Sau gần bảy tháng bay, chiếc máy bay American Perseverance và chiếc máy bay không người lái Ingenuity hạ cánh trên Sao Hoả Họ sẽ làm những điều thú vị gì trên bề mặt Hành tinh Đỏ?
Những cảm xúc đầu tiên liên quan đến việc hạ cánh của chiếc máy quay Perseverance đã có ở đó lún xuống Đã đến lúc làm quen với kế hoạch lưu trú của anh ấy trong những tháng tới, và về lâu dài, có lẽ trong vài năm. Vì vậy, chúng ta hãy xem xét kỹ hơn địa điểm hạ cánh và tuyến đường mà người thám hiểm sẽ đi theo để tìm kiếm dấu vết của sự sống trên sao Hỏa, đồng thời tìm hiểu xem nó sẽ thực hiện những nhiệm vụ gì.
Đọc thêm: Điều gì có thể ngăn cản chúng ta xâm chiếm sao Hỏa?
Người thám hiểm bền bỉ
Mặc dù có vẻ như những chiếc rover không có gì mới, nhưng Perseverance thực sự chỉ là chiếc rover thứ năm trong lịch sử của Hành tinh Đỏ. Sojourner từng hạ cánh ở đó, Opposự gợi cảm, Tinh thần và Sự tò mò. Đây chính là nó.
Cho đến nay, quốc gia duy nhất quản lý để đưa một thiết bị di chuyển chức năng lên sao Hỏa là Hoa Kỳ. Tuy nhiên, điều này có thể thay đổi nhanh chóng, vì vào ngày 10 tháng 1, tàu thăm dò sao Hỏa đầu tiên của Trung Quốc, Tianwen-, đã đi vào quỹ đạo quanh Hành tinh Đỏ. Trên tàu (tất nhiên) là chiếc tàu thám hiểm đầu tiên của Trung Quốc, trong khoảng ba tháng nữa sẽ tách khỏi nó và cố gắng hạ cánh xuống bề mặt hành tinh. Nếu thành công, Trung Quốc sẽ trở thành quốc gia thứ hai trong lịch sử đưa một robot lên bề mặt sao Hỏa.
Nhưng hôm nay câu chuyện của chúng ta là về chiếc tàu thám hiểm Perseverance, là thiết bị lớn nhất (3 × 3 × 2 m) và tiên tiến nhất từng đến được bề mặt sao Hỏa. Theo nhiều cách, thiết bị này giống với người tiền nhiệm của nó - Curiosity. Tuy nhiên, nó lớn hơn và được trang bị tốt hơn nhiều. Trên tàu có chỗ cho 23 camera, hai micrô, một cánh tay điều khiển robot chuyên dụng dài hai mét và bảy dụng cụ khoa học. Toàn bộ thiết bị nặng khoảng 1 tấn. Chiếc rover sẽ được cung cấp năng lượng bởi máy phát MMRTG, nguồn năng lượng chứa 5 kg plutonium-238.
Thiết bị sẽ có thể di chuyển với tốc độ lên đến 152 mét một giờ. Mặc dù tốc độ đó không ấn tượng trên Trái đất, nhưng trên sao Hỏa, nó sẽ khiến nó trở thành phương tiện nhanh nhất trong lịch sử. Nhờ đó, trong vài năm tới, người lái tàu sẽ có thể khám phá vùng châu thổ trước đây của con sông, sau đó là đáy của miệng núi lửa, và cuối cùng là rìa của nó. Thêm về điều này bên dưới.
Sự kiên trì cũng có một máy khoan tiên tiến trên tàu không chỉ khoan vào nhiều loại đá mà còn có thể lấy mẫu từ chúng, gói chúng trong lọ titan đặc biệt, niêm phong chặt chẽ và để chúng trên bề mặt hành tinh. Có 43 lọ như vậy trên tàu.
Là một phần của nhiệm vụ tiếp theo, được lên kế hoạch khởi động vào năm 2026, một máy bay khác sẽ thu thập tất cả các mẫu, nặng tổng cộng khoảng 0,5 kg, còn lại từ Perseverance, chuyển chúng đến một thùng chứa một tên lửa nhỏ, lần lượt , sẽ đưa chúng lên quỹ đạo xung quanh sao Hỏa. Ở đó, tàu thăm dò vũ trụ châu Âu sẽ đợi thùng chứa và sẽ chuyển nó đến Trái đất sau khi thu thập gói mẫu. Đây sẽ là sứ mệnh đầu tiên đưa các mẫu đất từ hành tinh khác đến Trái đất. Tuy nhiên, chúng ta sẽ phải chờ đợi sự kiện này trong một thời gian dài. Các nhà khoa học cho rằng các mẫu vật có thể được đưa trở lại Trái đất vào khoảng năm 2031.
Do có khả năng phát hiện dấu vết của tiền kiếp, các lọ mẫu hoàn toàn vô trùng và được làm bằng các thành phần tinh khiết. Chỉ bằng cách này, các nhà khoa học mới có thể chắc chắn rằng những dấu vết tiềm tàng của sự sống trong lọ thực sự đến từ sao Hỏa, và người thám hiểm đã không bắt chúng từ Trái đất. Các kỹ sư của nhóm sứ mệnh cho biết Perseverance là một nhà thiên văn học tự động được gửi từ Trái đất đến Sao Hỏa.
Đọc thêm: Mối đe dọa đối với Trái đất từ sự thay đổi trong từ trường là gì?
Thêm chi tiết về trang đích của Perseverance
Có rất nhiều thứ thú vị ở đây ngay từ đầu. Người thám hiểm sao hỏa vào giấc ngủ sâu của anh ấy Opportunity đã vượt qua một thung lũng sao Hỏa được gọi là… Sự bền bỉ. Tuy nhiên, sự giống nhau về tên gọi không có nghĩa là chiếc máy thám hiểm Kiên trì sẽ khám phá khu vực cụ thể này. Trên thực tế, những chiếc tàu lượn trên sao Hỏa đã hạ cánh ở những nơi rất khác nhau. Perseverance là nơi gần nhất với địa điểm hạ cánh của mô-đun Beagle 2 của châu Âu, đã đến bề mặt sao Hỏa vào năm 2003 nhưng bị trục trặc và không bao giờ liên lạc được. Nhưng người ta nghi ngờ rằng trong tương lai gần, một người lái tàu mới có thể tiếp cận và nghiên cứu những gì còn lại của nhóm đổ bộ châu Âu. Rốt cuộc là mấy trăm km.
Bản đồ dưới đây, mà bạn có thể đã quen thuộc, hiển thị các địa điểm hạ cánh của tất cả các sứ mệnh trên sao Hỏa. Bạn có thể thấy rằng đây là những nơi nằm dọc theo đường xích đạo của hành tinh hơi hướng về phía bắc hoặc phía nam. Địa điểm hạ cánh được chọn cho nhiệm vụ Kiên trì được coi là một trong những địa điểm thú vị nhất hành tinh.
Chiếc rover hạ cánh xuống vùng châu thổ thời tiền sử (gần 3-4 triệu năm tuổi) của con sông chảy vào hồ, lấp đầy miệng núi lửa Hồ. Chính “cửa sông” này, và thực tế là những gì còn sót lại của nó, sẽ được Kiên trì khai phá, mà ở một khía cạnh nào đó, sẽ tiếp tục hành trình “ngược dòng”.
Hãy nhìn vào trang đích từ một góc độ rộng hơn. Hồ Crater nằm ở ngã ba của một số vùng. Một lưu vực xung kích lớn, một khu vực nhiều núi và một nơi đã từng là núi lửa hoạt động. Tỷ lệ và chú thích được thể hiện trong một bức ảnh chụp từ tàu vũ trụ Mars Express của châu Âu. Hình bên hiển thị cận cảnh miệng núi lửa và vị trí hạ cánh gần đúng của máy bay.
Bức ảnh thứ hai của miệng núi lửa được xoay 90 độ so với các bức ảnh khác mà chúng tôi đang cho bạn xem, nhưng đó là một bức ảnh giả chữ trong 3D, vì vậy nếu bạn có loại kính đó, bạn có thể trải nghiệm ít nhất một chút chiều không gian thứ ba trên sao Hỏa.
Dựa trên các bức ảnh của NASA và ESA, với sự cộng tác của JPL và DLR đã được tạo ra Bản đồ tương tác, trong đó cho chúng ta thấy miệng núi lửa Jezero, môi trường xung quanh nó và những nơi thú vị nhất dưới dạng hình ảnh ba chiều.
Bản đồ có một số lớp thông tin. Ví dụ: bạn có thể xem mực nước của hồ tại thời điểm nó có thể sâu tới 250 mét. Đường đồng mức giúp bạn định hướng độ cao dễ dàng hơn, nhưng bạn có thể tắt chúng nếu chúng làm phiền bạn. Hình ảnh có thể được phóng to và thu nhỏ.
"Bóng bay" chỉ ra những nơi thú vị nhất theo quan điểm của nghiên cứu, nhưng không phải tất cả chúng đều sẽ được Perseverance ghé thăm. Bản đồ cho thấy cả vùng đồng bằng mà nước chảy vào hồ và kênh thoát nước qua đó (bên phải). Kết luận là đây không phải là một hồ chứa nước đọng, vì vậy khu vực này là một nơi thích hợp để tìm kiếm dấu vết của cuộc sống trong quá khứ.
Lộ trình đã lên kế hoạch của sự kiên trì
Bản thân lộ trình của rover có thể thay đổi tùy thuộc vào kết quả của các nghiên cứu trước đó. Nếu việc phân tích trầm tích trong miệng núi lửa trở nên đặc biệt thú vị, thì người thám hiểm sẽ ở lại đó lâu hơn. Tuy nhiên, lộ trình di chuyển dự kiến, được lựa chọn dựa trên phân tích cẩn thận các bức ảnh chụp từ quỹ đạo, như thể hiện trong hình bên dưới.
Bức tranh khảm được thực hiện bằng máy ảnh thăm dò MRO. Miệng núi lửa Belva, có thể nhìn thấy gần trung tâm, có đường kính 1 km. Người ta đã biết rằng người thám hiểm sẽ khám phá vùng châu thổ của con sông thời tiền sử Neretva, một trong hai con sông có lẽ đã chảy vào hồ miệng núi lửa. Như bạn có thể nhận thấy, tên của các địa điểm trong khu vực này của sao Hỏa có liên quan đến các địa điểm trên Trái đất ở Châu Âu, ở Bosnia và Herzegovina (Jezero, con sông cùng tên).
Lộ trình được lên kế hoạch của Perseverance (được đánh dấu bằng màu xanh lá cây) nhằm mục đích khám phá nhiều loại tàn tích còn sót lại của một hồ cổ, cũng như dấu vết của cuộc sống trong quá khứ, ít nhất là một dạng vi sinh vật. Những vi khuẩn này có thể tồn tại trong một môi trường rất khắc nghiệt, vì vậy ngay cả khi sao Hỏa không bao giờ là thiên đường, ít nhất dạng sống này có thể sinh sống ở đó.
Như chúng ta đã biết, Sự kiên trì sẽ độc lập với sự kiểm soát mặt đất hơn là Opposự gợi cảm. Rover cũng có thể bao phủ các khoảng cách xa hơn trong ngày. Chiều cao của độ dốc của miệng núi lửa, đánh dấu bờ của hồ trước đây, là khoảng 610 mét. Tuy nhiên, độ cao này bạn có thể so sánh với độ cao của Núi Sharp đã được leo lên Opportunity, đừng để bị lừa - lĩnh vực mà bánh xe của Sự kiên trì sẽ lăn bánh thậm chí còn khó khăn hơn so với trường hợp của người anh lớn của nó.
Đọc thêm: Cuộc tìm kiếm sự sống bên ngoài Trái đất. Tại sao sao Hỏa?
Chính xác là tại sao lại lên chứ không phải ngược lại?
Thoạt nhìn, có thể ngạc nhiên tại sao rover hạ cánh thấp hơn, và bây giờ nó sẽ tăng lên, làm thế nào Opposự gợi cảm. Tại sao nó không thể hạ cánh ở phía đối diện, ở phía trên? Có một số lý do cho quyết định này. Mặt khác, hạ cánh trên đồi sẽ nguy hiểm hơn đáng kể so với xuống thung lũng và việc đi xuống sẽ rất rủi ro.
Ngoài ra, khi di chuyển lên trên, người thám hiểm có cơ hội bắt gặp những địa điểm yêu thích để nghiên cứu, thường là cũ hơn, so với khi nó đang di chuyển từ trên xuống dưới. NASA nói rằng chuyến đi của Perseverance đến sao Hỏa và sự đi lên của nó sẽ là một cuộc hành trình xuyên thời gian. Đó là, nhiều khám phá và tìm kiếm đang chờ đợi chúng ta.
Một máy bay không người lái trên bề mặt sao Hỏa
Lần này, một thiết bị khác - máy bay trực thăng Ingenuity - đã bay đến sao Hỏa cùng với máy bay. Nhiệm vụ duy nhất của anh là tìm hiểu xem liệu nó có thể bay trong bầu khí quyển cực kỳ hiếm của sao Hỏa hay không. Phần thân của máy bay không người lái có hình dạng giống như một quả bóng chuyền, không lớn hơn một quả bóng chuyền, kết thúc bằng hai cánh quạt và cấu trúc này nằm trên bốn chân mỏng. Toàn bộ thiết bị nặng hơn 2 kg một chút. Các cánh quạt quay ngược chiều nhau với tốc độ đáng kinh ngạc 2400 vòng / phút, điều này sẽ cho phép nó bay lên trên bề mặt sao Hỏa trong một bầu khí quyển rất mỏng.
Sau khi nó được đặt trên bề mặt sao Hỏa và máy bay di chuyển đến một khoảng cách an toàn, các kỹ sư dự định thực hiện năm chuyến bay ngắn. Chuyến bay dài nhất theo kế hoạch sẽ mất khoảng 90 giây. Chiều cao bay tối đa sẽ là khoảng 5 mét và khoảng cách tối đa mà máy bay không người lái sẽ bao phủ là khoảng 50 mét. Tất cả các bài kiểm tra sẽ được ghi lại và chụp ảnh từ khoảng cách an toàn bằng máy ảnh Perseverance.
Mặc dù, như các kỹ sư thừa nhận, khả năng rất cao là nhiệm vụ của Ingenuity sẽ kết thúc rất nhanh. Chưa có ai cố gắng bay bất kỳ thiết bị nào trên bề mặt của hành tinh khác. Hơn nữa, khó khăn là do khoảng cách xa và sự chậm trễ liên quan đến tín hiệu đến Trái đất, tất cả các chuyến bay sẽ hoàn toàn tự trị. Điều này có nghĩa là máy bay không người lái sẽ phải độc lập cất cánh, bay, chọn nơi hạ cánh và hạ cánh an toàn. Do đó, mọi thứ có thể không diễn ra như kế hoạch.
Nếu chuyến bay đầu tiên không thành công thì quá tệ. Mặc dù, sự thất bại của nhiệm vụ trực thăng không thể ảnh hưởng tiêu cực đến nhiệm vụ chính của rover. Tuy nhiên, nếu một, hai hoặc ba mảnh bay của bề mặt sao Hỏa thành công, thì những lợi ích tiềm năng cho các sứ mệnh trong tương lai có thể là rất lớn. Việc xác nhận khả năng bay trên bề mặt sao Hỏa có thể đồng nghĩa với việc các sứ mệnh trên sao Hỏa trong tương lai sẽ bay những chiếc máy bay không người lái tiên tiến hơn có thể đến những nơi mà không người lái nào có thể tiếp cận. Ví dụ, các thiết bị như vậy có thể được sử dụng để định hướng và lựa chọn những nơi tốt nhất để gửi bộ định tuyến. Góc nhìn toàn cảnh từ rìa của một vách đá hoặc sườn bên kia của ngọn đồi có thể cho phép các nhà khoa học xác minh xem liệu một người lái tàu hoặc thiết bị nghiên cứu khác có thực sự đang hướng đến đó hay không, hay nên chọn một địa điểm khác.
Kế hoạch hành động cho rover và drone
Trong 30 ngày tới (khoảng giữa tháng ), Perseverance sẽ trải qua quá trình thử nghiệm rộng rãi và kiểm tra tình trạng để chuẩn bị cho chuyến du hành trên bề mặt. Sau khi mở khóa tất cả các camera, cuối cùng chúng ta sẽ có được những bức ảnh thực tế đầu tiên về miệng núi lửa Jezero.
Mùa xuân đã bắt đầu ở bán cầu bắc của sao Hỏa, nhưng điều này không có nghĩa là nhiệt độ sẽ dễ chịu. Vào ban đêm, nhiệt độ có thể xuống -90 độ C. Các kỹ sư của NASA cần phải tính đến điều này và điều phối các hành động của họ tùy theo tình huống.
Giai đoạn đầu tiên của nhiệm vụ sẽ là phát hành máy bay không người lái Ingenuity, mà chúng ta đã nói ở trên. Người ta đã biết rằng pin và thiết bị điện tử của nó hoạt động bình thường sau khi hạ cánh trên bề mặt.
Điều này sẽ xảy ra trong vài chục ngày đầu tiên sau khi tàu thám hiểm hạ cánh trên sao Hỏa (tháng đến tháng ). Có lẽ càng sớm càng tốt, vì máy bay trực thăng được treo ở dưới cùng của máy bay. Tuy nhiên, đây sẽ không phải là một thao tác nhanh chóng mà giống như tạo ra một bộ phim chuyển động chậm với sự chuẩn bị kỹ lưỡng cho từng cảnh quay. Do đó, sau khi đến địa điểm bay dự định, có thể mất vài ngày để máy bay không người lái sẵn sàng.
Nhiệm vụ của Ingenuity sẽ kéo dài 31 ngày. Trong thời gian này, nó nhằm mục đích chứng minh khả năng vận hành máy bay trên sao Hỏa, điều này rất quan trọng đối với cả các sứ mệnh khoa học và sự lưu trú trong tương lai của con người trên Hành tinh Đỏ. Ngoài ra, những bức ảnh đầu tiên về sao Hỏa sẽ được chụp từ độ cao thấp, tức là từ khoảng 3-5 mét so với bề mặt và ở khoảng cách 50 mét từ địa điểm hạ cánh được chỉ định. Mỗi chuyến bay không được kéo dài quá 90 giây.
Sự kiên trì sau đó sẽ tập trung vào giai đoạn chính của sứ mệnh của nó, sẽ kéo dài ít nhất một năm sao Hỏa, hoặc khoảng hai năm Trái đất (687 ngày). Trong thời gian này, người lái tàu sẽ khám phá cửa sông và bề mặt bên trong miệng núi lửa. Sau đó, một giai đoạn đi lên dài sẽ bắt đầu. Thời gian của phần này của sứ mệnh hoàn toàn phụ thuộc vào độ bền và hiệu suất của người điều khiển, cũng như sự sẵn có của các quỹ thích hợp mà NASA sẽ nhận được trên Trái đất để tiếp tục sứ mệnh.
Sản xuất oxy trên sao Hỏa
Là một phần của thí nghiệm MOXIE, các nhà khoa học muốn thử nghiệm công nghệ thu nhận oxy từ carbon dioxide trong quá trình điện phân. Giả thiết rằng thiết bị MOXIE có thể tạo ra 10 gam oxy mỗi giờ.
Kết quả của thí nghiệm này có thể cho chúng ta biết rất nhiều về khả năng thực hiện các sứ mệnh có người lái lên sao Hỏa trong tương lai. MOXIE sẽ được kích hoạt ba lần trong ba mươi ngày đầu tiên. Mười bài kiểm tra sản xuất oxy khác nhau được lên lịch trong suốt sứ mệnh vào các thời điểm khác nhau trong ngày và các mùa.
Bộ sưu tập mẫu là một phần của chương trình Trả mẫu sao Hỏa
Tuy nhiên, nhiệm vụ chính của chuyến thám hiểm tới Sao Hỏa vẫn là thu thập các mẫu từ bề mặt hành tinh. Giống như người tiền nhiệm Curiosity, nhà thám hiểm sao Hỏa của chúng ta sẽ tìm kiếm nhiều loại đá để lấy mẫu. Tại một thời điểm nào đó, các mẫu được xe rover thu thập sẽ được lưu giữ trên bề mặt. Điều này gợi nhớ đến một trong những nhiệm vụ phải được thực hiện trong ERC (Thử thách xe tự hành châu Âu) - nhặt các ống container do Perseverance chở, đặt ở một số nơi dọc tuyến đường, sau đó di chuyển chúng về điểm xuất phát.
Vị trí của các mẫu này sẽ được theo dõi từ quỹ đạo sao Hỏa với độ chính xác đến một mét. Các mẫu sẽ chứa khoảng 15 g vật liệu được cắt từ đá hoặc lấy từ bề mặt. Trong tương lai, như một phần của chương trình trả lại mẫu vẫn còn mang tính khái niệm, các phương tiện sẽ đến Hành tinh Đỏ để lấy chúng và gửi chúng trở lại Trái đất.
Như bạn có thể thấy, các kỹ sư NASA có những kế hoạch hoành tráng. Đã thực hiện xong bước hạ cánh thành công của rover, bây giờ chúng ta đang háo hức chờ đợi kết quả tiếp theo. Mọi thứ sẽ phụ thuộc vào sự thành công của nhóm phát triển Kiên trì. Và trong tương lai, chúng tôi chắc chắn sẽ cho bạn biết về mọi thứ chi tiết trên trang web của chúng tôi.
Cũng thú vị:
Chuyện là thế này... Cơ mà cứ tưởng họ bay sang đó đơn thuần là đăng ảnh, quay video lên mạng xã hội :)