Misija Mars 2020: kaj je, cilji, koraki

Misija Mars 2020 je ime vesoljske odprave z vozilom brez posadke, namenjene raziskovanju znakov možnega obstoja mikrobnega življenja v preteklosti morjeti. Rover Perseverance je 18. februarja 2021 pristal na Marsu, da bi zbral slike in opravil analizo vzorcev marsovske zemlje.

Glej tudi: Parker sonda - The sondo, ki se je skoraj »dotaknila« sonca

Kakšni so cilji misije Mars 2020?

Glavni cilji misije Mars 2020 so:

• iskanje okolij na Marsovih tleh, ki so bila v preteklosti sposobna podpirati življenje;
• iskati znake starodavnega mikrobnega življenja v kamninah, ki lahko ohranijo znake starodavnega življenja;
• zbirati vzorce marsovskih kamnin in zemlje;
• preizkusite proizvodnjo kisika v ozračju Marsa.

Umetniška zasnova roverja Perseverance [1]

Časovnica misije Mars 2020

Misija Mars 2020 je bila razdeljena na naslednje faze:

• dejavnosti pred zagonom;
• kosilo;
• približevanje;
• vstop, spust in pristanek;
• preverjanje instrumentov in prvih gibov;
• površinske operacije.

Ali bomo ugotovili, kaj se je in se dogaja na vsakem od teh korakov?

→ Dejavnosti pred zagonom

Da bi določili, katera oprema bo razvita za raziskovanje površine Marsa, je Severnoameriška vesoljska agencija (NASA) objavila obvestilo, da bi lahko znanstveniki z vsega sveta prispevali z idejami in projekti v zvezi z raziskovanjem starodavnega življenja na Rdečem planetu. Ta faza načrtovanja je bila temeljna za jasno opredeliti cilje poslanstva in je trajal od septembra 2013 do julija 2014.

V naslednjih letih so projekt rakete razvijali z zasebnimi podjetji in raziskovalnimi centri; je bilo določeno mesto pristanka in po petih letih študija med 60 kandidati Znanstveniki so izbrali krater Jezero za pristanek.

Razlog za izbiro je preprost: Jezero je bilo že pred 3,5 milijarde let prežeto z rekami in jezeri, v katerih je morda bilo življenje. Zaradi tega je bil robot Perseverance razvit za analizo kamnin in tal v regiji za znake starodavnega življenja.

→ Zaženi

Perseverance je daljinsko voden robot in njegov glavni cilj je iskati znake starodavnega življenja na površini Marsa. Izdan je bil na krovu a Raketa tipa Atlas V-541, čez dan 30. julij 2020, in pristal na Marsu 18. februarja 2021.

Glej tudi: Miti in resnice o človekovem prihodu na Luno

→ Približek

Na krovu rakete Atlas V-541 je Perseverance zapustil Zemlja s hitrostjo 39.600 km/h in nato začela na dolgo fazo križarjenja misije Mars 2020. THE potovanje na Mars je trajalo skoraj sedem mesecev. V tem času je Perseverance prevozil približno 480 milijonov kilometrov in Nasini inženirji so po potrebi prilagodili pot vesoljskega plovila in tako zagotovili nemoten pristanek v kraterju Jezera.

Umetniška predstavitev stopenj križarjenja, kapsule, spusta, roverja in toplotnega ščita. [2]

→ Vstop, spust in pristanek

THE Prepovedanoroverja Perseverance na Marsu je bil odervečinaobčutljivo in najkrajša od celotne misije. Rover je vstopil v ozračje Marsa s približno 20.000 km/h in je bil nato skrbno programiran, da usmerjen tako, da ga je njegov toplotni ščit ščitil pred velikim segrevanjem, ki ga povzroča trenje s tanko atmosfero Mars. Med tem postopkom je ta toplotni ščit dosegel temperature blizu 1300 °C.

O toplotni ščit je bil odgovoren tudi za zaviranje vesoljskega plovila, zaradi česar se njegova hitrost zmanjša na samo 1600 km/h. Takrat se je odprlo veliko nadzvočno padalo s premerom 21,5 m, ki je zmanjšalo hitrost Perseverance na približno 200 mph. Takrat se je znebil vhodnega modula in zagnal motorje ob tla, 2100 m visoko.

O Pripravništvovspust to je bil zadnji modul, ki se je ločil od roverja. To se je zgodilo le na višini 20 m nad tlemi Marsa, ko se je sklop premikal s hitrostjo okoli 2,7 km/h. Na tej točki je bil rover obešen s sistemom kablov in ga nato počasi spustil na tla. V trenutku, ko je rover zaznal tla, je stopnja odločanja aktivirala svoj pogon in je bila izstreljena stran od pristajalnega območja roverja, da bi se izognili trku med njima.

Rover Perseverance in modul za spuščanje, ki se dotika tal na Marsu. [3]

Najbolj neverjetno je to celoten postopek pristanka je trajal približno sedem minut. Morda se zdi malo, toda te minute so bile znane kot "sedem minut groze«, saj so vsi signali, ki jih je oddajal rover, prispeli do Zemlje šele 11 minut pozneje. Iz tega razloga je rover ob prejetju potrditve o pristanku že pristal na Marsu, popolnoma avtonomno. Nemožnost sinhronizacije v kombinaciji z dejstvom, da je le 40% sond poslanih na Mars uspelo pristati na njenih tleh, je ustvarila ogromna pričakovanja v celotni znanstveni skupnosti mednarodni.

Iznajdljivost in prvi let na drug planet

Helikopter Ingenuity je z uspešnim izvajanjem zaznamoval zgodovino raziskovanja vesolja prvi polet na drugi planet. Let je potekal popolnoma avtonomno, saj je komunikacija med Zemljo in Mars lahko traja od 5 do 20 minut, odvisno od razdalje med planetoma.

Prvi polet s helikopterjem Ingenuity [4]

Ingenuity je pristal na Marsu v kombinaciji z vesoljskim plovilom Perseverance in soočili s številnimi tehničnimi izzivi da bi lahko izvedel podvig dviga 3 m nad marsovsko zemljo in letenja 30 sekund. Kar se marsikomu morda zdi malo, je za astronome pravzaprav velik dosežek, saj zdaj vemo, da je mogoče leteti tudi v ekstremnih pogojih, ki jih ponuja Marsovo ozračje.

Poleg tega, da ima a gostota zelo nizka, torej izredno redka, aMarsovo ozračje je prehladno (ki lahko doseže -90°C), zato so inženirji Ingenuity morali zagotoviti, da bo dron, ki se oskrbuje z sončna energija, je lahko ves čas ostala topla pri 7°C. Poleg tega so se morali njegovi propelerji vrteti vsaj 2500 vrt/min, da se je 1,8 kg težki dron lahko vzdržal.

Zasluge za slike

[1] NASA/JPL-Caltech (reprodukcija)

[2] NASA/JPL-Caltech (reprodukcija)

[3] NASA/JPL-Caltech (reprodukcija)

[4] NASA/JPL-Caltech (reprodukcija)

Avtor: Rafael Hellerbrock
Učitelj fizike

vir: brazilska šola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/missao-mars-2020.htm