Etter nesten syv måneders flytur drone den amerikanske Perseverance-roveren og Ingenuity landet på Mars Hvilke interessante ting vil de gjøre på overflaten av den røde planeten?
De første følelsene knyttet til landingen av Perseverance-roveren er allerede der avtok det er på tide å gjøre seg kjent med planen for oppholdet hans for de kommende månedene, og på lang sikt, kanskje i flere år. Så la oss se nærmere på landingsstedet og ruten roveren vil følge i jakten på spor etter livet på mars, og finne ut hvilke oppgaver den skal utføre.
Les også: Hva kan hindre oss i å kolonisere Mars?
Utholdenhet rover
Selv om det kan virke som rovere ikke er noe nytt, er Perseverance faktisk bare den femte roveren i den røde planetens historie. Sojourner pleide å lande der, Opporenhet, ånd og nysgjerrighet. Det var det.
Så langt var det eneste landet som klarte å levere en funksjonell rover til Mars, USA. Dette kan imidlertid endre seg raskt, for 10. februar gikk Kinas første Mars-sonde, Tianwen-1, i bane rundt den røde planeten. Om bord er (selvfølgelig) den første kinesiske roveren, som om omtrent tre måneder vil løsne fra den og prøve å lande på planetens overflate. Hvis han lykkes, vil Kina bare bli det andre landet i historien som sender en robot til overflaten av Mars.
Men i dag handler historien vår om Perseverance-roveren, som er den største (3×3×2 m) og mest avanserte enheten som noensinne har nådd overflaten til Mars. På mange måter ligner enheten sin forgjenger – Curiosity. Den er imidlertid mer massiv og mye bedre utstyrt. Det er plass om bord til hele 23 kameraer, to mikrofoner, en spesialisert to meter lang robotmanipulatorarm og syv vitenskapelige instrumenter. Hele enheten veier omtrent 1 tonn. Roveren vil bli drevet av MMRTG-generatoren, hvor energikilden er 5 kg plutonium-238.
Enheten vil kunne reise med en hastighet på opptil 152 meter i timen. Selv om det tempoet ikke er imponerende på jorden, vil det på Mars gjøre det til det raskeste kjøretøyet i historien. Takket være dette vil roveren i løpet av de neste årene kunne utforske det tidligere deltaet til elven, deretter bunnen av krateret, og til slutt kanten. Mer om dette nedenfor.
Perseverance har også en avansert drill om bord som ikke bare vil bore inn i en rekke bergarter, men som også vil kunne ta prøver fra dem, pakke dem i spesielle titanampuller, forsegle dem tett og la dem ligge på planetens overflate. Det er 43 slike hetteglass om bord.
Som en del av det neste oppdraget, som er planlagt lansert i 2026, vil en annen rover samle alle prøvene, som veier totalt ca. 0,5 kg, som er igjen fra Perseverance, levere dem til en beholder med en liten rakett, som igjen , vil levere dem til bane rundt Mars . Der vil den europeiske romsonden vente på beholderen og levere den til jorden etter å ha samlet prøvepakken. Dette vil være det første oppdraget for å levere jordprøver fra en annen planet til jorden. Dette arrangementet må vi imidlertid vente lenge på. Forskere antyder at prøvene kan returneres til jorden rundt 2031.
På grunn av muligheten for å oppdage spor fra et tidligere liv, er prøveampullene fullstendig sterile og laget av rene komponenter. Bare på denne måten vil forskerne være sikre på at de potensielle sporene av liv i hetteglasset faktisk kommer fra Mars, og roveren fanget dem ikke fra jorden. Perseverance er en automatisert astrobiolog sendt fra Jorden til Mars, sier ingeniører fra oppdragsteamet.
Les også: Hva er trusselen mot jorden fra en endring i magnetfeltet?
Flere detaljer om Perseverances landingsside
Det er mye interessant her helt fra begynnelsen. Mars rover til sin dype søvn Opportunity har overvunnet en Mars-dal kalt ... Utholdenhet. Likheten mellom navnene betyr imidlertid ikke at Perseverance-roveren vil utforske akkurat dette området. I praksis landet rovere på Mars på vidt forskjellige steder. Utholdenhet er nærmest landingsstedet til Europas Beagle 2-modul, som nådde overflaten av Mars i 2003, men som ikke fungerte og aldri fikk kontakt. Men det er tvilsomt at en ny rover i nær fremtid vil være i stand til å nå og studere restene av det europeiske landingspartiet. Det er tross alt flere hundre kilometer.
Kartet nedenfor, som du kanskje allerede er kjent med, viser landingsstedene for alle Mars-oppdragene. Du kan se at dette er steder langs planetens ekvator som er litt nord eller sør. Landingsstedet valgt for Perseverance-oppdraget regnes som et av de mest interessante på planeten.
Roveren landet i det forhistoriske deltaet (nesten 3-4 millioner år gammelt) av elven som rant ut i innsjøen og fylte innsjøens krater. Det er denne "elvemunningen", og faktisk dens levninger, som vil bli utforsket av Perseverance, som på en viss måte vil gå på en reise "oppstrøms".
La oss se på landingsstedet fra et bredere perspektiv. Crater Lake ligger i krysset mellom flere regioner. Et stort sjokkbasseng, et fjellområde og et sted som en gang var vulkansk aktivt. Målestokk og bildetekster er vist i et fotografi tatt fra romfartøyet European Mars Express. Innsatsen viser et nærbilde av krateret og det omtrentlige landingsstedet til roveren.
Det andre bildet av krateret er rotert 90 grader i forhold til de andre bildene vi viser deg, men det er en anaglyf i 3D, så hvis du har den typen briller, kan du oppleve i det minste litt av den tredje dimensjonen på Mars.
Basert på fotografier fra NASA og ESA, i samarbeid med JPL og DLR ble det laget interaktivt kart, som viser oss Jezero-krateret, dets omgivelser og de mest interessante stedene i form av tredimensjonale bilder.
Kartet har flere informasjonslag. Du kan for eksempel se nivået til en innsjø på et tidspunkt da den kan være opptil 250 meter dyp. Konturlinjer gjør det lettere å orientere seg i høyden, men du kan slå dem av hvis de plager deg. Bilder kan zoomes inn og ut.
"Ballonger" viser de mest interessante stedene fra forskningssynspunkt, men ikke alle vil bli besøkt av Perseverance. Kartet viser både deltaet som vannet rant gjennom innsjøen og dreneringskanalen (til høyre). Konklusjonen er at dette ikke var et reservoar av stillestående vann, så området er et godt sted å lete etter spor etter tidligere liv.
Utholdenhets planlagte rute
Ruten til selve roveren kan endres avhengig av resultatene fra tidligere studier. Hvis analysen av sedimenter i selve krateret viser seg å være spesielt interessant, vil roveren bli der lenger. Imidlertid er den planlagte reiseruten, valgt basert på nøye analyse av fotografier tatt fra bane, som vist i figuren nedenfor.
Fotomosaikken ble laget ved hjelp av MRO-sondekameraene. Belva-krateret, synlig nær sentrum, har en diameter på 1 kilometer. Det er allerede kjent at roveren skal utforske deltaet til den forhistoriske elven Neretva, en av de to som trolig har rant ut i kratersjøen. Som du kanskje har lagt merke til, er navnene på stedene i dette området av Mars relatert til stedene på jorden som er i Europa, i Bosnia-Hercegovina (Jezero, elven med samme navn).
Perseverances planlagte rute (uthevet i grønt) har som mål å utforske et bredt utvalg av rester av en eldgammel innsjø, samt spor fra tidligere liv, minst en av mikrobiell form. Disse mikrobene kan overleve i et svært fiendtlig miljø, så selv om Mars aldri var et paradis, kunne i det minste denne livsformen bebo det.
Som vi allerede vet, vil Perseverance være mer uavhengig av bakkekontroll enn Opportunity. Roveren kan også tilbakelegge lengre distanser på dagtid. Høyden på skråningen til krateret, som markerer bredden av den tidligere innsjøen, er omtrent 610 meter. Men denne høyden kan du sammenligne med høyden på Mount Sharp, som ble besteget Opportunity, ikke la deg lure - området der hjulene til Perseverance vil rulle vil være enda vanskeligere enn i tilfellet med storebroren.
Les også: Jakten på liv utenfor jorden. Hvorfor Mars?
Hvorfor akkurat opp og ikke omvendt?
Ved første øyekast kan det være overraskende hvorfor roveren landet lavere, og nå vil den reise seg, hvordan Opportunity. Hvorfor var det ikke mulig å lande på motsatt side, på toppen? Det var flere årsaker til denne avgjørelsen. På den ene siden ville det være betydelig farligere å lande i åsene enn i dalen, og å reise ned ville være risikabelt.
I tillegg har roveren, når den beveger seg oppover, muligheten til å møte interessante steder for forskning, vanligvis eldre, enn om den beveget seg fra topp til bunn. NASA sier at Perseverances tur til Mars og dens oppstigning vil være en reise gjennom tiden. Det vil si at mange funn og funn venter på oss.
En drone over overflaten av Mars
Denne gangen fløy en annen enhet - Ingenuity-helikopteret - til Mars sammen med roveren. Hans eneste oppgave er å finne ut om det i det hele tatt er mulig å fly i den ekstremt sjeldne atmosfæren på Mars. Kroppen til dronen har form som et parallellepipedum, ikke større enn en volleyball, ender med to rotorer, og denne strukturen hviler på fire tynne ben. Hele enheten veier litt mer enn 2 kg. Rotorene roterer i motsatte retninger med svimlende 2400 rpm, noe som vil tillate den å sveve over overflaten til Mars i en veldig tynn atmosfære.
Etter at den er plassert på overflaten av Mars og roveren beveger seg til en sikker avstand, planlegger ingeniører å foreta fem korte flyreiser. Den lengste av de planlagte flyvningene vil ta rundt 90 sekunder. Maksimal flyhøyde vil være cirka 5 meter, og maksimal avstand som dronen vil dekke er cirka 50 meter. Alle tester vil bli tatt opp og fotografert fra trygg avstand ved hjelp av Perseverance-kameraer.
Selv om det, som ingeniørene innrømmer, er svært stor sannsynlighet for at Ingenuitys oppdrag vil ende veldig raskt. Ingen har ennå forsøkt å fly noen enhet over overflaten til en annen planet. Dessuten er vanskeligheten at på grunn av avstanden og de tilhørende forsinkelsene i signalet som når jorden, vil alle flyvninger være helt autonome. Dette betyr at dronen selvstendig må ta av, fly, velge landingssted og lande trygt. Derfor kan det hende at ting ikke går som planlagt.
Hvis det første flyet mislykkes, er det for ille. Selv om feilen i helikopteroppdraget ikke kan påvirke roverens hovedoppdrag negativt. Men hvis en, to eller tre forbiflyvninger av Mars-overflaten lykkes, kan de potensielle fordelene for fremtidige oppdrag være enorme. Bekreftelse av evnen til å fly over overflaten til Mars kan bety at fremtidige Mars-oppdrag vil fly mer avanserte droner som kan nå steder der ingen rover kan nå. Slike enheter kan for eksempel brukes til orientering og valg av steder hvor det er best å sende roveren. Et fugleperspektiv over kanten av en klippe eller den andre siden av en ås kan tillate forskerne å bekrefte om en rover eller annet forskningsutstyr virkelig burde være på vei dit, eller om de skal velge et annet sted.
Handlingsplan for rover og drone
I løpet av de neste 30 dagene (rundt midten av mars) vil Perseverance gjennomgå omfattende tester og tilstandskontroller som forberedelse til overflatereise. Etter å ha låst opp alle kameraene, vil vi etter hvert få de første virkelige bildene av Jezero-krateret.
Våren har begynt på den nordlige halvkule av Mars, men det betyr ikke at temperaturen blir behagelig. Om natten kan det synke til -90 grader celsius. NASA-ingeniører må ta hensyn til dette og koordinere sine handlinger avhengig av situasjonen.
Den første fasen av oppdraget vil være utgivelsen av Ingenuity-dronen, som vi snakket om ovenfor. Det er allerede kjent at batteriene og elektronikken fungerer normalt etter landing på overflaten.
Dette vil skje i løpet av de første dusin dagene etter landingen av roveren på Mars (mars-april). Kanskje jo før jo bedre, siden helikopteret er hengt opp fra bunnen av roveren. Dette vil imidlertid ikke være en rask operasjon, men noe mer som å lage en sakte film med nøye forberedelse av hvert skudd. Etter å ha nådd det tiltenkte flystedet kan det derfor ta flere dager før dronen er klar.
Oppfinnsomhetens oppdrag vil vare i 31 dager. I løpet av denne tiden har det som mål å demonstrere muligheten for å operere fly på Mars, noe som er svært viktig både for vitenskapelige oppdrag og for det fremtidige oppholdet til mennesker på den røde planeten. Dessuten vil de første fotografiene noensinne av Mars bli tatt fra lav høyde, det vil si fra omtrent 3-5 meter over overflaten og i en avstand på 50 meter fra det utpekte landingsstedet. Hver flytur skal ikke vare mer enn 90 sekunder.
Utholdenhet vil da fokusere på hovedfasen av oppdraget, som vil vare i minst et marsår, eller omtrent to jordår (687 dager). I løpet av denne tiden vil roveren utforske munningen av elven og overflaten inne i krateret. Etter det starter en lang stigningsetappe. Varigheten av denne delen av oppdraget avhenger helt av roverens utholdenhet og ytelse, samt tilgjengeligheten av passende midler som NASA vil motta på jorden for å fortsette oppdraget.
Oksygenproduksjon på Mars
Som en del av MOXIE-eksperimentet ønsker forskerne å teste teknologien for å få oksygen fra karbondioksid i prosessen med elektrolyse. Det antas at MOXIE-apparatet skal kunne produsere 10 gram oksygen i timen.
Resultatene av dette eksperimentet vil kunne fortelle oss mye om muligheten for bemannede oppdrag til Mars i fremtiden. MOXIE vil bli aktivert tre ganger i løpet av de første tretti dagene. Ti forskjellige oksygenproduksjonstester er planlagt gjennom oppdraget til forskjellige tider på dagen og årstider.
Prøveinnsamling er en del av Mars Sample Return-programmet
Imidlertid er hovedoppgaven til ekspedisjonen til Mars fortsatt å samle prøver fra planetens overflate. I likhet med forgjengeren Curiosity vil vår Mars-utforsker lete etter en rekke steiner å prøve fra. På et tidspunkt vil prøver samlet av roveren bli deponert for lagring på overflaten. Dette minner om en av oppgavene som må utføres under ERC (European Rover Challenge) – å plukke opp containerrørene som Perseverance bærer, lagt flere steder langs ruten, for så å flytte dem til utgangspunktet.
Plasseringen av disse prøvene vil bli sporet fra Mars-bane med en nøyaktighet på én meter. Prøvene vil inneholde ca. 15 g materiale kuttet fra fjellet eller tatt fra overflaten. I fremtiden, som en del av et fortsatt konseptuelt prøvereturprogram, vil kjøretøy ankomme den røde planeten for å hente dem og sende dem tilbake til jorden.
Som du kan se, har NASA-ingeniører grandiose planer. Skrittet i form av en vellykket landing av roveren er tatt, nå venter vi spent på videre resultater. Alt vil avhenge av suksessen til Perseverance-utviklingsteamet. Og i fremtiden vil vi definitivt fortelle deg om alt i detalj på nettstedet vårt.
Også interessant:
Slik er det... Men jeg trodde de fløy dit utelukkende for å legge ut bilder og videoer på sosiale nettverk :)