Prieš dešimt metų NASA Reaktyvinio judėjimo laboratorijos inžinieriai šventė sėkmingą ketvirtojo marsaeigio „Curiosity“ nusileidimą Marse, kuris 2012 m. leidosi į kelionę, siekdamas išsiaiškinti, ar Raudonojoje planetoje kada nors galėjo egzistuoti gyvybė.
Nuo nusileidimo roveris įveikė daugiau nei 28,1 km ir padarė daug mokslinių atradimų. „Curiosity“ šiuo metu tyrinėja ir kerta Sharp kalną – 5,5 km aukščio kalną, esantį Gale kraterio centre. Automobilio dydžio robotas aprūpintas moksliniais instrumentais, skirtais planetos klimatui ir geologijai tirti. Taigi, kaip sekėsi misija? O ko „Curiosity“ marsaeigis gali išmokyti mus apie kosmoso tyrinėjimo praeitį ir galimą ateitį?
Kelionė į Raudonąją planetą
„Curiosity“ kelionė prasidėjo 26 m. lapkričio 2011 d., kai ji buvo paleista „United Launch Alliance Atlas V“ raketa. Įskridęs į pradinę orbitą „Centaur“ stiprintuvas padarė paskutinį paleidimą, kad nukreiptų marsaeigį į Marsą.
Atsijungęs nuo stiprintuvo, erdvėlaivis praleido daugiau nei aštuonis mėnesius kosmose ir atliko keturis trajektorijos korekcijos manevrus, kad tiksliai sureguliuotų savo trajektoriją artėjant prie Raudonosios planetos. Per tą laiką roveris buvo patalpintas į aeroshell, pritvirtintą prie pagreičio pakopos. Aeroshell buvo sukurtas apsaugoti ir manevruoti marsaeigį įvažiuojant į Marso atmosferą ir leidžiantis į ją, o „sparno stadija“ teikė galią, ryšius ir temperatūros kontrolę „Curiosity“ pakeliui į Marsą. Kai erdvėlaivis artėjo prie Raudonosios planetos, jis numetė savo „sparno stadiją“ likus maždaug 10 minučių iki patekimo į atmosferą.
Patekusi į atmosferą, transporto priemonė pateko į įvažiavimo, nusileidimo ir nusileidimo (EDL) etapą, kurį komanda pavadino „Septyniomis teroro minutėmis“. Kai marsaeigis pateko į Marso atmosferą, aerostatas pradėjo šaudyti iš privairavimo sraigtų, kad roveris nenukryptų į nusileidimo vietą. Grįžtant, šilumos skydas apsaugojo marsaeigį nuo temperatūros, viršijančios 870 °C, didžiausio šildymo metu.
Saugiai sugrįžęs į atmosferą, orlaivis išskleidė parašiutą, kad toliau lėtėtų. Šiek tiek mažiau nei dvi minutes nusileidęs parašiutu, įrenginys atsiskyrė nuo aerolinio korpuso ir toliau leidosi naudodamasis „skraidančiu liftu“, varomu raketų variklių. Liftas veikė kaip paskutinis roverio nusileidimo etapas, sulėtindamas jį, kad būtų užtikrintas minkštas nusileidimas ant paviršiaus. Sky Crane, pakabintas ant savo variklių, naudojo kabelius, kad nuleistų roverį paskutinius kelis metrus į paviršių, kad Dangaus krano varikliai neišmestų per daug šiukšlių iš paviršiaus.
Ši sistema buvo pirmoji tokio tipo sistema, kuri kada nors buvo naudojama misijoje ir buvo reikalinga dėl didžiulės aparato masės, palyginti su ankstesniais roveriais. „Curiosity“ masė yra 899 kg, o ankstesni roveriai, tokie kaip Spirit ir Opportunity, buvo daug mažesni – tik 185 kg – ir saugiam nusileidimui naudojo oro pagalvių sistemą.
Patobulintas „Curiosity“ dvynys „Perseverance“ taip pat naudojo dangaus krano sistemą, kad nusileistų Marse 2021 m. vasario mėn.
Taip pat įdomu:
Kelias ateinančias savaites mašina buvo tikrinama ir išbandyta, kad įsitikintų, jog visos sistemos veikia tinkamai.
10 metų ir misija vis dar tęsiasi
Per dešimt tyrimų metų „Curiosity“ gerokai viršijo pradinius misijos reikalavimus, kurie iš pradžių turėjo trukti tik dvejus metus. Tačiau šie tyrimai nenuėjo veltui: roverio ratai buvo gerokai apgadinti įveikus 28,1 km taką, kurio didžioji dalis praėjo uolėtu reljefu. Tačiau „Curiosity“ misijos komandai pavyko pristabdyti ratų sunaikinimą.
Imamasi priemonių važiuoti lygesniu reljefu, o komanda netgi sukūrė algoritmą, leidžiantį „Curiosity“ reguliuoti savo ratų greitį, priklausomai nuo to, kokiomis uolomis ji kopia. Misijos komanda dabar taip pat nurodo marsaeigiui naudoti Mars Hand Lens Imager (MAHLI) ant savo roboto rankos, kad būtų galima fotografuoti ratus kas 500 m kelionės.
Nepaisant „Curiosity“ ratų susidėvėjimo, mobilioji mokslo laboratorija ir toliau juda, įskaitant 612 m kopimą nuo nusileidimo, o roveris ir toliau kyla į Sharp kalną. Šis aukščio pokytis leido mokslo komandai ištirti jaunesnes uolienas ir uolienų sluoksnius, kurie padeda nušviesti vandeningą Marso praeitį.
Tyrimas
Smalsumas ne tik atskleidžia Marso praeities paslaptis. Visą savo buvimo Marse laiką NASA marsaeigis nuolat matuoja spinduliuotę savo radiacijos vertinimo detektoriumi (RAD). Radiacijos, kurią veikia marsaeigis, kiekio matavimas yra gyvybiškai svarbus siekiant padėti mokslininkams rasti geriausius būdus apsaugoti astronautus būsimose misijose į Raudonąją planetą.
Vienas įdomiausių radinių buvo rastas 2016 m., kai „Curiosity“ stovėjo šalia Murray Buttes nuo rugsėjo 9 iki 21 d. Stovėjimo metu RAD įrenginys užfiksavo 4 % sumažintą bendrą emisiją ir 7,5 % – neutralių dalelių emisiją. Nuosmukio priežastis buvo ta, kad roveris buvo pastatytas šalia atodangos, o tai savo ruožtu užblokavo dalį radiacijos, kad ji nepatektų į marsaeigį.
Tokie duomenys atveria galimybę potencialiai panaudoti Marso regolitą buveinėms apsaugoti nuo paviršiuje esančios radiacijos arba panaudoti patį paviršių statant buveines Marso lavos vamzdeliuose.
„Curiosity“ taip pat pirmą kartą išmatavo bendrą organinės anglies kiekį Marso uolienose mėginyje, paimtame 2014 m. iš Yellowknife įlankos. Nors šie duomenys buvo gauti 2014 m., prireikė metų analizės, kad suprastų visą kontekstą.
„Mes aptikome mažiausiai 200–273 milijonines dalis organinės anglies. Tai yra palyginama ar net daugiau nei randama uolienose labai retai apgyvendintose Žemės vietose, pavyzdžiui, Atakamos dykumos dalyje Pietų Amerikoje, ir daugiau nei buvo rasta Marse meteorituose“, – sakė NASA atstovė Jennifer Stern. Kosminių skrydžių centras. Goddardas NASA.
Organinė anglis yra organinių molekulių pagrindas. Šių organinių molekulių buvimas nebūtinai rodo gyvybės buvimą, nes jos gali susidaryti dėl natūralių procesų. Tačiau jų buvimas – kartu su ankstesniais įrodymais apie buvimą Marse praeityje – domina daugelį mokslininkų.
Roveris šias medžiagas gavo naudodamas grąžtą, esantį ant įrenginio roboto rankos. Pasirinkęs uolą, gręžtuvas gali paimti iki 2 colių gylio mėginį. Gręžimo proceso metu uoliena susmulkinama į miltelius, kurie vėliau gali būti perkelti į mėginio analizės Marse (SAM) instrumentą.
Tada SAM įkaitina mėginį iki maždaug 850°C temperatūros ir sujungia jį su deguonimi, kad organinę anglį paverstų CO2. Tada roveris matuoja pagaminto CO2 kiekį, kuris naudojamas tiksliai organinės anglies kiekiui mėginyje nustatyti.
Per pastarąjį dešimtmetį NASA „Curiosity“ grąžino 3102 GB duomenų ir išgręžė 35 skyles. Iki šiol šie duomenys leido paskelbti 883 mokslo darbus. Nors šiuo metu marsaeigiui kyla problemų dėl ratų susidėvėjimo ir sumažėjusios radioizotopinio termoelektrinio generatoriaus (RTG) galios, robotizuota transporto priemonė viršijo lūkesčius ir tikimasi, kad jis dar daugelį metų darys mokslinius atradimus.
Jūs galite padėti Ukrainai kovoti su Rusijos įsibrovėliais. Geriausias būdas tai padaryti – aukoti lėšas Ukrainos ginkluotosioms pajėgoms per Išgelbėk gyvybę arba per oficialų puslapį NBU.
Taip pat skaitykite: