Kitartás indulása ma: pillantás a NASA marsi küldetésére

A NASA Mars 2020 Perseverance rover kilövése: pillantás a NASA korábbi roverekkel kapcsolatos tapasztalataira, mi lesz az újdonság a negyedik generációs roverrel, és miért van olyan nagy érdeklődés az utóbbi időben a Mars iránt.

A NASA Perseverance roverjének illusztrációja a Mars felszínén. (NASA/JPL-Caltech Laboratory)

Képzelje el, hogy a világ legmagányosabb útján vezet. Az utazó számára ez egy katartikus élmény. Az ember órákig vezethet anélkül, hogy egy másik autót vagy embert látna. Ott van a vadon, a hegyek és völgyek tája, fent a szabad égbolt és a látványos, csillagokkal ékes éjszaka. A Marson való vezetés némileg hasonló élmény. Csakhogy nincs út. A rover bárhol vezethet, ahol akar, és tud is. Kivéve, hogy még ember vagy gép nem közlekedett az úton. Ez a rohanás a Marson közlekedő roverrel.

Milyen tapasztalatai vannak a NASA-nak a Mars-járók több generációjával?

A NASA hihetetlen utazása a Marson körülbelül 23 évvel ezelőtt, 1997-ben kezdődött: amikor a Mars Pathfinder Mission a Sojourner roverrel kilépett a Mars talajára. Felejthetetlen élmény volt a Mars Pathfinder hadműveleti csapatának tagja lenni: ez a küldetés nagyon szűkös költségvetéssel jött össze, és sokak szerint kudarcot vallott. A Mars Pathfinder azonban sikerrel járna, és ezzel megváltoztatná a Mars-kutatás későbbi történetét. Így a NASA 2003-ban továbbküldi a Marsra az ikerrovereket, a Spiritet és az Opportunity-t, majd 2012-ben a Curiosity-t, majd a Perseverance-t, amely a tervek szerint még ma indul.

A Sojourner rover, egy technológiai bemutató küldetés 83 napig tartott. A Spirit és az Opportunity a Marson való hosszú távú robotjelenlét új paradigmáját állítja fel, amely körülbelül 6, illetve 15 évig tart. A Curiosity 2012-ben landolt: és ma is működik. Minden rover generációval nőtt a tudományos műszerek száma és összetettsége. A Sojourner egy kis rover volt, szinte játékszerû, néhány láb hosszú és széles. A Spirit és az Opportunity sokkal nagyobb volt: körülbelül akkora, mint egy golfkocsi. A kíváncsiság és a kitartás akkora, mint egy kisautó.

A Mars marsjáróval való felfedezésének tudományos hozadéka igen jelentős volt. A roverek lehetőséget biztosítanak a helyi terület sokkal nagyobb felbontásban történő tanulmányozására, mint egy keringő űrhajóval. Ezenkívül a roverek számos műszerrel rendelkeznek a fúróktól a spektrométereken át a mikroszkopikus képalkotó berendezésekig: ezek a műszerek segítenek megérteni a helyi geológiát, hasonlóan ahhoz, ahogy egy terepi geológus tanulmányozná a kőzeteket a Földön. Ezen túlmenően, a Spirit és az Opportunitytól kezdve a roverek mobil meteorológiai állomásként működtek a Marson, amelyek több éven keresztül folyamatosan figyelik a marsi légkör változásait.

A NASA a roverek minden új generációjával új képességekkel és némileg eltérő műszercsomaggal bővítette a fontos tudományos kérdések megválaszolását. Példa erre a Spirit és az Opportunity fúró, valamint a különböző elemek izotópjainak mérésére szolgáló tömegspektrométer hozzáadása a Curiosity számára. A Mars Perseverance, a Mars-járók negyedik generációjának felbocsátásával a NASA továbbviszi ezt a hagyományt.

Dr. Amitabha Ghosh a NASA bolygókutatója Washington DC-ből. Több NASA Mars-missziónál dolgozott, kezdve a Mars Pathfinder Missiontól 1997-ben. A Mars-kutatási Rover-misszió Tudományos Műveleti Munkacsoportjának elnökeként dolgozott, és több mint 10 éven át a Mars-járó taktikai hadműveletek vezetésével bízták meg. Segített elemezni az első kőzetet a Marson, amely történetesen az első kőzet, amelyet egy másik bolygóról elemeztek.

Mi az új a Kitartásban?

Első, Kitartás Egyedülálló műszert, a MOXIE-t vagy a Mars Oxygen ISRU Experimentet viszi majd magával, amely először gyárt majd molekuláris oxigént a Marson a szén-dioxidban gazdag légkör szén-dioxid felhasználásával. Az ISRU új lendületet ad a NASA-nál: a NASA szakzsargonjában az ISRU azt jelenti, hogy In Situ Resource Utilisation: vagy helyi erőforrások felhasználása az emberi szükségletek vagy az űrszonda követelményeinek kielégítésére. Az ISRU nélkül a Mars feltárása a következő évtizedekben hihetetlenül költséges lesz, és így lehetetlen. Ha az űrhajósoknak oxigént, vizet vagy rakéta-üzemanyagot kell magukkal vinniük a Marsra és vissza kétéves utazásukra, a költségek érthetően túl magasak lesznek. Ez bizonyos értelemben hasonlít ahhoz, hogy egy újdelhi utazónak saját oxigént, élelmiszerkészletet és repülőgép-üzemanyagot kell vinnie egy kétéves New York-i tartózkodáshoz: az egy utasra jutó költség hihetetlenül magas lesz. Ha valamilyen jelentős mértékben sikerül oxigént kivonni a Marson, annak két közvetlen előnnyel járhat: egyrészt az oxigént a Marsra látogatók számára lehet felhasználni, másrészt az oxigénből rakéta-üzemanyagot lehet gyártani a visszaúthoz. Így, ha a technológiai bemutató sikeres lesz, a NASA könnyedén százszorosára növelheti a MOXIE napi oxigéntermelési sebességét: ez nagy hasznot hozna egy jövőbeli emberi marsi küldetésnél.

Másodszor, a Perseverance szállítja az Ingenuity-t, az első helikoptert, amely a Marson repül. Ez az első alkalom, hogy a NASA helikopterrel repül másik bolygón vagy műholdon. A találékonyság technológiai bemutató: a kihívás természetesen a helikopter repülése a Mars vékony légkörében. A földi drónokhoz hasonlóan a Mars-helikopter is segíthet a rover vezetési tervezésében és a minták lekérésében olyan helyekről, ahová a rover nem tud biztonságosan eljutni. Ha ez a technológiai bemutató sikeres lesz, akkor az ilyen helikoptereknek nagyobb szerepet fogunk kapni a jövőbeni küldetésekben.

Harmadszor, a Perseverance az első tervezett lépés a Marsról származó kőzetminták visszahozása érdekében, hogy kifinomult földi laboratóriumokban elemezzenek: azzal a céllal, hogy bioszignátumokat keressenek: vagy a jelen vagy múltbeli élet jeleit. A Perseverance mintákat gyűjt, és egy évtizeden belül egy második rover-küldetés is repül, hogy segítse a kőzetminták visszaszállítását a Földre.

A Földön található marsi kőzetek elemzése valószínűleg megbízható jelzést ad majd arról, hogy a múltban vagy a jelenben lehetséges-e élet a Marson.

Express Explainedmost be van kapcsolvaTávirat. Kattintson itt, hogy csatlakozzon a csatornánkhoz (@ieexplained) és naprakész a legfrissebb

Mi az oka a Mars iránti rövid távú érdeklődésnek?

A Mars lenyűgöző bolygó az emberiség számára. A nagyon közeli hátsó udvarban (körülbelül 200 millió km-re) található Mars egy olyan bolygó, amelyet az emberek meglátogathatnak vagy hosszabb ideig tartózkodhatnak. A Marsnak a távoli múltban folyó vize és légköre volt: és talán az élet fenntartásához szükséges feltételek.

De a közeljövőben a Mars iránti érdeklődés növekedése Elon Musk kereskedelmi utazási terveinek köszönhető. A különböző űrügynökségek, köztük a NASA mindig is egy emberi küldetés volt a Marsra. Noha technológiailag lehetséges volt, a költségekről ismert volt, hogy túl magasak: talán 500 milliárd dollár nagyságrendű, vagy a NASA költségvetésének húszszorosa. Ezért a NASA arra irányuló tervei, hogy űrhajósokat küldjenek a Marsra, nagyrészt törekvések voltak: más szóval, megfelelő finanszírozás nélkül.

Musk új architektúrát mutatott be a Marsra jutáshoz. Musk elképzelése az, hogy olyan költségmegtakarítási intézkedések kombinációját alkalmazza, mint például az újrafelhasználható hordozórakéták, a pályán történő üzemanyag-utántöltés és a rakéta-üzemanyag gyártás a Marson, hogy a Marsra vezető utazás költségeit 1/1000-edre csökkentsék. Így utasonként 200 000 dollár vagy 1,5 milliárd Rs nagyságrendű lenne a Marsra jutás ára a csillaghajó űrhajójával. Az Elon Musk terveinek középpontjában álló hordozórakéta a Starship Spacecraft: a valaha épített legerősebb hordozórakéta, amely 100 metrikus tonnát képes a Föld pályájára szállítani. A tervek szerint a SpaceX 2023-ban megkerüli a Holdat első magánutasával, és már 2024-ben a cél a legénységi küldetés a Marsra. Ahogy beszéljük, a Starship egy álmos dél-texasi városban, Bocában készül és tesztelik. Chica. Egy évtizeden belül a SpaceX a csillaghajó űrhajójával átalakíthatja az űrutazást, és megvalósíthatja Musk álmát, hogy az emberiséget több bolygót felölelő fajdá változtassa.

Olvassa el még | Miről szól Kína Mars-küldetése, és hogyan jelzi az űrversenyt az Egyesült Államokkal

Ez a cikk először 2020. július 30-án jelent meg a nyomtatott kiadásban „Cél Mars” címmel.

Oszd Meg A Barátaiddal: