Πριν από δέκα χρόνια, μηχανικοί στο Εργαστήριο Jet Propulsion της NASA γιόρτασαν την επιτυχή προσγείωση του τέταρτου ρόβερ στον Άρη, του ρόβερ Curiosity, το οποίο ξεκίνησε το 2012 σε ένα ταξίδι για να προσδιορίσει αν θα μπορούσε να υπήρχε ποτέ ζωή στον Κόκκινο Πλανήτη.
Από την προσγείωση, το rover έχει διανύσει περισσότερα από 28,1 km και έχει κάνει πολλές επιστημονικές ανακαλύψεις. Το Curiosity βρίσκεται αυτή τη στιγμή στη διαδικασία εξερεύνησης και διέλευσης του όρους Sharp, ενός βουνού ύψους 5,5 χιλιομέτρων που βρίσκεται στο κέντρο του κρατήρα Gale. Το ρομπότ μεγέθους αυτοκινήτου είναι εξοπλισμένο με επιστημονικά όργανα που χρησιμοποιούνται για τη μελέτη του κλίματος και της γεωλογίας του πλανήτη. Πώς πήγε λοιπόν η αποστολή; Και τι μπορεί να μας διδάξει το ρόβερ Curiosity για το παρελθόν και το πιθανό μέλλον της εξερεύνησης του διαστήματος;
Ένα ταξίδι στον Κόκκινο Πλανήτη
Το ταξίδι του Curiosity ξεκίνησε στις 26 Νοεμβρίου 2011, όταν εκτοξεύτηκε με έναν πύραυλο United Launch Alliance Atlas V. Αφού μπήκε στην αρχική του τροχιά, το ενισχυτικό Centaur έκανε μια τελική εκτόξευση για να θέσει το rover στην πορεία προς τον Άρη.
Μετά την αποδέσμευση από τον ενισχυτή, το διαστημόπλοιο πέρασε περισσότερους από οκτώ μήνες στο διάστημα και πραγματοποίησε τέσσερις ελιγμούς διόρθωσης τροχιάς για να ρυθμίσει με ακρίβεια την τροχιά του καθώς πλησίαζε τον Κόκκινο Πλανήτη. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, το rover τοποθετήθηκε σε ένα αεροθάλαμο συνδεδεμένο στο στάδιο της επιτάχυνσης. Το αεροκέλυφος σχεδιάστηκε για να προστατεύει και να ελίσσει το ρόβερ κατά την είσοδο και την κάθοδο στην ατμόσφαιρα του Άρη, ενώ το «στάδιο της πτέρυγας» παρείχε ισχύ, επικοινωνίες και έλεγχο θερμοκρασίας για το Curiosity στο δρόμο του προς τον Άρη. Καθώς το διαστημικό σκάφος πλησίαζε τον Κόκκινο Πλανήτη, έριξε το «στάδιο φτερών» του περίπου 10 λεπτά πριν εισέλθει στην ατμόσφαιρα.
Αφού μπήκε στην ατμόσφαιρα, το όχημα εισήλθε στο στάδιο εισόδου, καθόδου και προσγείωσης (EDL), το οποίο η ομάδα ονόμασε «Επτά λεπτά τρόμου». Καθώς το ρόβερ εισήλθε στην ατμόσφαιρα του Άρη, ο αεροστάτης άρχισε να εκτοξεύει προωθητές για να κρατήσει το ρόβερ στην πορεία του προς το σημείο προσγείωσης. Κατά την επανείσοδο, μια θερμική ασπίδα προστάτευε το ρόβερ από θερμοκρασίες που υπερβαίνουν τους 870°C κατά τη διάρκεια της αιχμής θέρμανσης.
Αφού εισήλθε με ασφάλεια στην ατμόσφαιρα, το αεροσκάφος ανέπτυξε το αλεξίπτωτό του για να επιβραδύνει περαιτέρω. Αφού κατέβηκε με αλεξίπτωτο για λίγο λιγότερο από δύο λεπτά, η συσκευή αποχωρίστηκε από το αεροκέλυφος και συνέχισε την κάθοδό της χρησιμοποιώντας έναν «ιπτάμενο ανελκυστήρα» που τροφοδοτείται από κινητήρες πυραύλων. Ο ανελκυστήρας λειτούργησε ως το τελικό στάδιο της καθόδου του ρόβερ, επιβραδύνοντάς το για να εξασφαλίσει μια ήπια προσγείωση στην επιφάνεια. Ο Sky Crane, αναρτημένος στους κινητήρες του, χρησιμοποίησε καλώδια για να κατεβάσει το rover τα τελευταία μέτρα στην επιφάνεια για να αποτρέψει τους κινητήρες Sky Crane από το να εκτοξεύουν πάρα πολλά συντρίμμια από την επιφάνεια.
Αυτό το σύστημα ήταν το πρώτο του είδους του που χρησιμοποιήθηκε ποτέ σε αποστολή και ήταν απαραίτητο λόγω της τεράστιας μάζας της συσκευής σε σύγκριση με προηγούμενα ρόβερ. Η μάζα του Curiosity είναι 899 κιλά, ενώ προηγούμενα ρόβερ όπως το Spirit και Opportunity, ήταν πολύ μικρότερα -μόλις 185 κιλά- και χρησιμοποιούσαν σύστημα αερόσακων για ασφαλή προσγείωση.
Το αναβαθμισμένο δίδυμο του Curiosity, το Perseverance, χρησιμοποίησε επίσης το σύστημα ουρανού γερανού για να προσγειωθεί στον Άρη τον Φεβρουάριο του 2021.
Επίσης ενδιαφέρον:
Το μηχάνημα πέρασε τις επόμενες εβδομάδες σε έλεγχο και δοκιμή για να βεβαιωθεί ότι όλα τα συστήματα λειτουργούσαν σωστά.
10 χρόνια και η αποστολή είναι ακόμα σε εξέλιξη
Σε δέκα χρόνια έρευνας, το Curiosity έχει ξεπεράσει κατά πολύ τις αρχικές απαιτήσεις αποστολής, οι οποίες αρχικά υποτίθεται ότι θα διαρκούσαν μόνο δύο χρόνια. Ωστόσο, αυτές οι μελέτες δεν ήταν μάταιες: οι τροχοί του rover υπέστησαν σημαντικές ζημιές μετά την υπέρβαση του μονοπατιού των 28,1 χιλιομέτρων, τα περισσότερα από τα οποία περνούσαν μέσα από βραχώδες έδαφος. Ωστόσο, η ομάδα της αποστολής Curiosity κατάφερε να επιβραδύνει την καταστροφή των τροχών.
Λαμβάνονται μέτρα για την οδήγηση σε πιο επίπεδο έδαφος και η ομάδα έχει αναπτύξει ακόμη και έναν αλγόριθμο που επιτρέπει στο Curiosity να προσαρμόζει την ταχύτητα των τροχών του ανάλογα με τους βράχους που σκαρφαλώνει. Η ομάδα αποστολής δίνει τώρα επίσης οδηγίες στο ρόβερ να χρησιμοποιήσει το Mars Hand Lens Imager (MAHLI) στο ρομποτικό του βραχίονα για να τραβήξει εικόνες των τροχών κάθε 500 μέτρα ταξιδιού.
Παρά τη φθορά στους τροχούς του Curiosity, το κινητό επιστημονικό εργαστήριο συνεχίζει να κινείται, συμπεριλαμβανομένης της αναρρίχησης 612 μέτρων από την προσγείωση, καθώς το rover συνεχίζει να ανεβαίνει στο όρος Sharp. Αυτή η υψομετρική αλλαγή επέτρεψε στην επιστημονική ομάδα να εξετάσει νεότερους βράχους και στρώματα βράχων που βοηθούν να ρίξει φως στο υδάτινο παρελθόν του Άρη.
Ερευνα
Η περιέργεια δεν αποκαλύπτει μόνο τα μυστικά του παρελθόντος του Άρη. Καθ' όλη τη διάρκεια της παραμονής του στον Άρη, το ρόβερ της NASA μετρά συνεχώς την ακτινοβολία με τον Ανιχνευτή Αξιολόγησης Ακτινοβολίας (RAD). Η μέτρηση της ποσότητας ακτινοβολίας στην οποία εκτίθεται το ρόβερ είναι ζωτικής σημασίας για να βοηθήσει τους επιστήμονες να βρουν τους καλύτερους τρόπους προστασίας των αστροναυτών σε μελλοντικές αποστολές στον Κόκκινο Πλανήτη.
Ένα από τα ενδιαφέροντα ευρήματα έγινε το 2016, όταν το Curiosity ήταν σταθμευμένο κοντά στο Murray Buttes από τις 9 έως τις 21 Σεπτεμβρίου. Κατά τη στάθμευση, η συσκευή RAD κατέγραψε μείωση 4% στις συνολικές εκπομπές και 7,5% μείωση στις εκπομπές ουδέτερων σωματιδίων. Ο λόγος της πτώσης ήταν ότι το rover ήταν σταθμευμένο δίπλα σε ένα κύμα, το οποίο με τη σειρά του εμπόδισε μέρος της ακτινοβολίας να χτυπήσει το rover.
Τέτοια δεδομένα ανοίγουν τη δυνατότητα δυνητικής χρήσης του ρεγολίθου του Άρη για την προστασία των οικοτόπων από την ακτινοβολία στην επιφάνεια ή για τη χρήση της ίδιας της επιφάνειας δημιουργώντας ενδιαιτήματα σε σωλήνες λάβας του Άρη.
Το Curiosity μέτρησε επίσης τη συνολική περιεκτικότητα σε οργανικό άνθρακα των πετρωμάτων του Άρη για πρώτη φορά σε δείγμα που ελήφθη το 2014 από τον κόλπο Yellowknife. Αν και αυτά τα δεδομένα ελήφθησαν το 2014, χρειάστηκαν χρόνια ανάλυσης για να κατανοηθεί το πλήρες πλαίσιο.
«Εντοπίσαμε τουλάχιστον 200 έως 273 μέρη ανά εκατομμύριο οργανικού άνθρακα. Αυτό είναι συγκρίσιμο ή ακόμη μεγαλύτερο από το ποσό που βρίσκεται σε βράχους σε πολύ αραιοκατοικημένα μέρη στη Γη, όπως μέρος της ερήμου Atacama στη Νότια Αμερική, και περισσότερο από αυτό που έχει βρεθεί σε μετεωρίτες στον Άρη», δήλωσε η Jennifer Stern της NASA. Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard NASA.
Ο οργανικός άνθρακας είναι η βάση των οργανικών μορίων. Η παρουσία αυτών των οργανικών μορίων δεν υποδηλώνει απαραίτητα την παρουσία ζωής, αφού μπορούν να σχηματιστούν ως αποτέλεσμα φυσικών διεργασιών. Ωστόσο, η παρουσία τους - μαζί με προηγούμενα στοιχεία κατοίκησης στον Άρη στο παρελθόν - ενδιαφέρει πολλούς επιστήμονες.
Το rover έλαβε αυτά τα υλικά με τη βοήθεια ενός τρυπανιού που βρίσκεται στον ρομποτικό βραχίονα της συσκευής. Μετά την επιλογή του βράχου, το τρυπάνι μπορεί να πάρει δείγμα βάθους έως 2 ίντσες. Κατά τη διαδικασία γεώτρησης, ο βράχος συνθλίβεται σε σκόνη, η οποία μπορεί στη συνέχεια να μεταφερθεί στο όργανο Ανάλυσης Δειγμάτων στον Άρη (SAM).
Στη συνέχεια, το SAM θερμαίνει το δείγμα σε θερμοκρασία περίπου 850°C και το συνδυάζει με οξυγόνο για να μετατρέψει τον οργανικό άνθρακα σε CO2. Στη συνέχεια, το rover μετρά την ποσότητα του CO2 που παράγεται, η οποία χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της ακριβούς ποσότητας οργανικού άνθρακα στο δείγμα.
Την τελευταία δεκαετία, το Curiosity της NASA επέστρεψε 3102 GB δεδομένων και άνοιξε 35 τρύπες. Μέχρι σήμερα, αυτά τα δεδομένα επέτρεψαν τη δημοσίευση 883 επιστημονικών εργασιών. Αν και το rover αντιμετωπίζει επί του παρόντος προβλήματα με τη φθορά των τροχών και τη μειωμένη ισχύ της θερμοηλεκτρικής γεννήτριας ραδιοϊσοτόπων (RTG), το ρομποτικό όχημα έχει ξεπεράσει τις προσδοκίες και αναμένεται να συνεχίσει να κάνει επιστημονικές ανακαλύψεις για τα επόμενα χρόνια.
Μπορείτε να βοηθήσετε την Ουκρανία να πολεμήσει ενάντια στους Ρώσους εισβολείς. Ο καλύτερος τρόπος για να γίνει αυτό είναι να δωρίσετε χρήματα στις Ένοπλες Δυνάμεις της Ουκρανίας μέσω Savelife ή μέσω της επίσημης σελίδας NBU.
Διαβάστε επίσης: