Eftir tæplega sjö mánaða flug, American Perseverance flakkari og Ingenuity dróni lenti á Mars Hvaða áhugaverða hluti munu þeir gera á yfirborði Rauðu plánetunnar?
Fyrstu tilfinningarnar sem tengjast lendingu Perseverance flakkarans eru þegar til staðar hjaðnaði það er kominn tími til að kynna sér áætlun um dvöl hans næstu mánuði og til lengri tíma, kannski til nokkurra ára. Við skulum því skoða nánar lendingarstaðinn og leiðina sem flakkarinn mun fylgja í leit að ummerkjum um líf Marsbúa og komast að því hvaða verkefni hann mun sinna.
Lestu líka: Hvað getur komið í veg fyrir að við nýlendu Mars?
Þrautseigja flakkari
Þó að það kunni að virðast eins og flakkarar séu ekkert nýttir, þá er Perseverance í raun aðeins fimmti flakkarinn í sögu Rauðu plánetunnar. Áður lendir heimamaður þar, Opportunity, andi og forvitni. Þetta er það.
Hingað til var eina landið sem tókst að afhenda hagnýtan flakkara til Mars Bandaríkin. Þetta gæti þó breyst fljótt, því þann 10. febrúar fór fyrsta Mars-könnuðurinn í Kína, Tianwen-1, á sporbraut um rauðu plánetuna. Um borð er (auðvitað) fyrsti kínverski flakkarinn, sem eftir um þrjá mánuði mun losna frá honum og reyna að lenda á yfirborði plánetunnar. Takist honum það verður Kína aðeins annað landið í sögunni til að senda vélmenni upp á yfirborð Mars.
En í dag er sagan okkar um Perseverance flakkarann, sem er stærsta (3×3×2 m) og fullkomnasta tæki sem nokkru sinni hefur náð yfirborði Mars. Að mörgu leyti líkist tækið forvera sínum - Curiosity. Hins vegar er hann stórfelldari og mun betur búinn. Um borð er pláss fyrir allt að 23 myndavélar, tvo hljóðnema, sérhæfðan tveggja metra langan vélmenni og sjö vísindatæki. Allt tækið vegur um 1 tonn. Flutningurinn verður knúinn af MMRTG rafalnum en orkugjafinn fyrir hann er 5 kg af plútóníum-238.
Tækið mun geta ferðast á allt að 152 metrum á klukkustund. Þó að þessi hraði sé ekki áhrifamikill á jörðinni, á Mars myndi það gera það að hraðskreiðasta farartæki sögunnar. Þökk sé þessu, á næstu árum, mun flakkarinn geta kannað fyrrum delta árinnar, síðan botn gígsins og að lokum brún hans. Meira um þetta hér að neðan.
Perseverance er einnig með háþróaðan bor um borð sem mun ekki aðeins bora í margs konar steina, heldur mun hann einnig geta tekið sýni úr þeim, pakkað þeim í sérstök títaníum hettuglös, lokað þeim vel og skilið eftir á yfirborði plánetunnar. Um borð eru 43 slík hettuglös.
Sem hluti af næsta verkefni, sem fyrirhugað er að hefja árið 2026, mun annar flakkari safna öllum sýnunum, sem eru samtals um 0,5 kg að þyngd, sem eftir eru frá Perseverance, koma þeim í gám lítillar eldflaugar, sem aftur á móti , mun koma þeim á braut um Mars. Þar mun evrópski geimkönnunin bíða eftir gámnum og koma honum til jarðar eftir að hafa safnað sýnispakkanum. Þetta verður fyrsta leiðangurinn til að afhenda jarðvegssýni frá annarri plánetu til jarðar. Hins vegar verðum við að bíða lengi eftir þessum viðburði. Vísindamenn benda til þess að hægt sé að skila sýnunum til jarðar um 2031.
Vegna möguleikans á að greina ummerki um fyrra líf eru sýnisglasin algjörlega dauðhreinsuð og úr hreinum íhlutum. Aðeins þannig munu vísindamenn vera vissir um að hugsanleg ummerki lífs í hettuglasinu komi í raun frá Mars og flakkarinn fangaði þau ekki frá jörðinni. Perseverance er sjálfvirkur stjörnufræðingur sem sendur er frá jörðinni til Mars, segja verkfræðingar verkefnishópsins.
Lestu líka: Hver er ógnin við jörðina af breytingu á segulsviði?
Nánari upplýsingar um lendingarsíðu Perseverance
Það er margt áhugavert hérna frá upphafi. Mars flakkar í djúpa svefninn Opportunity hefur sigrað Marsdal sem kallast ... Þrautseigja. Líkt nafnanna þýðir hins vegar ekki að Perseverance flakkarinn muni kanna þetta tiltekna svæði. Í reynd lentu flakkarar á Mars á mjög mismunandi stöðum. Þrautseigja er næst lendingarstað Beagle 2 einingarinnar í Evrópu, sem náði yfirborði Mars árið 2003 en bilaði og náði aldrei sambandi. En það er vafasamt að á næstunni geti nýr flakkari náð og rannsakað leifar evrópska lendingarflokksins. Enda eru það nokkur hundruð kílómetrar.
Kortið hér að neðan, sem þú gætir nú þegar kannast við, sýnir lendingarstaði allra Mars leiðangranna. Þú getur séð að þetta eru staðir við miðbaug plánetunnar sem eru aðeins norður eða suður. Lendingarstaðurinn sem valinn var fyrir þrautseigju verkefnið er talinn einn sá áhugaverðasti á jörðinni.
Flækingurinn lenti í forsögulegu delta (tæplega 3-4 milljón ára gamalt) árinnar sem rann út í vatnið og fyllti vatnsgíginn. Það er þessi „árósa“ og raunar leifar hans sem verður kannaðar af Perseverance, sem á vissan hátt mun fara í ferðalag „andstreymis“.
Við skulum líta á lendingarstaðinn frá víðara sjónarhorni. Crater Lake er staðsett á mótum nokkurra svæða. Stór áfallaskál, fjalllendi og staður sem eitt sinn var eldvirkur. Mælikvarði og myndatextar eru sýndar á ljósmynd sem tekin var úr geimfarinu European Mars Express. Innfellingin sýnir nærmynd af gígnum og áætluðum lendingarstað flakkarans.
Önnur myndinni af gígnum er snúið 90 gráður miðað við hinar myndirnar sem við sýnum þér, en hún er teiknimynd í þrívídd, þannig að ef þú ert með svona gleraugu geturðu upplifað að minnsta kosti smá af þriðju víddinni á Mars.
Byggt á NASA og ESA ljósmyndum, í samvinnu við JPL og DLR var búið til gagnvirkt kort, sem sýnir okkur Jezero gíginn, umhverfi hans og áhugaverðustu staðina í formi þrívíddar mynda.
Kortið hefur nokkur upplýsingalög. Til dæmis er hægt að skoða stöðu vatns á þeim tíma þegar það gæti verið allt að 250 metra djúpt. Útlínur gera það auðveldara að stilla sig upp í hæð, en þú getur slökkt á þeim ef þær trufla þig. Hægt er að stækka og minnka myndir.
"Blöðrur" sýna áhugaverðustu staðina frá sjónarhóli rannsókna, en þeir munu ekki allir verða heimsóttir af Perseverance. Kortið sýnir bæði delta sem vatnið rann í vatnið um og frárennslisrásina (hægri). Niðurstaðan er sú að þetta hafi ekki verið uppistöðulón af stöðnuðu vatni og því er svæðið góður staður til að leita að ummerkjum liðins lífs.
Fyrirhuguð leið þrautseigju
Leið flakkarans sjálfs getur breyst eftir niðurstöðum fyrri rannsókna. Ef greining á seti í gígnum sjálfum reynist sérstaklega áhugaverð mun flakkarinn dvelja þar lengur. Hins vegar er fyrirhuguð ferðaleið, valin á grundvelli vandlegrar greiningar á ljósmyndum sem teknar eru úr sporbraut, eins og sýnt er á myndinni hér að neðan.
Ljósmyndamósaíkið var búið til með því að nota MRO rannsaka myndavélarnar. Belva gígur, sýnilegur nálægt miðjunni, er 1 kílómetra í þvermál. Þegar er vitað að flakkarinn muni kanna delta forsögulegu árinnar Neretva, annað þeirra tveggja sem líklega runnu í gígvatnið. Eins og þú hefur kannski tekið eftir eru nöfn staðanna á þessu svæði Mars tengd stöðum á jörðinni sem eru í Evrópu, í Bosníu og Hersegóvínu (Jezero, áin með sama nafni).
Fyrirhuguð leið þrautseigju (merkt með grænu) miðar að því að kanna margs konar leifar af fornu stöðuvatni, sem og ummerki fyrri lífs, að minnsta kosti eina af örveruformi. Þessar örverur geta lifað af í mjög fjandsamlegu umhverfi, þannig að jafnvel þótt Mars hafi aldrei verið paradís, gæti að minnsta kosti þessi lífsform búið hana.
Eins og við vitum nú þegar mun þrautseigja vera óháðara stjórn á jörðu niðri en Opportunity. Roverinn getur líka farið lengri vegalengdir á daginn. Hæð halla gígsins, sem markar strönd fyrrum vatnsins, er um 610 metrar. Hins vegar er hægt að bera þessa hæð saman við hæð Sharp, sem var klifið Opportunity, ekki láta blekkjast - svæðið þar sem hjól þrautseigju munu rúlla verður enn erfiðara en í tilfelli stóra bróður hans.
Lestu líka: Leitin að lífi handan jarðar. Af hverju Mars?
Af hverju nákvæmlega upp og ekki öfugt?
Við fyrstu sýn gæti það komið á óvart hvers vegna flakkarinn lenti neðar og nú mun hann rísa upp, hvernig Opportunity. Af hverju var ekki hægt að lenda hinum megin, efst? Það voru nokkrar ástæður fyrir þessari ákvörðun. Annars vegar væri verulega hættulegra að lenda í hæðunum en í dalnum og hætta væri á ferðum niður.
Auk þess sem flakkarinn færist upp hefur tækifæri til að hitta áhugaverða staði til rannsókna, venjulega eldri, en ef hann færist frá toppi til botns. NASA segir að ferð Perseverance til Mars og uppgangur hans verði ferð í gegnum tímann. Það er að segja, margar uppgötvanir og uppgötvanir bíða okkar.
Dróni yfir yfirborði Mars
Að þessu sinni flaug annað tæki - Ingenuity þyrlan - til Mars ásamt flakkanum. Eina verkefni hans er að komast að því hvort það sé jafnvel hægt að fljúga í afar sjaldgæfu lofthjúpi Mars. Líkami drónans hefur lögun samhliða pípu, ekki stærri en blak, endar með tveimur snúningum og hvílir þessi uppbygging á fjórum mjóum fótum. Allt tækið vegur aðeins meira en 2 kg. Snúningarnar snúast í gagnstæðar áttir á svimandi 2400 snúningum á mínútu, sem gerir það kleift að svífa yfir yfirborð Mars í mjög þunnu lofthjúpi.
Eftir að honum hefur verið komið fyrir á yfirborði Mars og flakkarinn færist í örugga fjarlægð, ætla verkfræðingar að fara í fimm stuttar flugferðir. Lengsta af fyrirhuguðu flugi mun taka um 90 sekúndur. Hámarksflughæð verður um það bil 5 metrar og hámarksfjarlægð sem dróninn mun ná er um það bil 50 metrar. Öll próf verða tekin upp og mynduð úr öruggri fjarlægð með Perseverance myndavélum.
Þó, eins og verkfræðingarnir viðurkenna, séu mjög miklar líkur á því að verkefni Ingenuity ljúki mjög fljótt. Enginn hefur enn reynt að fljúga neinu tæki yfir yfirborð annarrar plánetu. Þar að auki er erfiðleikinn sá að vegna fjarlægðarinnar og tilheyrandi tafa á merkinu sem berst til jarðar verður allt flug algjörlega sjálfráða. Þetta þýðir að dróninn verður sjálfstætt að taka á loft, fljúga, velja lendingarstað og lenda örugglega. Þess vegna getur verið að hlutirnir fari ekki eins og áætlað var.
Ef fyrsta flugið mistekst er það of slæmt. Þó að bilun í þyrluleiðangri geti ekki haft neikvæð áhrif á aðalverkefni flakkarans. Hins vegar, ef ein, tvær eða þrjár flugleiðir af yfirborði Mars ganga vel, gæti hugsanlegur ávinningur fyrir framtíðarferðir verið gríðarlegur. Staðfesting á getu til að fljúga fyrir ofan yfirborð Mars gæti þýtt að framtíð Mars leiðangra muni fljúga fullkomnari drónum sem geta náð stöðum þar sem enginn flakkari kemst. Slík tæki má til dæmis nota við stefnumörkun og val á stöðum þangað sem best er að senda flakkarann. Með fuglasýn yfir bjargbrún eða hina hlið hæðar getur vísindamönnum gert það kleift að sannreyna hvort flakkari eða annar rannsóknarbúnaður ætti raunverulega að stefna þangað, eða hvort velja eigi annan stað.
Aðgerðaráætlun fyrir flakkara og dróna
Á næstu 30 dögum (um miðjan mars) mun Perseverance gangast undir umfangsmiklar prófanir og ástandsskoðanir til undirbúnings yfirborðsferðum. Eftir að hafa opnað allar myndavélarnar munum við að lokum fá fyrstu alvöru myndirnar af Jezero gígnum.
Vorið er hafið á norðurhveli Mars en það þýðir ekki að hitastigið verði þægilegt. Á nóttunni getur það farið niður í -90 gráður á Celsíus. Verkfræðingar NASA þurfa að taka tillit til þessa og samræma aðgerðir sínar eftir aðstæðum.
Fyrsti áfangi verkefnisins verður að gefa út Ingenuity dróna, sem við ræddum um hér að ofan. Nú þegar er vitað að rafhlöður og rafeindabúnaður hans virkar eðlilega eftir lendingu á yfirborðinu.
Þetta mun gerast á fyrstu tugum daganna eftir lendingu flakkarans á Mars (mars-apríl). Kannski því fyrr því betra, þar sem þyrlan er hengd frá botni flakkarans. Hins vegar verður þetta ekki hröð aðgerð, heldur eitthvað meira eins og að búa til hægmyndamynd með vandlega undirbúningi hvers skots. Því getur liðið nokkrir dagar þar til drónan er tilbúin eftir að hafa náð áætluðum flugstað.
Verkefni hugvitssemi mun standa í 31 dag. Á þessum tíma er stefnt að því að sýna fram á möguleikann á að starfrækja flugvélar á Mars, sem er mjög mikilvægt bæði fyrir vísindaverkefni og fyrir framtíðardvöl fólks á Rauðu plánetunni. Einnig verða fyrstu myndirnar af Mars teknar úr lítilli hæð, það er frá um 3-5 metra hæð yfir yfirborði og í 50 metra fjarlægð frá tilnefndum lendingarstað. Hvert flug ætti ekki að vara lengur en 90 sekúndur.
Þrautseigja mun þá einbeita sér að megináfanga verkefnisins, sem mun standa að minnsta kosti í eitt Marsár, eða um tvö jarðarár (687 dagar). Á þessum tíma mun flakkarinn kanna mynni árinnar og yfirborðið inni í gígnum. Að því loknu hefst langur stigagangur. Lengd þessa hluta leiðangursins veltur algjörlega á úthaldi og frammistöðu flakkarans, sem og því hvort viðeigandi fjármagn sé til staðar sem NASA mun fá á jörðinni til að halda leiðangrinum áfram.
Súrefnisframleiðsla á Mars
Sem hluti af MOXIE tilrauninni vilja vísindamenn prófa tæknina við að fá súrefni úr koltvísýringi í rafgreiningu. Gert er ráð fyrir að MOXIE tækið eigi að geta framleitt 10 grömm af súrefni á klukkustund.
Niðurstöður þessarar tilraunar munu geta sagt okkur margt um möguleikann á mönnuðum ferðum til Mars í framtíðinni. MOXIE verður virkjað þrisvar á fyrstu þrjátíu dagunum. Tíu mismunandi súrefnisframleiðslupróf eru áætluð í gegnum verkefnið á mismunandi tímum dags og árstíðum.
Sýnasöfnun er hluti af Mars Sample Return áætluninni
Hins vegar er meginverkefni leiðangursins til Mars áfram að safna sýnum af yfirborði plánetunnar. Eins og forveri hans Curiosity mun Mars landkönnuðurinn okkar leita að ýmsum steinum til að prófa úr. Á einhverjum tímapunkti verða sýni sem flakkarinn safnar settur til geymslu á yfirborðinu. Þetta minnir á eitt af þeim verkefnum sem þarf að framkvæma á meðan á ERC (European Rover Challenge) stendur - að taka upp gámaslöngurnar sem Perseverance flytur, lagðir á nokkra staði á brautinni, og færa þau svo á upphafsstaðinn.
Staðsetning þessara sýna verður rakin frá Mars-brautinni með eins metra nákvæmni. Sýnin munu innihalda um það bil 15 g af efni sem skorið er úr berginu eða tekið af yfirborðinu. Í framtíðinni, sem hluti af enn hugmyndafræðilegu endursendingaráætluninni, munu farartæki koma til Rauðu plánetunnar til að sækja þau og senda þau aftur til jarðar.
Eins og þú sérð hafa verkfræðingar NASA stórkostlegar áætlanir. Skrefið í formi farsældar lendingar flakkarans hefur verið stigið, nú bíðum við spennt eftir frekari niðurstöðum. Allt mun ráðast af velgengni þróunarteymi Perseverance. Og í framtíðinni munum við örugglega segja þér frá öllu í smáatriðum á vefsíðunni okkar.
Einnig áhugavert:
Svona er þetta... En ég hélt að þeir flugu þangað eingöngu til að setja myndir og myndbönd á samfélagsmiðla :)