Po beveik septynių mėnesių skrydžio dronavo „American Perseverance“ roveris ir „Ingenuity“. nusileido Marse Ką įdomaus jie darys Raudonosios planetos paviršiuje?
Pirmosios emocijos, susijusios su „Perseverance rover“ nusileidimu, jau yra nuslūgo atėjo laikas susipažinti su jo viešnagės planu artimiausiems mėnesiams, o ilgainiui, galbūt keleriems metams. Taigi atidžiau pažvelkime į nusileidimo vietą ir maršrutą, kuriuo važiuos marsaeigis, ieškodamas Marso gyvybės pėdsakų, ir išsiaiškinkime, kokias užduotis jis atliks.
Taip pat skaitykite: Kas gali sutrukdyti mums kolonizuoti Marsą?
Atkaklumo roveris
Nors gali atrodyti, kad roveriai nėra naujiena, „Perseverance“ iš tikrųjų yra tik penktasis roveris Raudonosios planetos istorijoje. Sojourner ten nusileido, Opposmalsumas, dvasia ir smalsumas. Štai viskas.
Kol kas vienintelė šalis, kuri sugebėjo į Marsą pristatyti funkcionalų marsaeigį, buvo JAV. Tačiau tai gali greitai pasikeisti, nes vasario 10 dieną į orbitą aplink Raudonąją planetą įskriejo pirmasis Kinijos Marso zondas Tianwen-1. Laive (žinoma) yra pirmasis kinų roveris, kuris maždaug po trijų mėnesių nuo jo atsiskirs ir bandys nusileisti planetos paviršiuje. Jei jam pasiseks, Kinija taps tik antrąja šalimi istorijoje, pasiuntusia robotą į Marso paviršių.
Tačiau šiandien mūsų istorija yra apie Perseverance roverį, kuris yra didžiausias (3 × 3 × 2 m) ir pažangiausias įrenginys, kada nors pasiekęs Marso paviršių. Daugeliu atžvilgių įrenginys panašus į savo pirmtaką – „Curiosity“. Tačiau jis yra masyvesnis ir daug geriau įrengtas. Laive telpa net 23 kameros, du mikrofonai, specializuota dviejų metrų ilgio roboto manipuliatoriaus ranka ir septyni moksliniai instrumentai. Visas prietaisas sveria apie 1 toną. Roverį varys MMRTG generatorius, kurio energijos šaltinis yra 5 kg plutonio-238.
Įrenginys galės važiuoti iki 152 metrų per valandą greičiu. Nors toks tempas Žemėje nėra įspūdingas, Marse tai būtų greičiausia transporto priemonė istorijoje. Dėl to per ateinančius kelerius metus marsaeigis galės tyrinėti buvusią upės deltą, tada kraterio dugną ir galiausiai jo kraštą. Daugiau apie tai žemiau.
„Perseverance“ laive taip pat turi pažangų grąžtą, kuris ne tik gręžs į įvairias uolienas, bet ir galės paimti iš jų mėginius, supakuoti į specialius titano buteliukus, sandariai užsandarinti ir palikti planetos paviršiuje. Laive yra 43 tokie buteliukai.
Vykdydamas kitą misiją, kurią planuojama paleisti 2026 m., kitas roveris surinks visus iš Perseverance likusius mėginius, kurių bendras svoris yra apie 0,5 kg, ir pristatys juos į mažos raketos konteinerį, kuris savo ruožtu. , pristatys juos į orbitą aplink Marsą . Ten Europos kosminis zondas lauks konteinerio ir, surinkęs mėginio pakuotę, pristatys jį į Žemę. Tai bus pirmoji misija į Žemę pristatyti dirvožemio mėginius iš kitos planetos. Tačiau šio įvykio teks laukti dar ilgai. Mokslininkai teigia, kad mėginiai gali būti grąžinti į Žemę maždaug 2031 m.
Dėl galimybės aptikti praėjusio gyvenimo pėdsakus, mėginių buteliukai yra visiškai sterilūs ir pagaminti iš grynų komponentų. Tik tokiu būdu mokslininkai įsitikins, kad potencialūs gyvybės pėdsakai buteliuke iš tikrųjų atkeliauja iš Marso, o marsaeigis jų neužfiksavo iš Žemės. Atkaklumas yra automatizuotas astrobiologas, išsiųstas iš Žemės į Marsą, teigia misijos komandos inžinieriai.
Taip pat skaitykite: Kokią grėsmę Žemei kelia magnetinio lauko pasikeitimas?
Daugiau informacijos apie Perseverance nusileidimo svetainę
Nuo pat pradžių čia yra daug įdomių dalykų. Marsaeigis giliai miegojo Opportunity įveikė Marso slėnį, vadinamą... Atkaklumas. Tačiau pavadinimų panašumas nereiškia, kad „Perseverance rover“ tyrinės šią konkrečią sritį. Praktiškai marsaeigiai Marse nusileido labai skirtingose vietose. „Perseverance“ yra arčiausiai Europos modulio „Beagle 2“, kuris Marso paviršių pasiekė 2003 m., tačiau sugedo ir niekada neužmezgė kontakto, nusileidimo vietos. Tačiau abejotina, kad artimiausiu metu naujas roveris galės pasiekti ir ištirti Europos desanto palaikus. Juk tai keli šimtai kilometrų.
Žemiau esančiame žemėlapyje, su kuriuo galbūt jau esate susipažinę, parodytos visų Marso misijų nusileidimo vietos. Matote, kad tai yra vietos palei planetos pusiaują, kurios yra šiek tiek į šiaurę arba pietus. Atkaklumo misijai pasirinkta nusileidimo vieta laikoma viena įdomiausių planetoje.
Marsaeigis nusileido į ežerą įtekėjusios upės priešistorinėje deltoje (beveik 3-4 mln. metų), užpildydamas ežero kraterį. Būtent šią „estuariją“, o iš tikrųjų jos liekanas, tyrinės Perseverance, kuri tam tikru būdu leisis į kelionę „prieš srovę“.
Pažvelkime į nusileidimo vietą iš platesnės perspektyvos. Kraterio ežeras yra kelių regionų sandūroje. Didelis šoko baseinas, kalnuota vietovė ir vieta, kuri kadaise buvo vulkaniškai aktyvi. Mastelis ir užrašai rodomi nuotraukoje, darytoje iš Europos erdvėlaivio Mars Express. Intarpe pavaizduotas krateris iš arti ir apytikslė roverio nusileidimo vieta.
Antroji kraterio nuotrauka yra pasukta 90 laipsnių kampu į kitas nuotraukas, kurias jums rodome, tačiau tai yra 3D anaglifas, todėl jei turite tokio tipo akinius, Marse galite patirti bent šiek tiek trečiosios dimensijos.
Remiantis NASA ir ESA nuotraukomis, buvo sukurta bendradarbiaujant su JPL ir DLR interaktyvus žemėlapis, kuri mums trimačių vaizdų pavidalu parodo Jezero kraterį, jo apylinkes ir įdomiausias vietas.
Žemėlapyje yra keli informaciniai sluoksniai. Pavyzdžiui, galite matyti ežero lygį tuo metu, kai jis gali būti iki 250 metrų gylyje. Kontūrinės linijos leidžia lengviau orientuotis aukštyje, tačiau galite jas išjungti, jei jos jus trikdo. Vaizdus galima priartinti ir atitolinti.
„Balionai“ parodo įdomiausias tyrimo požiūriu vietas, tačiau ne visose aplankys Atkaklumas. Žemėlapyje pavaizduota ir delta, per kurią vanduo tekėjo į ežerą, ir drenažo kanalas (dešinėje). Peršasi išvada, kad tai nebuvo stovinčio vandens rezervuaras, todėl vietovė yra gera vieta ieškoti praeities gyvenimo pėdsakų.
Atkaklumo suplanuotas maršrutas
Paties roverio maršrutas gali keistis priklausomai nuo ankstesnių tyrimų rezultatų. Jei pačiame krateryje esančių nuosėdų analizė pasirodys ypač įdomi, marsaeigis ten išliks ilgiau. Tačiau suplanuotas kelionės maršrutas, pasirinktas kruopščiai išanalizavus nuotraukas, darytas iš orbitos, yra toks, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau.
Nuotraukų mozaika buvo padaryta naudojant MRO zondo kameras. Netoli centro matomo Belvos kraterio skersmuo yra 1 kilometras. Jau žinoma, kad roveris tyrinės priešistorinės Nerevos upės deltą – vieną iš dviejų, greičiausiai įtekėjusių į kraterio ežerą. Kaip galbūt pastebėjote, vietų pavadinimai šioje Marso srityje yra susiję su vietomis Žemėje, esančiomis Europoje, Bosnijoje ir Hercegovinoje (Jezero, to paties pavadinimo upė).
Atkaklumo suplanuotu maršrutu (pažymėtu žalia spalva) siekiama ištirti daugybę senovinio ežero liekanų, taip pat praeities gyvenimo pėdsakus, bent vieną mikrobų pavidalą. Šie mikrobai gali išgyventi labai priešiškoje aplinkoje, todėl net jei Marsas niekada nebuvo rojus, bent jau ši gyvybės forma galėtų jame apsigyventi.
Kaip jau žinome, atkaklumas bus labiau nepriklausomas nuo žemės valdymo nei Opportunity. Roveris gali įveikti ir didesnius atstumus dienos metu. Kraterio, žyminčio buvusio ežero krantą, šlaito aukštis siekia apie 610 metrų. Tačiau šį aukštį galite palyginti su Sharp kalno aukščiu, į kurį buvo įkopta Opportunity, neapsigaukite – sritis, kurioje suksis Atkaklumo ratai, bus dar sunkesnė nei didžiojo brolio atveju.
Taip pat skaitykite: Gyvybės paieškos už Žemės ribų. Kodėl Marsas?
Kodėl būtent aukštyn, o ne atvirkščiai?
Iš pirmo žvilgsnio gali nustebti, kodėl roveris nusileido žemiau, o dabar kils aukštyn, kaip Opportunity. Kodėl nebuvo galima nusileisti priešingoje pusėje, viršuje? Tokio sprendimo priežastys buvo kelios. Viena vertus, nusileisti į kalvas būtų žymiai pavojingiau nei į slėnį, o keliauti žemyn – rizikinga.
Be to, kildamas aukštyn, marsaeigis turi galimybę susidurti su įdomiomis tyrimams skirtomis vietomis, dažniausiai senesnėmis, nei judant iš viršaus į apačią. NASA teigia, kad Perseverance kelionė į Marsą ir pakilimas į jį bus kelionė laiku. Tai yra, mūsų laukia daug atradimų ir radinių.
Dronas virš Marso paviršiaus
Šį kartą kartu su marsaeigiu į Marsą skrido ir kitas įrenginys – sraigtasparnis „Ingenuity“. Vienintelė jo užduotis – išsiaiškinti, ar išvis įmanoma skristi itin išretėjusioje Marso atmosferoje. Drono korpusas yra gretasienio formos, ne didesnis už tinklinį, baigiasi dviem rotoriais, o ši konstrukcija remiasi į keturias plonas kojeles. Visas prietaisas sveria kiek daugiau nei 2 kg. Rotoriai sukasi priešingomis kryptimis stulbinančiu 2400 aps./min. greičiu, o tai leis jam pakilti virš Marso paviršiaus labai plonoje atmosferoje.
Po to, kai jis bus pastatytas ant Marso paviršiaus ir pajudės į saugų atstumą, inžinieriai planuoja atlikti penkis trumpus skrydžius. Ilgiausias iš suplanuotų skrydžių truks apie 90 sekundžių. Didžiausias skrydžio aukštis bus maždaug 5 metrai, o maksimalus atstumas, kurį įveiks dronas – maždaug 50 metrų. Visi bandymai bus įrašomi ir fotografuojami iš saugaus atstumo naudojant Perseverance kameros.
Nors, kaip pripažįsta inžinieriai, labai didelė tikimybė, kad „Ingenuity“ misija baigsis labai greitai. Dar niekas nebandė jokiu prietaisu skristi virš kitos planetos paviršiaus. Be to, sunkumas yra tas, kad dėl atstumo ir su tuo susijusio signalo, pasiekiančio Žemę, vėlavimo visi skrydžiai bus visiškai autonomiški. Tai reiškia, kad dronas turės savarankiškai pakilti, skristi, pasirinkti nusileidimo vietą ir saugiai nusileisti. Todėl viskas gali vykti ne taip, kaip planuota.
Jei pirmas skrydis nepavyksta, labai blogai. Tačiau sraigtasparnio misijos nesėkmė negali neigiamai paveikti pagrindinės roverio misijos. Tačiau jei vienas, du ar trys skrydžiai Marso paviršiumi bus sėkmingi, potenciali nauda būsimoms misijoms gali būti didžiulė. Patvirtinimas apie galimybę skristi virš Marso paviršiaus gali reikšti, kad būsimos Marso misijos skris pažangesniais bepiločiais orlaiviais, galinčiais pasiekti vietas, kur nepasiekia joks roveris. Tokie įrenginiai gali būti naudojami, pavyzdžiui, orientuojantis ir pasirenkant vietas, kur geriausia siųsti roverį. Vaizdas iš paukščio skrydžio virš uolos krašto ar kitos kalvos pusės gali leisti mokslininkams patikrinti, ar ten tikrai turėtų skristi marsaeigis ar kita tyrimų įranga, ar pasirinkti kitą vietą.
Taip pat skaitykite: Mėnulis šaukia! Kodėl mes tiek daug kalbame apie išvykimą į Mėnulį? Dabartinė misijų padėtis ir perspektyvos
Rover ir dron veiksmų planas
Per ateinančias 30 dienų (maždaug kovo viduryje) „Perseverance“ bus kruopščiai išbandyta ir tikrinama ruošiantis kelionei ant žemės. Atrakinę visas kameras, galiausiai sulauksime pirmųjų tikrų Jezero kraterio nuotraukų.
Šiauriniame Marso pusrutulyje prasidėjo pavasaris, tačiau tai nereiškia, kad temperatūra bus komfortiška. Naktį gali nukristi iki –90 laipsnių šilumos. NASA inžinieriai turi į tai atsižvelgti ir koordinuoti savo veiksmus atsižvelgdami į situaciją.
Pirmasis misijos etapas bus „Ingenuity“ drono, apie kurį kalbėjome aukščiau, išleidimas. Jau žinoma, kad jo baterijos ir elektronika nusileidus ant paviršiaus veikia normaliai.
Tai įvyks per pirmąsias keliasdešimt dienų po marsaeigio nusileidimo Marse (kovo-balandžio mėn.). Galbūt kuo anksčiau, tuo geriau, nes sraigtasparnis pakabintas nuo roverio dugno. Tačiau tai nebus greita operacija, o kažkas panašaus į sulėtinto filmo kūrimą kruopščiai paruošiant kiekvieną kadrą. Todėl, pasiekus numatytą skrydžio vietą, gali prireikti kelių dienų, kol dronas bus paruoštas.
„Ingenuity“ misija truks 31 dieną. Per šį laiką siekiama pademonstruoti galimybę eksploatuoti orlaivius Marse, o tai labai svarbu tiek mokslinėms misijoms, tiek būsimam žmonių buvimui Raudonojoje planetoje. Taip pat pirmosios Marso nuotraukos bus darytos iš nedidelio aukščio, tai yra, maždaug 3–5 metrų virš paviršiaus ir 50 metrų atstumu nuo numatytos nusileidimo vietos. Kiekvienas skrydis turi trukti ne ilgiau kaip 90 sekundžių.
Tada atkaklumas sutelks dėmesį į pagrindinį savo misijos etapą, kuris truks mažiausiai Marso metus arba maždaug dvejus Žemės metus (687 dienas). Per tą laiką roveris tyrinės upės žiotis ir paviršių kraterio viduje. Po to prasidės ilgas pakilimo etapas. Šios misijos dalies trukmė visiškai priklauso nuo marsaeigio ištvermės ir našumo, taip pat nuo atitinkamų lėšų, kurias NASA gaus Žemėje, kad galėtų tęsti misiją.
Deguonies gamyba Marse
Vykdydami MOXIE eksperimentą, mokslininkai nori išbandyti deguonies gavimo iš anglies dioksido technologiją elektrolizės procese. Daroma prielaida, kad MOXIE įrenginys turėtų pagaminti 10 gramų deguonies per valandą.
Šio eksperimento rezultatai galės daug pasakyti apie pilotuojamų misijų į Marsą galimybę ateityje. MOXIE bus suaktyvintas tris kartus per pirmąsias trisdešimt dienų. Visą misiją suplanuota dešimt skirtingų deguonies gamybos bandymų skirtingu paros metu ir sezonais.
Mėginių rinkimas yra Marso mėginių grąžinimo programos dalis
Tačiau pagrindinė ekspedicijos į Marsą užduotis išlieka mėginių surinkimas iš planetos paviršiaus. Kaip ir jo pirmtakas „Curiosity“, mūsų Marso tyrinėtojas ieškos įvairių uolienų, iš kurių galėtų paragauti. Tam tikru momentu roverio surinkti mėginiai bus nusodinti saugojimui ant paviršiaus. Tai primena vieną iš užduočių, kurias būtina atlikti ERC (European Rover Challenge) metu – pasiimti „Perseverance“ nešamus konteinerių vamzdžius, paguldytus keliose maršruto vietose, o paskui perkelti į starto tašką.
Šių mėginių vieta bus stebima iš Marso orbitos vieno metro tikslumu. Mėginiuose bus maždaug 15 g medžiagos, išpjautos iš uolos arba paimtos nuo paviršiaus. Ateityje, kaip dalis vis dar konceptualios grąžinimo programos, transporto priemonės atvyks į Raudonąją planetą jas paimti ir išsiųsti atgal į Žemę.
Kaip matote, NASA inžinieriai turi grandiozinių planų. Žingsnis sėkmingo roverio nusileidimo forma žengtas, dabar nekantriai laukiame tolesnių rezultatų. Viskas priklausys nuo Perseverance plėtros komandos sėkmės. Ir ateityje tikrai apie viską išsamiai papasakosime mūsų svetainėje.
Taip pat įdomu:
Štai kaip yra... O aš maniau, kad jie ten skrido grynai tam, kad socialiniuose tinkluose talpintų nuotraukas ir video :)