Marsa 2020 misija: kas tas ir, mērķi, soļi

Misija Marss 2020 ir kosmosa ekspedīcijas nosaukums ar bezpilota transportlīdzekli, kas paredzēts, lai izpētītu pazīmes par iespējamu mikrobu dzīvības pastāvēšanu pagātnē Jūratu. Rover Perseverance nolaidās uz Marsa 2021. gada 18. februārī, lai savāktu attēlus un veiktu Marsa augsnes paraugu analīzi.

Skatīt arī: Pārkera zonde - The zonde, kas gandrīz "pieskārās" saulei

Kādi ir misijas Marss 2020 mērķi?

Misijas Marss 2020 galvenie mērķi ir:

• meklēt vidi uz Marsa augsnes, kas agrāk varēja uzturēt dzīvību;
• meklēt senās mikrobu dzīves pazīmes iežos, kas spēj saglabāt senās dzīves pazīmes;
• savākt Marsa iežu un augsnes paraugus;
• pārbaudīt skābekļa ražošanu Marsa atmosfērā.

Perseverance rover mākslinieciskā koncepcija [1]

Marsa 2020. gada misijas laika skala

Misija Marss 2020 tika sadalīta šādi fāzes:

• darbības pirms palaišanas;
• palaišana;
• tuvināšana;
• iebraukšana, nolaišanās un nosēšanās;
• instrumentu un pirmo kustību pārbaude;
• virsmas operācijas.

Vai mēs noskaidrosim, kas notika un ir noticis katrā no šīm darbībām?

→ Darbības pirms palaišanas

Lai definētu, kurš aprīkojums tiks izstrādāts Marsa virsmas izpētei, Ziemeļamerikas Kosmosa aģentūra (NASA) publicēja paziņojumu, lai zinātnieki no visas pasaules varētu sniegt idejas un projektus saistībā ar senās dzīves izpēti uz Sarkanās planētas. Šis plānošanas posms bija būtisks skaidri definēt misijas mērķus un ilga no 2013. gada septembra līdz 2014. gada jūlijam.

Turpmākajos gados raķešu projekts tika izstrādāts ar privātiem uzņēmumiem un pētniecības centriem; tika noteikta nolaišanās vieta, un pēc piecu gadu studijām 60 kandidātu vidū Zinātnieki izvēlējās Jezero krāteri par nosēšanos.

Izvēles iemesls ir vienkāršs: Jezero jau pirms 3,5 miljardiem gadu bija caurstrāvojušas upes un ezeri, kuros, iespējams, atradās dzīvība. Šī iemesla dēļ Perseverance robots tika izstrādāts, lai analizētu reģiona akmeņus un augsni, meklējot senās dzīves pazīmes.

→ Palaist

Perseverance ir attālināti vadāms robots, un tā galvenais mērķis ir meklēt senās dzīves pazīmes uz Marsa virsmas. Tas tika izlaists uz klāja a Atlas V-541 tipa raķete, dienā 2020. gada 30. jūlijs, un nolaidās uz Marsa 2021. gada 18. februārī.

Skatīt arī: Mīti un patiesības par cilvēka ierašanos uz Mēness

→ Tuvināšana

Uz raķetes Atlas V-541 klāja Perseverance pameta raķeti Zeme ar ātrumu 39 600 km/h un pēc tam startēja misijas Marss 2020 garajā kruīza fāzē. THE ceļojums uz Marsu ilga gandrīz septiņus mēnešus. Šajā laikā Perseverance veica aptuveni 480 miljonu kilometru garu distanci, un NASA inženieri vajadzības gadījumā pielāgoja kosmosa kuģa maršrutu, nodrošinot vienmērīgu nosēšanos krāterī Jezera.

Kruīza, kapsulas, nolaišanās, rovera un siltuma vairoga posmu māksliniecisks attēlojums. [2]

→ Iekāpšana, nolaišanās un nosēšanās

THE Aizliegtsno rovera Perseverance on Mars bija skatuveslielākā daļasmalks un īsākais no visas misijas. Roveris Marsa atmosfērā iebrauca ar aptuveni 20 000 km/h un pēc tam tika rūpīgi ieprogrammēts orientēties tā, lai tā siltuma vairogs pasargātu to no lielās uzkarsēšanas, ko izraisa berze ar atmosfēru Marss. Šī procesa laikā šis siltuma vairogs sasniedza temperatūru tuvu 1300 °C.

O siltuma vairogs bija atbildīgs arī par kosmosa kuģa bremzēšanu, izraisot tā ātruma samazināšanos tikai līdz 1600 km/h. Tajā brīdī tika atvērts liels virsskaņas izpletnis 21,5 m diametrā, samazinot Perseverance ātrumu līdz aptuveni 200 jūdzes stundā. Tajā brīdī viņš atbrīvojās no ievades moduļa un iedarbināja savus dzinējus pret zemi 2100 m augstumā.

O Prakseiekšānolaišanās tas bija pēdējais modulis, kas atdalījās no rovera. Tas notika tikai 20 m augstumā virs Marsa zemes, kad agregāts pārvietojās ar ātrumu aptuveni 2,7 km/h. Šajā brīdī roveris tika apturēts ar kabeļu sistēmu un pēc tam lēnām nogādāts zemē. Brīdī, kad roveris atklāja zemi, izšķiršanās posms aktivizēja savu piedziņu un tika palaists prom no rovera nosēšanās reģiona, lai izvairītos no sadursmes starp tiem.

Rover Perseverance un nolaišanās modulis, kas pieskaras Marsa zemei. [3]

Pats pārsteidzošākais ir tas viss nosēšanās process aizņēma apmēram septiņas minūtes. Tas var šķist maz, taču šīs minūtes bija zināmas kā "septiņas minūtes šausmas”, jo visi rovera raidītie signāli Zemi sasniedza tikai 11 minūtes vēlāk. Šī iemesla dēļ, kad tika saņemts nosēšanās apstiprinājums, roveris jau bija nolaidies uz Marsa, pilnīgi autonomi. Sinhronizācijas neiespējamība apvienojumā ar faktu, ka tikai 40% no zondēm tika nosūtītas uz Marsu izdevās nolaisties uz tās augsnes, radīja milzīgas cerības visā zinātnieku aprindās Starptautisks.

Atjautība un pirmais lidojums uz citas planētas

Helikopters Ingenuity iezīmēja kosmosa izpētes vēsturi, veiksmīgi veicot pirmais lidojums uz citas planētas. Lidojums notika pilnīgi autonomi, jo saziņa starp Zemi un Marss tas var ilgt no 5 līdz 20 minūtēm atkarībā no attāluma starp abām planētām.

Pirmais Ingenuity helikoptera lidojums [4]

Atjautība nolaidās uz Marsa kopā ar Perseverance kosmosa kuģi un saskārās ar daudzām tehniskām problēmām lai varētu veikt varoņdarbu pacelties 3 m virs Marsa zemes un nolidot 30 sekundes. Tas, kas daudziem var šķist mazs, patiesībā ir milzīgs astronomu sasniegums, jo tagad mēs zinām, ka ir iespējams lidot pat ārkārtējos apstākļos, kādus piedāvā Marsa atmosfēra.

Papildus tam, ka ir a blīvums ļoti zems, tas ir, ir ārkārtīgi reti sastopams, aMarsa atmosfēra ir pārāk auksta (kas var sasniegt -90°C), tāpēc Ingenuity inženieriem vajadzēja nodrošināt, lai drons, kas pats sevi apgādā ar saules enerģija, visu laiku varēja uzturēties silts 7°C. Turklāt tā propelleriem bija jāgriežas vismaz 2500 apgr./min, lai 1,8 kg smagais drons spētu sevi uzturēt.

Attēlu kredīti

[1] NASA/JPL-Caltech (reprodukcija)

[2] NASA/JPL-Caltech (reprodukcija)

[3] NASA/JPL-Caltech (reprodukcija)

[4] NASA/JPL-Caltech (reprodukcija)

Autors: Rafaels Hellerbroks
Fizikas skolotājs

Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/missao-mars-2020.htm