. Кратерът Белва, който се вижда близо до центъра, е с диаметър 1 километър. Вече е известно, че марсоходът ще изследва делтата на праисторическата река Неретва, една от двете, които вероятно са се вливали в езерото на кратера. Както може би сте забелязали, имената на местата в тази област на Марс са свързани с местата на Земята, които се намират в Европа, в Босна и Херцеговина (Jezero, реката със същото име).
Планираният маршрут на Perseverance (маркиран в зелено) има за цел да изследва голямо разнообразие от останки от древно езеро, както и следи от минал живот, поне една от микробни форми. Тези микроби могат да оцелеят в много враждебна среда, така че дори ако Марс никога не е бил рай, поне тази форма на живот може да го обитава.
Както вече знаем, Perseverance ще бъде по-независим от наземния контрол от Opportunity. Марсоходът може да покрива и по-големи разстояния през деня. Височината на склона на кратера, който маркира брега на някогашното езеро, е около 610 метра. Тази височина обаче можете да сравните с височината на връх Шарп, който беше изкачен Opportunity, не се заблуждавайте - областта, в която ще се движат колелата на Perseverance, ще бъде още по-трудна, отколкото в случая с големия му брат.
Прочетете също: Търсенето на живот извън Земята. Защо Марс?
Защо точно нагоре, а не обратното?
На пръв поглед може да е изненадващо защо марсоходът е кацнал по-ниско, а сега ще се издигне, как Opportunity. Защо не можеше да се кацне от другата страна, на върха? Имаше няколко причини за това решение. От една страна, кацането в хълмовете би било значително по-опасно, отколкото в долината, а пътуването надолу би било рисковано.
Освен това, движейки се нагоре, марсоходът има възможност да се натъкне на интересни за изследване места, обикновено по-стари, отколкото ако се движи отгоре надолу. НАСА казва, че пътуването на Perseverance до Марс и неговото изкачване ще бъде пътуване във времето. Тоест, чакат ни много открития и находки.
Дрон над повърхността на Марс
Този път заедно с марсохода към Марс полетя друг апарат - хеликоптерът Ingenuity. Единствената му задача е да разбере дали изобщо е възможно да се лети в изключително разредената атмосфера на Марс. Корпусът на дрона има формата на паралелепипед, не по-голям от волейболна топка, завършва с два ротора, а тази конструкция се опира на четири тънки крака. Цялото устройство тежи малко повече от 2 кг. Роторите се въртят в противоположни посоки със зашеметяващите 2400 оборота в минута, което ще му позволи да се рее над повърхността на Марс в много тънка атмосфера.
След като бъде поставен на повърхността на Марс и марсоходът се премести на безопасно разстояние, инженерите планират да направят пет кратки полета. Най-дългият от планираните полети ще отнеме около 90 секунди. Максималната височина на полета ще бъде приблизително 5 метра, а максималното разстояние, което дронът ще покрива е приблизително 50 метра. Всички тестове ще бъдат записвани и снимани от безопасно разстояние с помощта на камери Perseverance.
Въпреки че, както признават инженерите, има много голяма вероятност мисията на Ingenuity да приключи много бързо. Все още никой не се е опитвал да лети с устройство над повърхността на друга планета. Освен това трудността е, че поради разстоянието и свързаните с него забавяния на сигнала, достигащ Земята, всички полети ще бъдат напълно автономни. Това означава, че дронът ще трябва самостоятелно да излети, да лети, да избере място за кацане и да кацне безопасно. Следователно нещата може да не вървят по план.
Ако първият полет се провали, много лошо. Въпреки това, провалът на мисията на хеликоптера не може да повлияе негативно на основната мисия на марсохода. Въпреки това, ако едно, две или три прелитания на повърхността на Марс са успешни, потенциалните ползи за бъдещи мисии могат да бъдат огромни. Потвърждението на способността за летене над повърхността на Марс може да означава, че бъдещите мисии на Марс ще летят с по-модерни дронове, които могат да достигнат места, където никой марсоход не може да достигне. Такива устройства могат да се използват например за ориентация и избор на места, където е най-добре да изпратите марсохода. Поглед от птичи поглед над ръба на скала или от другата страна на хълм може да позволи на учените да проверят дали марсоход или друго изследователско оборудване наистина трябва да се насочи натам или да изберат друго място.
Прочетете също: Луната зове! Защо говорим толкова много за пътуване до Луната? Текущо състояние и перспективи на мисиите
План за действие за роувър и дрон
През следващите 30 дни (около средата на март) Perseverance ще бъде подложен на обширни тестове и проверки на състоянието в подготовка за пътуване по повърхността. След като отключим всички камери, в крайна сметка ще получим първите реални снимки на кратера Jezero.
Пролетта започна в северното полукълбо на Марс, но това не означава, че температурата ще бъде комфортна. През нощта може да падне до -90 градуса по Целзий. Инженерите на НАСА трябва да вземат това предвид и да координират действията си в зависимост от ситуацията.
Първият етап от мисията ще бъде освобождаването на дрона Ingenuity, за който говорихме по-горе. Вече е известно, че батериите и електрониката му работят нормално след кацане на повърхността.
Това ще се случи в първите няколко десетки дни след кацането на марсохода на Марс (март-април). Може би колкото по-скоро, толкова по-добре, тъй като хеликоптерът е окачен от дъното на марсохода. Това обаче няма да е бърза операция, а нещо повече като създаване на филм на забавен каданс с внимателна подготовка на всеки кадър. Следователно, след достигане на планираното място за полет, може да отнеме няколко дни, докато дронът бъде готов.
Мисията на Ingenuity ще продължи 31 дни. През това време тя има за цел да демонстрира възможността за експлоатация на самолети на Марс, което е много важно както за научните мисии, така и за бъдещия престой на хората на Червената планета. Също така, първите снимки на Марс ще бъдат направени от малка надморска височина, тоест от около 3-5 метра над повърхността и на разстояние 50 метра от определеното място за кацане. Всеки полет не трябва да продължава повече от 90 секунди.
След това Perseverance ще се фокусира върху основната фаза на своята мисия, която ще продължи поне една марсианска година или около две земни години (687 дни). През това време марсоходът ще изследва устието на реката и повърхността вътре в кратера. След това ще започне дълъг етап на изкачване. Продължителността на тази част от мисията зависи изцяло от издръжливостта и работата на марсохода, както и от наличието на подходящи средства, които НАСА ще получи на Земята, за да продължи мисията.
Производство на кислород на Марс
Като част от експеримента MOXIE учените искат да тестват технологията за получаване на кислород от въглероден диоксид в процеса на електролиза. Предполага се, че устройството MOXIE трябва да може да произвежда 10 грама кислород на час.
Резултатите от този експеримент ще могат да ни кажат много за възможността за пилотирани мисии до Марс в бъдеще. MOXIE ще бъде активиран три пъти през първите тридесет дни. Десет различни теста за производство на кислород са планирани по време на мисията в различни часове на деня и сезони.
Събирането на проби е част от програмата за връщане на проби на Марс
Основната задача на експедицията до Марс обаче остава събирането на проби от повърхността на планетата. Подобно на своя предшественик Curiosity, нашият марсиански изследовател ще търси различни скали, от които да вземе проби. В даден момент пробите, събрани от марсохода, ще бъдат депозирани за съхранение на повърхността. Това напомня на една от задачите, които трябва да се изпълнят по време на ERC (European Rover Challenge) - събиране на контейнерните тръби, носени от Perseverance, поставени на няколко места по пистата, и след това преместването им до началната точка.
Местоположението на тези проби ще бъде проследено от марсианската орбита с точност до един метър. Пробите ще съдържат приблизително 15 g материал, изсечен от скала или взет от повърхността. В бъдеще, като част от все още концептуална програма за връщане на проби, превозни средства ще пристигнат на Червената планета, за да ги извлекат и да ги изпратят обратно на Земята.
Както можете да видите, инженерите на НАСА имат грандиозни планове. Стъпката под формата на успешно кацане на марсохода е направена, сега с нетърпение очакваме допълнителни резултати. Всичко ще зависи от успеха на екипа за разработка на Perseverance. И в бъдеще определено ще ви разкажем за всичко подробно на нашия уебсайт.
Също интересно:
Така е... А аз си мислех, че са летели там чисто и чисто да пускат снимки и клипове в социалните мрежи :)