Місія Марс 2020: що це таке, цілі, кроки

Місія Марс 2020 це назва космічної експедиції за допомогою безпілотного апарату, призначеної для дослідження ознак можливого існування мікробного життя в минулому Морети. Марсохід Perseverance приземлився на Марс 18 лютого 2021 року, щоб зібрати зображення та провести аналіз зразків марсіанського ґрунту.

Дивіться також: Зонд Паркера - The зонд, який майже «торкнувся» сонця

Які цілі місії Марс 2020?

Основними цілями місії Марс 2020 є:

• пошук середовищ на ґрунті Марса, які в минулому були здатні підтримувати життя;
• шукати ознаки давнього мікробного життя в породах, здатних зберігати ознаки давнього життя;
• зібрати зразки марсіанських порід і ґрунту;
• перевірити вироблення кисню атмосферою Марса.

Художня концепція марсохода Perseverance [1]

Хронологія місії на Марс 2020

Місія на Марс 2020 була поділена на наступне фази:

• діяльність перед запуском;
• запуск;
• наближення;
• вхід, спуск і посадка;
• перевірка інструментів і перших рухів;
• поверхневі операції.

Чи будемо ми з’ясовувати, що сталося і відбувалося на кожному з цих кроків?

→ Діяльність перед запуском

Щоб визначити, яке обладнання буде розроблено для дослідження поверхні Марса, Північноамериканське космічне агентство (НАСА) опублікував повідомлення, щоб вчені з усього світу могли долучитися з ідеями та проектами, пов’язаними з дослідженням стародавнього життя на Червоній планеті. Цей етап планування був фундаментальним для чітко визначити цілі місії і тривала з вересня 2013 року по липень 2014 року.

У наступні роки проект ракети розроблявся разом з приватними компаніями та дослідницькими центрами; було визначено місце посадки, а після п’яти років навчання серед 60 кандидатів – Вчені обрали кратер Єзеро для посадки.

Причина такого вибору проста: Єзеро вже 3,5 мільярда років тому було пронизане річками та озерами, в яких, можливо, було життя. З цієї причини був розроблений робот Perseverance, щоб аналізувати скелі та ґрунт регіону на наявність ознак стародавнього життя.

→ Запустити

Perseverance — це дистанційно керований робот, і його головна мета — шукати ознаки стародавнього життя на поверхні Марса. Його випустили на борт а Ракета типу Atlas V-541, в день 30 липня 2020 р. і приземлився на Марс 18 лютого 2021 року.

Дивіться також: Міфи та правда про прибуття людини на Місяць

→ Апроксимація

На борту ракети Atlas V-541 Наполегливість покинула Земля зі швидкістю 39 600 км/год, а потім розпочав тривалу фазу круїзу місії Марс 2020. THE Подорож на Марс тривала майже сім місяців. За цей час Perseverance подолав відстань приблизно 480 мільйонів кілометрів, а Інженери NASA за потреби коригували маршрут космічного корабля, забезпечуючи плавну посадку в кратері Єзера.

Художнє зображення етапів круїзу, капсули, спуску, марсохода та теплового щита. [2]

→ Вхід, спуск і посадка

THE Забороненосценою марсохода Perseverance на Марсібільшістьделікатний і найкоротший з усієї місії. Марсохід увійшов в атмосферу Марса зі швидкістю приблизно 20 000 км/год, а потім був ретельно запрограмований на орієнтувати так, щоб його тепловий екран захищав його від сильного нагрівання, викликаного тертям про тонку атмосферу Марс. Під час цього процесу цей теплозахисний екран досяг температури, близької до 1300 °C.

О тепловий щит також відповідав за гальмування космічного корабля, внаслідок чого його швидкість зменшується лише до 1600 км/год. У цей момент був відкритий великий надзвуковий парашут діаметром 21,5 м, що знизило швидкість Perseverance приблизно до 200 миль на годину. У цей момент він позбувся вхідного модуля і запустив свої двигуни на землі на висоті 2100 м.

О Стажуваннявспуску це був останній модуль, який від’єднався від марсохода. Це сталося лише на висоті 20 м над землею Марса, коли збірка рухалася зі швидкістю близько 2,7 км/год. У цей момент марсохід був підвішений за допомогою системи тросів, а потім повільно опустився на землю. У той момент, коли марсохід виявив землю, етап прийняття рішення активував його рух і був запущений з зони посадки марсохода, щоб уникнути зіткнення між ними.

Rover Perseverance і модуль спуску торкається землі Марса. [3]

Найдивовижніше це весь процес посадки зайняв близько семи хвилин. Може здатися, що це мало, але ці хвилини були відомі як «сім хвилин жаху», оскільки всі сигнали, які випромінює марсохід, досягли Землі лише через 11 хвилин. З цієї причини, коли було отримано підтвердження про посадку, марсохід вже приземлився на Марс, повністю автономно. Неможливість синхронізації в поєднанні з тим, що лише 40% зондів відправлено на Марс вдалось приземлитися на її ґрунт, викликав величезне очікування у всього наукового співтовариства Міжнародний.

Винахідливість і перший політ на іншу планету

Гелікоптер Ingenuity ознаменував історію освоєння космосу, успішно здійснивши його перший механізований політ на іншій планеті. Політ відбувався повністю автономно, оскільки зв'язок між Землею і Марс це може зайняти від 5 до 20 хвилин, залежно від відстані між двома планетами.

Перший політ на гелікоптері Ingenuity [4]

Ingenuity приземлився на Марс у поєднанні з космічним кораблем Perseverance і зіткнувся з великою кількістю технічних проблем вміти здійснити подвиг піднятися на 3 м над марсіанською землею і політати 30 секунд. Те, що багатьом може здатися невеликим, насправді є величезним досягненням для астрономів, оскільки тепер ми знаємо, що літати можна навіть в екстремальних умовах, які пропонує атмосфера Марса.

Окрім наявності а щільність дуже низький, тобто надзвичайно розріджений, aАтмосфера Марса надто холодна (який може досягати -90°C), тому інженерам Ingenuity потрібно було переконатися, що безпілотник, який постачає себе сонячна енергія, міг постійно залишатися теплим при 7°C. Крім того, його пропелери мали обертатися щонайменше на 2500 об/хв, щоб безпілотник вагою 1,8 кг міг підтримувати себе.

Автори зображення

[1] NASA/JPL-Caltech (розмноження)

[2] NASA/JPL-Caltech (розмноження)

[3] NASA/JPL-Caltech (розмноження)

[4] NASA/JPL-Caltech (розмноження)

Рафаель Хеллерброк
Вчитель фізики

Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/missao-mars-2020.htm