Mars 2020 -tehtävä: mikä se on, tavoitteet, vaiheet

Mars 2020 -matka on avaruusretken nimi miehittämättömällä ajoneuvolla, joka on suunniteltu tutkimaan merkkejä mikrobielämän mahdollisesta olemassaolosta aikaisemmin Merisinä. Perseverance-kuljettaja laskeutui Marsille 18. helmikuuta 2021 keräämään kuvia ja analysoimaan Marsin maaperänäytteitä.

Katso myös: Parker-koetin - koetin, joka melkein "kosketti" aurinkoa

Mitkä ovat Mission Mars 2020 -tavoitteet?

Mars 2020 -operaation päätavoitteet ovat:

• etsiä Marsin maaperän ympäristöjä, jotka kykenivät aiemmin tukemaan elämää;
• etsiä merkkejä muinaisesta mikrobielämästä kivistä, jotka pystyvät säilyttämään muinaisen elämän merkit;
• kerätä näytteitä Marsin kivistä ja maaperästä;
• testata hapen tuotantoa Marsin ilmakehässä.

Perseverance-kuljettajan taiteellinen käsitys [1]

Mars 2020 -matka-aikajana

Mars 2020 -operaatio jaettiin seuraavaan vaiheet:

• käynnistämistä edeltävät toimet;
• tuoda markkinoille;
• lähentäminen;
• saapuminen, laskeutuminen ja lasku;
• instrumenttien ja ensimmäisten liikkeiden tarkistus;
• pintatoiminnot.

Aiomme selvittää, mitä tapahtui ja mitä on tapahtunut jokaisessa näistä vaiheista?

→ Käynnistystä edeltävät toimet

Määrittääkseen, mitä laitteita kehitetään Marsin pinnan tutkimiseen, Pohjois-Amerikan avaruusjärjestö (Nasa) julkaisi ilmoituksen, jotta tutkijat kaikkialta maailmasta voisivat osallistua ideoiden ja hankkeiden kanssa, jotka liittyvät muinaisen elämän tutkimiseen Punaisella planeetalla. Tämä suunnitteluvaihe oli perustavanlaatuinen määritellä selkeästi tehtävän tavoitteet ja kesti syyskuun 2013 ja heinäkuun 2014 välisenä aikana.

Seuraavina vuosina rakettiprojekti kehitettiin yksityisten yritysten ja tutkimuskeskusten kanssa; - laskeutumispaikka määriteltiin, ja viiden vuoden opintojen jälkeen 60 ehdokkaan joukossa Tutkijat valitsivat Jezeron kraatterin laskeutumista varten.

Valinnan syy on yksinkertainen: Jezeroa jo 3,5 miljardia vuotta sitten läpäisivät joet ja järvet, jotka ovat saattaneet kantaa elämää. Tästä syystä Perseverance-robotti kehitettiin analysoimaan alueen kiviä ja maaperää antiikin elämän merkkien varalta.

Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)

→ Käynnistä

Sinnikkyys on etäkäyttöinen robotti ja sen päätavoitteena on etsiä merkkejä muinaisesta elämästä Marsin pinnalta. Se vapautettiin a Atlas V-541 -tyyppinen raketti, päivässä 30. heinäkuuta 2020, ja laskeutui Marsille 18. helmikuuta 2021.

Katso myös: Myytit ja totuudet ihmisen saapumisesta kuuhun

→ Arviointi

Atlas V-541 -raketin aluksella Sinnikkyys lähti Maa nopeudella 39 600 km / h ja aloitti sitten Mars 2020 -operaation pitkän risteilyvaiheen. THE matka Marsille kesti melkein seitsemän kuukautta. Tuona aikana sinnikkyys matkusti noin 480 miljoonan kilometrin matkan, ja NASA: n insinöörit säätivät avaruusaluksen reittiä aina tarvittaessa ja varmistivat sujuvan laskeutumisen Jezera.

Taiteellinen esitys risteily-, kapseli-, lasku-, rover- ja lämpösuojavaiheista. [2]

→ Saapuminen, lasku ja lasku

THE SisäänkäyntiRoverin sinnikkyys Marsissa oli vaihelisääherkkä ja lyhyin koko tehtävästä. Rover saapui Marsin ilmakehään noin 20000 km / h: lla ja ohjelmoitiin sitten huolellisesti suunnata siten, että sen lämpösuoja suojaisi sitä suurelta kuumuudelta, jonka kitka aiheutti Mars. Tämän prosessin aikana tämän lämpösuojuksen lämpötila oli lähellä 1300 ° C.

O lämpösuojus vastasi myös avaruusaluksen jarruttamisesta, jolloin sen nopeus laskee vain 1600 km / h. Siinä vaiheessa avattiin suuri, yli 21,5 m: n halkaisija, yliääninen laskuvarjo, joka alensi Perseverancen nopeuden noin 200 mph: iin. Siinä vaiheessa hän pääsi eroon syöttömoduulista ja käynnisti moottorinsa maata vasten, 2100 m korkealla.

O vaihesisäänlaskeutuminen se oli viimeinen moduuli irrotettu roverista. Tämä tapahtui vasta 20 metrin korkeudessa Marsin maasta, kun kokoonpano liikkuikin noin 2,7 km / h nopeudella. Tässä vaiheessa rover ripustettiin kaapelijärjestelmällä ja tuotiin sitten hitaasti maahan. Heti kun rover havaitsi maan, päätösvaihe aktivoi sen työntövoiman ja laukaistiin pois roverin laskeutumisalueelta niiden välisen törmäyksen välttämiseksi.

Rover Sinnikkyys- ja laskeutumismoduuli koskettaa Marsin maata. [3]

Hämmästyttävin asia on se koko laskeutumisprosessi kesti noin seitsemän minuuttia. Se saattaa tuntua vähän, mutta nämä minuutit tunnettiin nimellä "seitsemän minuuttia kauhua”, Koska kaikki kuljettajan lähettämät signaalit saavuttivat maapallon vasta 11 minuuttia myöhemmin. Tästä syystä, kun laskeutumisvahvistus saatiin, rover oli jo laskeutunut Marsille täysin itsenäisesti. Synkronoinnin mahdottomuus yhdistettynä siihen, että vain 40% koettimista lähetettiin Marsille onnistua laskeutumaan maaperään, loi valtavan odotuksen koko tiedeyhteisölle Kansainvälinen.

Nerokkuus ja ensimmäinen lento toisella planeetalla

Nerokkuus-helikopteri merkitsi avaruustutkimuksen historiaa suorittamalla onnistuneesti ensimmäinen moottorilento toisella planeetalla. Lento tapahtui täysin itsenäisesti, koska tiedonsiirto maapallon ja Mars se voi kestää 5-20 minuuttia, riippuen kahden planeetan välisestä etäisyydestä.

Ensimmäinen kekseliäisyyden helikopterilento [4]

Kekseliäisyys laskeutui Marsille yhdistettynä Perseverance-avaruusalukseen ja kohtasi paljon teknisiä haasteita pystyä suorittamaan 3 metrin nousun Marsin maanpinnan yläpuolella ja 30 sekunnin lentämisen. Se, mikä saattaa tuntua pieneltä monille, on todellakin valtava saavutus tähtitieteilijöille, koska tiedämme nyt, että lentää on mahdollista myös Marsin ilmakehän äärimmäisissä olosuhteissa.

Sen lisäksi, että sinulla on tiheys erittäin matala, toisin sanoen erittäin harvinainen, aMarsin ilmakehä on liian kylmä (joka voi nousta -90 ° C: seen), joten kekseliäisyyden insinöörien oli varmistettava, että itse toimittava drone aurinkoenergia, pystyi pysymään lämpimänä 7 ° C: ssa koko ajan. Lisäksi sen potkurien oli pyöritettävä vähintään 2500 kierrosta minuutissa, jotta 1,8 kg: n drone pystyi ylläpitämään itseään.

Kuvahyvitykset

[1] NASA / JPL-Caltech (jäljentäminen)

[2] NASA / JPL-Caltech (jäljentäminen)

[3] NASA / JPL-Caltech (jäljentäminen)

[4] NASA / JPL-Caltech (jäljentäminen)

Kirjailija: Rafael Hellerbrock
Fysiikan opettaja