Paskaidrots: Kas apgrūtina NASA Perseverance rovera nolaišanos uz Marsa?

Parasti ceļojums uz Marsu, kas atrodas aptuveni 300 miljonu jūdžu attālumā, aizņem apmēram septiņus līdz astoņus mēnešus. Perseverance tika uzsākta 2020. gada 30. jūlijā loga laikā, kad Marss un Zeme bija vistuvāk viens otram.

Perseverance rover izmanto savu urbi, lai savāktu iežu paraugus uz Marsa šajā nedatētajā mākslinieciskajā konceptuālajā ilustrācijas izdales materiālā. (NASA/JPL-Caltech/Izdales materiāls, izmantojot Reuters)

Paredzams, ka ceturtdien NASA Rover Perseverance nolaidīsies Jezero krāterī uz Sarkanās planētas, un pēc tam tas atsāks darbu, lai meklētu pagātnes dzīvības pazīmes.

Piezemēšanās ir īsākais, bet viens no nozīmīgākajiem un arī grūtākajiem misijas posmiem. NASA saka, ka, tā kā tas ir grūti, tikai 40 procenti no kosmosa aģentūrām visā pasaulē jebkad uz Marsu nosūtītajām misijām ir bijušas veiksmīgas, jo simtiem lietu jādodas tieši uz naglu nokošanas pilienu.

Lai sniegtu kādu kontekstu grūtībām uzsākt tādas misijas kā šī, ir pētnieces matemātiķes Ketrīnas Džonsones piemērs. 2016. gada filmā Slēptās figūras , Taradži P. Hensons spēlēja Džonsonu, kurš strādāja, lai izdomātu precīzus aprēķinus, kas noteica kapsulas trajektoriju, kas 1962. gadā nogādās Džonu Glenu kosmosā.

Citas misijas uz Marsu

Vēl viena Marsa misija, AAE Al Amal (Cerība) — pirmā šāda misija arābu pasaulē. iegāja Marsa orbītā pagājušajā nedēļā . Tomēr šī ir orbitāla misija un neietver nosēšanos uz planētas virsmas. Neatkarīgi no AAE Ķīna arī uzsāka Marsa misiju jūlija-augusta logā.

Ņemot vērā šādas vērienīgas kosmosa misijas, daži astrobiologi ir pauduši bažas par iespējamu 'starpplanētu piesārņojumu'. Tas nozīmē uz Zemes bāzētu mikrobu transportēšanu uz citiem debess ķermeņiem un ārpuszemes mikrobu nogādāšanu atpakaļ uz Zemi. Kosmosa pētniecības komiteja (COSPAR) nosaka “planētu aizsardzības politiku”, kuras mērķis ir ierobežot uz citām planētām nosūtīto mikrobu skaitu, kā arī nodrošināt, lai citplanētiešu dzīvība neizraisītu postījumus uz Zemes.

david ortiz 2019. gada neto vērtība

Kā kosmosa kuģis sasniedz Marsu?

Parasti ceļojums uz Marsu, kas atrodas aptuveni 300 miljonu jūdžu attālumā, aizņem apmēram septiņus līdz astoņus mēnešus. Perseverance tika uzsākta 2020. gada 30. jūlijā loga laikā, kad Marss un Zeme bija vistuvāk viens otram. Šis logs ir svarīgs, jo abas planētas riņķo ap Sauli ar atšķirīgu ātrumu un ik pēc diviem gadiem planētas atrodas tādā stāvoklī, kur tās atrodas vistuvāk viena otrai. Kosmosa aģentūras vēlas palaist savus kosmosa kuģus šajā logā, jo tuvāks attālums nozīmē mazāku raķešu degvielas patēriņu.

Saskaņā ar an analīzi veica Purdue Universitāte , cietās raķešu degvielas izmaksas tiek lēstas 5 USD par kg. Tomēr automašīnas izmēra Perseverance rover izmanto ar kodolenerģiju darbināmu sistēmu. Gandrīz 30 gadu laikā tas kļūs par pirmo roveri, kas izmantos vietēji ražotu plutoniju, ko radījušas ASV nacionālās laboratorijas. Roveris tiks darbināts ar ģeneratoru, kas pārveidos plutonija-238 dabiskās sabrukšanas radīto siltumu elektroenerģijā, kas ļaus roveram un tā instrumentiem darboties, kad tas nolaidīsies uz Marsa.

Kādas ir neatlaidības misijas izmaksas?

Tiek lēsts, ka NASA misijā iztērēs 2,7 miljardus dolāru, kas ietver kosmosa kuģu izstrādi, palaišanas operācijas un operāciju uzturēšanas izmaksas pēc tam, kad tas nolaižas uz Marsa.

Saskaņā ar Planētu biedrība , izmantojot plutoniju-238 kā degvielu, ir palielinājušās misijas izmaksas, jo kodolmateriāli ir saistīti ar paaugstinātiem vides un drošības noteikumiem. Kopējās misijas izmaksas ir līdzvērtīgas naudas summai, ko Google nopelna sešās dienās, vai naudas summai, ko amerikāņi iztērē saviem mājdzīvniekiem ik pēc 10 dienām vai līdzvērtīgas 33 stundām, ko pavada ASV Aizsardzības departaments, norāda sabiedrība.

PIEVIENOJIES TAGAD :Kanāls Express Explained Telegram

Kāpēc nosēšanās uz Marsa ir sarežģīta?

Iekāpšana, nolaišanās un nosēšanās (EDL) ir Mars 2020 misijas intensīvākā fāze. Lai Perseverance rover veiksmīgi nosēstos uz Marsa, vairākām lietām ir jānotiek pareizi. EDL fāze sākas, kad roveris sasniegs Marsa atmosfēras virsotni, pārvietojoties ar ātrumu 20 000 km stundā. Rovera izaicinājums ir samazināt ātrumu no aptuveni 20 000 km stundā līdz nullei un vienlaikus nolaisties uz šauras virsmas uz krātera.

NASA saka, ka EDL fāze beigsies pēc septiņām minūtēm, kad roveris nekustēsies uz planētas virsmas. Pēc tam bremzes ir jāpiespiež ļoti uzmanīgi, radoši un izaicinoši.

Desmit minūtes pirms ieiešanas atmosfērā roveris nolaidīs savu kruīza posmu, kas sastāv no saules paneļiem, radioaparātiem un degvielas tvertnēm, kas tiek izmantotas lidojuma laikā. Tikai aizsargājošais aeroshell, kas sastāv no rovera un nolaišanās posma, veiks ceļojumu uz planētas virsmu. Tagad kā kosmosa kuģis nokļūst Marsa virsmā , to palēninās vilkšana, proti, kad planētas atmosfēras berze iedarbojas pret kosmosa kuģa virsmu, tādējādi palēninot to un pazeminot orbitālo augstumu.

Lai gan pretestība palēnina kosmosa kuģa darbību, tas to arī sasilda, un maksimālā sasilšana notiek aptuveni 80 sekundes pēc rovera nonākšanas atmosfērā. Bet tas neietekmē roveru, kas istabas temperatūrā atrodas aeroshell iekšpusē.

Kamēr tas nolaižas cauri atmosfērai, kosmosa kuģim būs jāizšauj mazi dzinēji, lai noturētos kursā, jo tas var tikt novirzīts no kursa mazu gaisa kabatu ar dažādu blīvumu dēļ. Pēc tam siltuma vairogs palēninās kosmosa kuģi līdz aptuveni 1600 km stundā, un šajā brīdī (apmēram 240 sekundes pēc ieiešanas) tiks izvērsts virsskaņas izpletnis.

Divdesmit sekundes pēc izpletņa izvēršanas siltuma vairogs atdalās un roveris pirmo reizi tiek pakļauts planētas atmosfērai. Šajā brīdī izpletnis strādā, lai vēl vairāk palēninātu transportlīdzekli. Taču, tā kā Marsa atmosfēra ir plāna, transportlīdzeklis joprojām virzās uz virsmu ar ātrumu 320 km stundā. Tāpēc, lai nodrošinātu drošu nosēšanos, roveram ir jāatmet izpletnis un atlikušais ceļojums jāveic, izmantojot raķetes, kas ir daļa no nolaišanās posma, kuru dzinēji tiks iedarbināti, kad roveris atradīsies aptuveni 2100 metrus virs virsmas.

Rovera galīgais nolaišanās ātrums ir aptuveni 2,7 km stundā, kas ir mazāks par to, ko vidusmēra cilvēks spēj nobraukt kājām stundā – aptuveni 5 km. Šajā posmā, kad ir atlikušas aptuveni 12 sekundes, lai pieskarties virsmai aptuveni 66 pēdu augstumā virs virsmas, roveris tiek nolaists uz kabeļu komplekta. Kad roveris jūt, ka tā riteņi ir pieskārušies zemei, tas pārgriež kabeļus, kas pēc tam veic neatkarīgu nekontrolētu nosēšanos virspusē, kaut kur prom no rovera.

United Launch Alliance Atlas V raķete ar NASA Mars 2020 Perseverance Rover transportlīdzekli paceļas no Kanaveralas zemesraga gaisa spēku stacijas Kanaveralas ragā, Floridā, ASV 2020. gada 30. jūlijā. (NASA/Džoels Kovskis/Izdales materiāls, izmantojot Reuters)

Ko Perseverance rover darīs uz Marsa?

Neatlaidība uz planētas pavadīs vienu Marsa gadu (divus gadus uz Zemes), kura laikā izpētīs nosēšanās vietas reģionu. Jezero krāteris, kur tas nolaidīsies, reiz atradās senas upes deltas vietā (zinātnieki to zina, pateicoties pierādījumiem, kas savākti iepriekšējo nolaišanās un orbitālo misiju laikā, kas norāda uz mitriem apstākļiem uz planētas pirms miljardiem gadu).

Ja Marsa senā pagātnē (pirms 3,5–3,8 miljardiem gadu) bija siltāka atmosfēra, kas ļāva plūst ūdenim, un, ja uz tā pastāvēja mikrobu dzīvība, iespējams, ka tā pastāv īpašos reģionos arī mūsdienās.

Bobijs Lī networth

Roveram līdzi ir septiņi instrumenti, tostarp uzlabota kameru sistēma ar tālummaiņas iespēju, SuperCam, kas ir instruments, kas nodrošinās attēlveidošanu un ķīmiskā sastāva analīzi, kā arī spektrometrs. Tomēr vienu no interesantākajiem instrumentiem uz rovera sauc MOXIE, kas ražos skābekli no Marsa atmosfēras oglekļa dioksīda. Ja šis instruments būs veiksmīgs, tad topošie astronauti (pagaidām neviens cilvēks nav turējis kāju uz Marsa) var to izmantot, lai sadedzinātu raķešu degvielu, lai atgrieztos uz Zemes.

Roveris nesīs arī Ingenuity, pirmo helikopteru, kas lidos uz Marsa. Tas palīdzēs savākt paraugus no virsmas no vietām, kur roveris nevar sasniegt. Kopumā roveris ir paredzēts, lai pētītu senās dzīves pazīmes, savāktu paraugus, kas turpmāko misiju laikā varētu tikt nosūtīti uz Zemi, un pārbaudītu jaunas tehnoloģijas, kas varētu noderēt turpmākajām robotu un cilvēku misijām uz planētu.

Dalieties Ar Draugiem: