Lähes seitsemän kuukauden lennon jälkeen American Perseverance -mökki ja Ingenuity dronevat laskeutui Marsissa Mitä mielenkiintoisia asioita he tekevät Punaisen planeetan pinnalla?
Ensimmäiset Perseverance Roverin laskeutumiseen liittyvät tunteet ovat jo olemassa laantui on aika tutustua hänen oleskelusuunnitelmaansa tuleville kuukausille ja pitkällä aikavälillä, ehkä useiden vuosien ajan. Tarkastellaan siis tarkemmin laskeutumispaikkaa ja reittiä, jota mönkijä seuraa etsiessään jälkiä Marsin elämästä, ja selvitetään, mitä tehtäviä se suorittaa.
Lue myös: Mikä voi estää meitä asettamasta Marsia?
Perseverance rover
Vaikka saattaa vaikuttaa siltä, että roverit eivät ole mitään uutta, Perseverance on itse asiassa vasta viides rover Red Planetin historiassa. Sojourner laskeutui sinne, Opportunity, henki ja uteliaisuus. Tämä se on.
Toistaiseksi ainoa maa, joka on onnistunut toimittamaan toimivan roverin Marsiin, oli Yhdysvallat. Tämä voi kuitenkin muuttua nopeasti, koska helmikuun 10. päivänä Kiinan ensimmäinen Mars-luotain, Tianwen-1, astui kiertoradalle Punaisen planeetan ympäri. Aluksella on (tietysti) ensimmäinen kiinalainen rover, joka noin kolmen kuukauden kuluttua irtoaa siitä ja yrittää laskeutua planeetan pinnalle. Jos hän onnistuu, Kiinasta tulee vasta toinen maa historiassa, joka lähettää robotin Marsin pinnalle.
Mutta tänään tarinamme kertoo Perseverance-mönkijästä, joka on suurin (3×3×2 m) ja edistynein laite koskaan saavuttanut Marsin pinnan. Laite muistuttaa monella tapaa edeltäjäänsä Curiositya. Se on kuitenkin massiivisempi ja paljon paremmin varusteltu. Koneessa on tilaa jopa 23 kameralle, kahdelle mikrofonille, erikoistuneelle kahden metrin pituiselle robottimanipulaattorivarrelle ja seitsemälle tieteelliselle instrumentille. Koko laite painaa noin 1 tonnin. Rover saa virtansa MMRTG-generaattorista, jonka energialähteenä on 5 kg plutonium-238:aa.
Laite pystyy kulkemaan jopa 152 metrin nopeudella tunnissa. Vaikka tämä vauhti ei ole vaikuttava maan päällä, Marsissa se tekisi siitä historian nopeimman ajoneuvon. Tämän ansiosta mönkijä voi lähivuosina tutkia joen entistä suistoa, sitten kraatterin pohjaa ja lopulta sen reunaa. Tästä lisää alla.
Perseverancella on myös edistyksellinen pora, joka ei vain poraa erilaisia kiviä, vaan pystyy myös ottamaan niistä näytteitä, pakata ne erityisiin titaanipulloihin, sulkemaan ne tiiviisti ja jättämään ne planeetan pinnalle. Aluksella on 43 tällaista pulloa.
Osana seuraavaa, vuonna 2026 laukaisevaa tehtävää toinen rover kerää kaikki Perseverancesta jäljellä olevat, yhteensä noin 0,5 kg painavat näytteet ja toimittaa ne pienen raketin konttiin, joka puolestaan , toimittaa ne Marsin kiertoradalle. Siellä eurooppalainen avaruusluotain odottaa konttia ja toimittaa sen Maahan näytepaketin keräämisen jälkeen. Tämä on ensimmäinen tehtävä toimittaa maanäytteitä toiselta planeetalta Maahan. Tätä tapahtumaa joudumme kuitenkin odottamaan pitkään. Tutkijat ehdottavat, että näytteet voitaisiin palauttaa Maahan noin vuoteen 2031 mennessä.
Koska mahdollisuus havaita jälkiä menneestä elämästä, näytepullot ovat täysin steriilejä ja valmistettu puhtaista komponenteista. Vain tällä tavalla tiedemiehet voivat olla varmoja siitä, että pullossa olevat mahdolliset elämän jäljet ovat todella peräisin Marsista, eikä mönkijä ole vanginnut niitä maasta. Perseverance on automatisoitu astrobiologi, joka lähetetään Maasta Marsiin, lähetystiimin insinöörit sanovat.
Lue myös: Mitä uhkaa maapallolle magneettikentän muutos aiheuttaa?
Lisätietoja Perseverancen laskeutumissivustosta
Täällä on alusta asti paljon mielenkiintoista. Marskulkija syvään uneen Opportunity on voittanut Marsin laakson nimeltä… Sinnikkyys. Nimien samankaltaisuus ei kuitenkaan tarkoita, että Perseverance-mökki tutkii juuri tätä aluetta. Käytännössä Marsin kulkijat laskeutuivat hyvin eri paikkoihin. Perseverance on lähimpänä eurooppalaisen Beagle 2 -moduulin laskeutumispaikkaa, joka saavutti Marsin pinnan vuonna 2003, mutta epäonnistui eikä koskaan ottanut yhteyttä. Mutta on kyseenalaista, pystyykö uusi rover lähitulevaisuudessa saavuttamaan ja tutkimaan eurooppalaisen maihinnousun jäänteitä. Loppujen lopuksi se on useita satoja kilometrejä.
Alla oleva kartta, joka saattaa olla sinulle jo tuttu, näyttää kaikkien Mars-lentojen laskeutumispaikat. Voit nähdä, että nämä ovat paikkoja planeetan päiväntasaajalla, jotka ovat hieman pohjoisessa tai etelässä. Perseverance-tehtävälle valittua laskeutumispaikkaa pidetään yhtenä planeetan mielenkiintoisimmista.
Rover laskeutui joen esihistorialliseen suistoon (lähes 3-4 miljoonaa vuotta vanha), joka virtasi järveen täyttäen järven kraatterin. Juuri tätä "suistoa" ja itse asiassa sen jäänteitä tutkii Perseverance, joka tietyllä tavalla lähtee matkalle "ylävirtaan".
Katsotaanpa laskeutumispaikkaa laajemmasta näkökulmasta. Crater Lake sijaitsee useiden alueiden risteyksessä. Suuri shokkiallas, vuoristoinen alue ja paikka, joka oli kerran vulkaanisesti aktiivinen. Vaaka ja kuvatekstit näkyvät valokuvassa, joka on otettu eurooppalaisesta Mars Express -avaruusaluksesta. Sisäkuvassa on lähikuva kraatterista ja mönkijän likimääräinen laskeutumispaikka.
Toinen kuva kraatterista on käännetty 90 astetta muihin näyttelemiimme kuviin nähden, mutta se on 3D-anaglyfi, joten jos sinulla on tämän tyyppiset lasit, voit kokea ainakin vähän kolmatta ulottuvuutta Marsissa.
NASAn ja ESAn valokuvien perusteella luotiin yhteistyössä JPL:n ja DLR:n kanssa interaktiivinen kartta, joka näyttää meille Jezeron kraatterin, sen ympäristön ja mielenkiintoisimmat paikat kolmiulotteisten kuvien muodossa.
Kartassa on useita tietokerroksia. Voit esimerkiksi tarkastella järven tasoa ajankohtana, jolloin se voi olla jopa 250 metriä syvä. Ääriviivat helpottavat suuntaamista korkeudessa, mutta voit kytkeä ne pois päältä, jos ne häiritsevät sinua. Kuvia voi lähentää ja loitontaa.
"Balloons" näyttää tutkimuksen kannalta mielenkiintoisimmat paikat, mutta kaikkiin niistä Perseverance ei vieraile. Kartta näyttää sekä suiston, jonka kautta vesi virtasi järveen, että salaojituskanavan (oikealla). Johtopäätös on, että tämä ei ollut seisovan veden säiliö, joten alue on hyvä paikka etsiä jälkiä menneestä elämästä.
Perseverancen suunniteltu reitti
Itse kulkijan reitti voi muuttua aikaisempien tutkimusten tulosten mukaan. Jos itse kraatterin sedimenttien analyysi osoittautuu erityisen mielenkiintoiseksi, rover pysyy siellä pidempään. Suunniteltu matkareitti, joka on valittu kiertoradalta otettujen valokuvien huolellisen analyysin perusteella, on kuitenkin alla olevan kuvan mukainen.
Valokuvamosaiikki tehtiin MRO-luotaimen kameroilla. Lähellä keskustaa näkyvä Belva-kraatteri on halkaisijaltaan 1 kilometri. On jo tiedossa, että rover tutkii esihistoriallisen Neretva-joen suistoa, joka on toinen niistä kahdesta, joka todennäköisesti virtasi kraatterijärveen. Kuten olet ehkä huomannut, tämän Marsin alueen paikkojen nimet liittyvät Euroopan, Bosnia ja Hertsegovinan (Jezero, samanniminen joki) maan päällä oleviin paikkoihin.
Perseverancen suunniteltu reitti (korostettu vihreällä) pyrkii tutkimaan monenlaisia muinaisen järven jäänteitä sekä jälkiä menneestä elämästä, ainakin yksi mikrobimuotoinen. Nämä mikrobit voivat selviytyä erittäin vihamielisessä ympäristössä, joten vaikka Mars ei olisi koskaan ollut paratiisi, ainakin tämä elämänmuoto voisi asua siinä.
Kuten jo tiedämme, Perseverance on enemmän riippumaton maaohjauksesta kuin Opportunity. Roverilla voi ajaa myös pitkiä matkoja päivän aikana. Entisen järven rantaa leikkaavan kraatterin rinteen korkeus on noin 610 metriä. Tätä korkeutta voi kuitenkin verrata Sharpin vuoren korkeuteen, joka kiipesi Opportunity, älä mene lankaan - alue, jossa Perseverancen pyörät pyörivät, on vielä vaikeampi kuin sen isoveljen tapauksessa.
Lue myös: Elämän etsintä Maan ulkopuolella. Miksi Mars?
Miksi juuri ylös eikä toisinpäin?
Ensi silmäyksellä voi olla yllättävää, miksi rover laskeutui alemmas, ja nyt se nousee ylös, miten Opportunity. Miksei ollut mahdollista laskeutua vastakkaiselle puolelle, huipulle? Tähän päätökseen oli useita syitä. Toisaalta laskeutuminen kukkuloille olisi huomattavasti vaarallisempaa kuin laaksossa, ja alas matkustaminen olisi riskialtista.
Lisäksi nouseessaan roverilla on mahdollisuus kohdata tutkimuskohteita, yleensä vanhempia, kuin jos se liikkuisi ylhäältä alas. NASA sanoo, että Perseverancen matka Marsiin ja sen nousu tulee olemaan matka ajassa. Eli monet löydöt ja löydöt odottavat meitä.
Drone Marsin pinnalla
Tällä kertaa toinen laite - Ingenuity-helikopteri - lensi Marsiin yhdessä mönkijän kanssa. Hänen ainoa tehtävänsä on selvittää, onko mahdollista lentää Marsin erittäin harvinaisessa ilmakehässä. Dronin runko on suuntaissärmiön muotoinen, ei lentopalloa suurempi, päättyy kahdella roottorilla ja tämä rakenne lepää neljällä ohuella jalalla. Koko laite painaa hieman yli 2 kg. Roottorit pyörivät vastakkaisiin suuntiin huikealla 2400 rpm:llä, mikä mahdollistaa sen kohoamisen Marsin pinnan yläpuolelle erittäin ohuessa ilmakehässä.
Kun se on asetettu Marsin pinnalle ja mönkijä on siirtynyt turvalliselle etäisyydelle, insinöörit suunnittelevat suorittavansa viisi lyhyttä lentoa. Pisin suunnitelluista lennoista kestää noin 90 sekuntia. Suurin lentokorkeus on noin 5 metriä ja suurin etäisyys, jonka drone lentää, on noin 50 metriä. Kaikki testit tallennetaan ja kuvataan turvalliselta etäisyydeltä Perseverance-kameroilla.
Vaikka, kuten insinöörit myöntävät, on erittäin suuri todennäköisyys, että Ingenuityn tehtävä päättyy hyvin nopeasti. Kukaan ei ole vielä yrittänyt lennättää mitään laitetta toisen planeetan pinnan yli. Lisäksi vaikeus on se, että etäisyyden ja siihen liittyvien viiveiden vuoksi Maahan saapuvassa signaalissa kaikki lennot ovat täysin itsenäisiä. Tämä tarkoittaa, että dronin on noustava itsenäisesti, lentää, valittava laskeutumispaikka ja laskeuduttava turvallisesti. Siksi asiat eivät välttämättä mene suunnitelmien mukaan.
Jos ensimmäinen lento epäonnistuu, se on harmi. Helikopteritehtävän epäonnistuminen ei kuitenkaan voi vaikuttaa negatiivisesti mönkijän päätehtävään. Kuitenkin, jos yksi, kaksi tai kolme ylilentoa Marsin pinnalta onnistuu, mahdolliset hyödyt tuleville tehtäville voivat olla valtavat. Vahvistus kyvystä lentää Marsin pinnan yläpuolella voi tarkoittaa, että tulevat Mars-lennot lentävät kehittyneempiä droneja, jotka voivat saavuttaa paikkoihin, joihin yksikään mönkijä ei pääse. Tällaisia laitteita voidaan käyttää esimerkiksi suuntautumiseen ja paikkojen valintaan, jonne rover on parasta lähettää. Lintuperspektiivistä näkymä kallion reunalle tai mäen toiselle puolelle voi antaa tutkijoille mahdollisuuden varmistaa, pitäisikö mönkijän tai muun tutkimuslaitteiston olla todella matkalla sinne vai pitäisikö heidän valita jokin muu sijainti.
Toimintasuunnitelma roverille ja droneille
Seuraavien 30 päivän aikana (noin maaliskuun puolivälissä) Perseverance käy läpi laajat testaukset ja kuntotarkastukset valmisteltaessa pintamatkoja. Kun kaikki kamerat on avattu, saamme lopulta ensimmäiset oikeat kuvat Jezeron kraatterista.
Kevät on alkanut Marsin pohjoisella pallonpuoliskolla, mutta tämä ei tarkoita, että lämpötila olisi mukava. Yöllä lämpötila voi laskea -90 asteeseen. NASAn insinöörien on otettava tämä huomioon ja koordinoitava toimintansa tilanteen mukaan.
Tehtävän ensimmäinen vaihe on Ingenuity-dronen julkaisu, josta puhuimme edellä. On jo tiedossa, että sen akut ja elektroniikka toimivat normaalisti pinnalle laskeutumisen jälkeen.
Tämä tapahtuu muutaman kymmenen ensimmäisen päivän aikana mönkijän laskeutumisen jälkeen Marsiin (maaliskuussa-huhtikuussa). Ehkä mitä nopeammin, sen parempi, koska helikopteri on ripustettu roverin pohjaan. Tämä ei kuitenkaan ole nopea toimenpide, vaan enemmän kuin hidastetun elokuvan luominen jokaisen kuvan huolellisella valmistelulla. Siksi aiotun lentopaikan saavuttamisen jälkeen voi kestää useita päiviä ennen kuin drone on valmis.
Ingenuityn tehtävä kestää 31 päivää. Tänä aikana se pyrkii demonstroimaan mahdollisuutta käyttää lentokoneita Marsissa, mikä on erittäin tärkeää sekä tieteellisten tehtävien että ihmisten tulevan oleskelun kannalta Punaisella planeetalla. Myös ensimmäiset valokuvat Marsista otetaan matalalta, eli noin 3-5 metrin korkeudelta pinnan yläpuolelta ja 50 metrin etäisyydeltä määrätystä laskeutumispaikasta. Jokainen lento ei saa kestää yli 90 sekuntia.
Perseverance keskittyy sitten tehtävänsä päävaiheeseen, joka kestää vähintään Marsin vuoden tai noin kaksi maavuotta (687 päivää). Tänä aikana mönkijä tutkii joen suuta ja kraatterin sisällä olevaa pintaa. Sen jälkeen alkaa pitkä nousuvaihe. Tehtävän tämän osan kesto riippuu täysin mönkijän kestävyydestä ja suorituskyvystä sekä sopivien varojen saatavuudesta, joita NASA saa maan päälle tehtävän jatkamiseksi.
Hapen tuotanto Marsissa
Osana MOXIE-koetta tutkijat haluavat testata tekniikkaa saada happea hiilidioksidista elektrolyysiprosessissa. Oletetaan, että MOXIE-laitteen pitäisi pystyä tuottamaan 10 grammaa happea tunnissa.
Tämän kokeen tulokset voivat kertoa meille paljon mahdollisuudesta tehdä miehitettyjä lentoja Marsiin tulevaisuudessa. MOXIE aktivoidaan kolme kertaa ensimmäisten XNUMX päivän aikana. Tehtävän aikana on suunniteltu kymmenen erilaista hapentuotantotestiä eri vuorokaudenaikoina ja vuodenaikoina.
Näytteiden kerääminen on osa Mars Sample Return -ohjelmaa
Marsin tutkimusmatkan päätehtävä on kuitenkin edelleen näytteiden kerääminen planeetan pinnalta. Edeltäjänsä Curiosityn tavoin Marsin tutkimusmatkailijamme etsii erilaisia kiviä näytteitä varten. Jossain vaiheessa roverin keräämät näytteet talletetaan varastoitavaksi pinnalle. Tämä muistuttaa erästä tehtävää, joka on suoritettava ERC:n (European Rover Challenge) aikana - Perseverancen kantamien konttiputkien poimiminen radalla useisiin paikkoihin ja niiden siirtäminen lähtöpisteeseen.
Näiden näytteiden sijaintia seurataan Marsin kiertoradalta yhden metrin tarkkuudella. Näytteet sisältävät noin 15 g materiaalia, joka on leikattu kalliosta tai otettu pinnasta. Tulevaisuudessa osana vielä käsitteellistä näytepalautusohjelmaa ajoneuvoja saapuu Punaiselle planeetalle hakemaan ne ja lähettämään ne takaisin Maahan.
Kuten näet, NASAn insinööreillä on mahtavia suunnitelmia. Askel mönkijän onnistuneen laskeutumisen muodossa on otettu, nyt odotamme innolla lisätuloksia. Kaikki riippuu Perseverance-kehitystiimin menestyksestä. Ja jatkossa kerromme sinulle varmasti kaikesta yksityiskohtaisesti verkkosivustollamme.
Mielenkiintoista myös:
Näin se on... Mutta luulin, että he lensivät sinne puhtaasti julkaisemaan kuvia ja videoita sosiaalisessa mediassa :)