Po skoraj sedmih mesecih poleta ameriški rover Perseverance in dron Ingenuity pristal na Marsu Kaj zanimivega bodo počeli na površju Rdečega planeta?
Prva čustva, povezana s pristankom roverja Perseverance, so že prisotna umirilo čas je, da se seznanimo z načrtom njegovega bivanja za prihodnje mesece, dolgoročno pa morda za več let. Oglejmo si torej pobližje kraj pristanka in pot, ki ji bo rover sledil v iskanju sledi življenja na Marsu, ter ugotovimo, katere naloge bo opravljal.
Preberite tudi: Kaj nam lahko prepreči kolonizacijo Marsa?
Vztrajnostni rover
Čeprav se morda zdi, da roverji niso nič novega, je Perseverance pravzaprav šele peti rover v zgodovini Rdečega planeta. Tam je nekoč pristajal Sojourner, Opposrečnost, duh in radovednost. To je to.
Doslej je bila edina država, ki ji je uspelo dostaviti delujoč rover na Mars, ZDA. Vendar se to lahko hitro spremeni, saj je 10. februarja v orbito Rdečega planeta vstopila prva kitajska sonda za Mars Tianwen-1. Na krovu je (seveda) prvi kitajski rover, ki se bo čez približno tri mesece od njega odlepil in poskušal pristati na površju planeta. Če mu bo uspelo, bo Kitajska postala šele druga država v zgodovini, ki bo poslala robota na površje Marsa.
Danes pa je naša zgodba o roverju Perseverance, ki je največja (3×3×2 m) in najnaprednejša naprava, ki je kadarkoli dosegla površje Marsa. Naprava je v marsičem podobna svoji predhodnici – Curiosity. Je pa masivnejši in veliko bolje opremljen. Na krovu je prostora za kar 23 kamer, dva mikrofona, specializirano dvometrsko roko robotskega manipulatorja in sedem znanstvenih instrumentov. Celotna naprava tehta približno 1 tono. Rover bo poganjal generator MMRTG, katerega vir energije je 5 kg plutonija-238.
Naprava bo lahko potovala s hitrostjo do 152 metrov na uro. Čeprav ta hitrost na Zemlji ni navdušujoča, bi to na Marsu postalo najhitrejše vozilo v zgodovini. Zahvaljujoč temu bo v naslednjih nekaj letih rover lahko raziskoval nekdanjo delto reke, nato dno kraterja in na koncu njegov rob. Več o tem spodaj.
Vztrajnost ima na krovu tudi napreden vrtalnik, ki ne bo samo vrtal v različne kamnine, temveč bo lahko iz njih vzel vzorce, jih zapakiral v posebne viale iz titana, jih tesno zaprl in pustil na površju planeta. Na krovu je 43 takih vial.
V okviru naslednje misije, ki naj bi jo izstrelili leta 2026, bo drug rover zbral vse vzorce, težke skupaj približno 0,5 kg, ki so ostali od Perseverance, jih dostavil v zabojnik majhne rakete, ki bo nato , jih bo dostavil v orbito okoli Marsa . Tam bo zabojnik čakala evropska vesoljska sonda, ki ga bo po prevzemu paketa vzorcev dostavila na Zemljo. To bo prva misija, ki bo na Zemljo dostavila vzorce prsti z drugega planeta. Vendar bomo morali na ta dogodek še dolgo čakati. Znanstveniki predvidevajo, da bi lahko vzorce vrnili na Zemljo do leta 2031.
Zaradi možnosti odkrivanja sledi preteklega življenja so viale z vzorci popolnoma sterilne in izdelane iz čistih komponent. Le tako bodo znanstveniki prepričani, da potencialne sledi življenja v viali dejansko prihajajo z Marsa, rover pa jih ni ujel z Zemlje. Perseverance je avtomatiziran astrobiolog, poslan z Zemlje na Mars, pravijo inženirji misije.
Preberite tudi: Kakšna je nevarnost za Zemljo zaradi spremembe magnetnega polja?
Več podrobnosti o mestu pristanka Perseverance
Tukaj je že od samega začetka marsikaj zanimivega. Marsov rover v globok spanec Opportunity je premagal Marsovsko dolino, imenovano… Vztrajnost. Podobnost imen pa ne pomeni, da bo rover Perseverance raziskoval prav to območje. V praksi so roverji na Marsu pristali na zelo različnih mestih. Perseverance je najbližje mestu pristanka evropskega modula Beagle 2, ki je površje Marsa dosegel leta 2003, a se je pokvaril in ni nikoli vzpostavil stika. Vendar je dvomljivo, da bo v bližnji prihodnosti nov rover lahko dosegel in preučil ostanke evropske pristajalne skupine. Navsezadnje je nekaj sto kilometrov.
Spodnji zemljevid, ki ga morda že poznate, prikazuje pristajališča vseh misij na Mars. Vidite lahko, da so to kraji vzdolž ekvatorja planeta, ki so nekoliko severno ali južno. Kraj pristanka, izbran za misijo Perseverance, velja za enega najzanimivejših na planetu.
Rover je pristal v prazgodovinski delti (stari skoraj 3-4 milijone let) reke, ki se je izlivala v jezero in polnila krater Jezero. Prav ta »estuarij« in pravzaprav njegove ostanke bo raziskovala Vztrajnost, ki se bo na nek način podala na pot »gorvodno«.
Poglejmo pristajalno mesto s širše perspektive. Kratersko jezero se nahaja na stičišču več regij. Velika udarna kotlina, gorsko območje in kraj, ki je bil nekoč vulkansko aktiven. Merilo in napisi so prikazani na fotografiji, posneti z evropskega vesoljskega plovila Mars Express. Vložek prikazuje bližnji posnetek kraterja in približno mesto pristanka roverja.
Druga fotografija kraterja je zasukana za 90 stopinj glede na druge fotografije, ki vam jih prikazujemo, vendar je anaglif v 3D, tako da lahko, če imate takšna očala, doživite vsaj malo tretje dimenzije na Marsu.
Na podlagi fotografij NASA in ESA, v sodelovanju z JPL in DLR je nastal interaktivni zemljevid, ki nam v obliki tridimenzionalnih posnetkov prikaže krater Jezero, njegovo okolico in najbolj zanimive kraje.
Zemljevid ima več informacijskih slojev. Ogledate si lahko na primer gladino jezera v času, ko je lahko globoko do 250 metrov. Konturne črte olajšajo orientacijo po višini, vendar jih lahko izklopite, če vas motijo. Slike je mogoče povečati in pomanjšati.
»Baloni« prikazujejo najbolj zanimive kraje z vidika raziskovanja, a vseh ne bo obiskala Vztrajnost. Na zemljevidu je prikazana tako delta, skozi katero je voda odtekala v jezero, kot odvodni kanal (desno). Zaključek je, da to ni bil zbiralnik stoječe vode, zato je območje dobro mesto za iskanje sledi preteklega življenja.
Načrtovana pot Vztrajnosti
Sama pot roverja se lahko spremeni glede na rezultate prejšnjih študij. Če se bo analiza sedimentov v samem kraterju izkazala za posebej zanimivo, bo rover tam ostal dlje. Vendar je načrtovana pot potovanja, izbrana na podlagi natančne analize fotografij, posnetih iz orbite, takšna, kot je prikazana na spodnji sliki.
Foto mozaik je bil izdelan s kamerami sonde MRO. Krater Belva, viden blizu središča, ima premer 1 kilometer. Znano je že, da bo rover raziskoval delto prazgodovinske reke Neretve, ene od dveh, ki sta se verjetno izlivali v kratersko jezero. Kot ste morda opazili, so imena krajev na tem območju Marsa povezana s kraji na Zemlji, ki so v Evropi, v Bosni in Hercegovini (Jezero, istoimenska reka).
Načrtovana pot Perseverance (označena z zeleno) je namenjena raziskovanju najrazličnejših ostankov starodavnega jezera, pa tudi sledi preteklega življenja, vsaj enega v mikrobni obliki. Ti mikrobi lahko preživijo v zelo sovražnem okolju, tako da četudi Mars nikoli ni bil raj, bi ga vsaj ta oblika življenja lahko naselila.
Kot že vemo, bo Perseverance bolj neodvisen od talne kontrole kot Opportunity. Rover lahko čez dan pokriva tudi daljše razdalje. Višina pobočja kraterja, ki označuje obalo nekdanjega jezera, je okoli 610 metrov. Vendar pa lahko to višino primerjate z višino Mount Sharp, na katero ste se povzpeli Opportunity, naj vas ne zavede – področje, kjer se bo vrtelo kolesje Perseverance, bo še težje kot v primeru njegovega velikega brata.
Preberite tudi: Iskanje življenja zunaj Zemlje. Zakaj Mars?
Zakaj ravno gor in ne obratno?
Na prvi pogled je morda presenetljivo, zakaj je rover pristal nižje, zdaj pa se bo dvignil, kako Opportunity. Zakaj ni bilo mogoče pristati na nasprotni strani, na vrhu? Razlogov za to odločitev je bilo več. Po eni strani bi bil pristanek v hribih bistveno bolj nevaren kot v dolini, pot navzdol pa tvegana.
Poleg tega ima rover možnost, da se premika navzgor, naleti na kraje, zanimive za raziskave, običajno starejše, kot če bi se premikal od zgoraj navzdol. NASA pravi, da bo potovanje Perseverance na Mars in njegov vzpon potovanje skozi čas. Se pravi, čaka nas veliko odkritij in najdb.
Dron nad površjem Marsa
Tokrat je skupaj z roverjem na Mars poletela še ena naprava – helikopter Ingenuity. Njegova edina naloga je ugotoviti, ali je v izjemno redki atmosferi Marsa sploh mogoče leteti. Telo drona ima obliko paralelepipeda, ki ni večje od odbojkarske žoge, konča se z dvema rotorjema, ta struktura pa sloni na štirih tankih nogah. Celotna naprava tehta nekaj več kot 2 kg. Rotorja se vrtita v nasprotnih smereh s hitrostjo osupljivih 2400 vrtljajev na minuto, kar mu bo omogočilo, da se dvigne nad površino Marsa v zelo tanki atmosferi.
Ko bo postavljen na površje Marsa in se bo rover premaknil na varno razdaljo, načrtujejo inženirji pet kratkih poletov. Najdaljši od načrtovanih poletov bo trajal približno 90 sekund. Največja višina leta bo približno 5 metrov, največja razdalja, ki jo bo dron preletel pa približno 50 metrov. Vse teste bomo snemali in fotografirali z varne razdalje s kamerami Perseverance.
Čeprav, kot priznavajo inženirji, obstaja zelo velika verjetnost, da se bo misija Ingenuity zelo hitro končala. Nihče še ni poskušal poleteti s katero koli napravo nad površjem drugega planeta. Poleg tega je težava v tem, da bodo zaradi razdalje in s tem povezanih zamud pri signalu, ki doseže Zemljo, vsi leti popolnoma avtonomni. To pomeni, da bo dron moral samostojno vzleteti, leteti, izbrati pristajalno mesto in varno pristati. Zato stvari morda ne bodo šle po načrtih.
Če prvi let ne uspe, je škoda. Čeprav neuspeh misije helikopterja ne more negativno vplivati na glavno nalogo roverja. Če pa bodo uspešen en, dva ali trije preleti Marsove površine, bi lahko bile potencialne koristi za prihodnje misije ogromne. Potrditev zmožnosti letenja nad površjem Marsa bi lahko pomenila, da bodo prihodnje misije na Mars letele z naprednejšimi droni, ki bodo lahko dosegli kraje, kamor ne more doseči noben rover. Takšne naprave se lahko uporabljajo na primer za orientacijo in izbiro krajev, kamor je najbolje poslati rover. Pogled iz ptičje perspektive čez rob pečine ali drugo stran hriba lahko znanstvenikom omogoči, da preverijo, ali naj bi se rover ali druga raziskovalna oprema res usmerila tja ali naj izberejo drugo lokacijo.
Preberite tudi: Luna kliče! Zakaj toliko govorimo o odhodu na Luno? Trenutno stanje in obeti misij
Akcijski načrt za rover in dron
V naslednjih 30 dneh (približno sredi marca) bo Perseverance podvržen obsežnemu testiranju in preverjanju stanja v pripravah na potovanje po površini. Po odklepanju vseh kamer bomo sčasoma dobili prve prave fotografije kraterja Jezero.
Na severni polobli Marsa se je začela pomlad, a to ne pomeni, da bo temperatura ugodna. Ponoči lahko pade tudi do -90 stopinj Celzija. Nasini inženirji morajo to upoštevati in svoja dejanja uskladiti glede na situacijo.
Prva faza misije bo sprostitev drona Ingenuity, o katerem smo govorili zgoraj. Znano je že, da njegove baterije in elektronika po pristanku na površju delujejo normalno.
To se bo zgodilo v prvih nekaj deset dneh po pristanku roverja na Marsu (marec-april). Morda čim prej, tem bolje, saj je helikopter obešen na dnu roverja. Vendar to ne bo hitra operacija, ampak nekaj bolj podobnega ustvarjanju počasnega filma s skrbno pripravo vsakega posnetka. Zato lahko po dosegu predvidene lokacije poleta traja nekaj dni, da je dron pripravljen.
Ingenuityjeva misija bo trajala 31 dni. V tem času želi pokazati možnost upravljanja letal na Marsu, kar je zelo pomembno tako za znanstvene misije kot za prihodnje bivanje ljudi na Rdečem planetu. Tudi prve fotografije Marsa bodo posnete z nizke višine, torej s približno 3-5 metrov nad površjem in na razdalji 50 metrov od predvidenega mesta pristanka. Vsak let ne sme trajati več kot 90 sekund.
Vztrajnost se bo nato osredotočila na glavno fazo svoje misije, ki bo trajala najmanj marsovsko leto ali približno dve zemeljski leti (687 dni). V tem času bo rover raziskoval ustje reke in površje znotraj kraterja. Po tem se bo začela dolga etapa vzpona. Trajanje tega dela misije je v celoti odvisno od vzdržljivosti in zmogljivosti roverja, pa tudi od razpoložljivosti ustreznih sredstev, ki jih bo Nasa prejela na Zemlji za nadaljevanje misije.
Proizvodnja kisika na Marsu
Znanstveniki želijo v okviru eksperimenta MOXIE preizkusiti tehnologijo pridobivanja kisika iz ogljikovega dioksida v procesu elektrolize. Predvideva se, da bi morala biti naprava MOXIE sposobna proizvesti 10 gramov kisika na uro.
Rezultati tega poskusa nam bodo lahko povedali veliko o možnostih misij s posadko na Mars v prihodnosti. MOXIE bo v prvih tridesetih dneh aktiviran trikrat. V celotni misiji je načrtovanih deset različnih testov proizvodnje kisika v različnih obdobjih dneva in letnih časih.
Zbiranje vzorcev je del programa Mars Sample Return
Vendar glavna naloga odprave na Mars ostaja zbiranje vzorcev s površine planeta. Tako kot njegov predhodnik Curiosity bo tudi naš marsovski raziskovalec iskal različne kamnine za vzorčenje. V nekem trenutku bodo vzorci, ki jih je zbral rover, odloženi za shranjevanje na površini. To spominja na eno od nalog, ki jih je treba opraviti med ERC (European Rover Challenge) – pobiranje cevi kontejnerjev, ki jih prenaša Perseverance in so položene na več mestih vzdolž poti, ter jih nato prestaviti na izhodišče.
Lokacija teh vzorcev se bo spremljala iz Marsove orbite z natančnostjo enega metra. Vzorci bodo vsebovali približno 15 g materiala, odrezanega iz skale ali vzetega s površine. V prihodnosti bodo v okviru še vedno konceptualnega programa vračanja vzorcev na Rdeči planet prispela vozila, ki jih bodo prevzela in poslala nazaj na Zemljo.
Kot lahko vidite, imajo Nasini inženirji veličastne načrte. Korak v obliki uspešnega pristanka roverja je bil storjen, zdaj nestrpno čakamo na nadaljnje rezultate. Vse bo odvisno od uspeha razvojne ekipe Perseverance. In v prihodnosti vam bomo zagotovo o vsem podrobno povedali na naši spletni strani.
Zanimivo tudi:
Takole je... Pa sem mislil, da so prileteli tja zgolj zato, da objavljajo slike in videe na družbenih omrežjih :)