science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Negen maanden op Mars:doorzettingsvermogen maakt belangrijke mijlpalen

Perseverance nam een ​​selfie naast zijn grootste prestatie tot nu toe:de twee kleine boorgaten waar de rover monsters van Mars-gesteenten nam. NASA/JPL-Caltech/MSSS

In de korte tijd sinds NASA's Perseverance-rover op 18 februari in de Jezero-krater van Mars landde, 2021, het heeft al geschiedenis geschreven.

Momenteel, Mars en de aarde staan ​​aan weerszijden van de zon, en de twee planeten kunnen niet met elkaar communiceren. Na de afgelopen 216 dagen op Mars non-stop gewerkt te hebben, de wetenschappelijke teams nemen de eerste echte pauze sinds het begin van de missie.

Wij zijn twee leden van het Perseverance-team, en met de rover neergehurkt voor de 20 dagen van conjunctie, het is het perfecte moment om een ​​stap terug te doen en na te denken over de missie tot nu toe.

Perseverance heeft al zijn technische mogelijkheden getest, reed 2,6 mijl (2,6 kilometer) over ruw terrein en nam tienduizenden foto's met zijn 19 camera's. Van al deze ongelooflijke successen, er zijn drie belangrijke mijlpalen waar we bijzonder enthousiast over zijn:het verzamelen van de eerste rotskernmonsters, het vliegen met de Ingenuity-helikopter en het publiceren van onze eerste wetenschappelijke resultaten over de Jezero Crater-delta.

Perseverance heeft al twee monsters van Mars-gesteente in de cache opgeslagen na het boren van kernen uit een rots, waarvan de eerste het gat is dat hier te zien is. NASA/JPL-Caltech

Retourzending

Een van de belangrijkste doelstellingen van Perseverance is om het monstercaching-systeem te gebruiken om kleine rotskernen te extraheren - ongeveer de grootte van droog uitwisbare markers - en ze in speciale monsterbuisjes te verzegelen. Een toekomstige missie zal ze dan oppikken en op een lange, interplanetaire reis terug naar de aarde.

Voor Perserverance's eerste boorpoging in augustus, ons team koos een mooie platte rots die gemakkelijk toegankelijk was met de boor. Na zes dagen het fundament te hebben beoordeeld - en er uiteindelijk in te boren - waren we heel blij toen we een gat in de grond zagen en de bevestiging kregen dat de monsterbuis met succes was afgesloten.

Echter, de volgende dag stuurde de rover foto's van de binnenkant van de buis, en we zagen dat het eigenlijk leeg was. Een deel van de atmosfeer van Mars zit vast binnenin en zal nuttig zijn om te bestuderen, maar het is niet waar het team op hoopte.

uiteindelijk, ons team concludeerde dat het gesteente zelf veel zachter was dan verwacht en dat het volledig verpulverd was tijdens het boren.

Drie weken en 1, 800 voet (550 meter) later, we kwamen een aantal veelbelovend uitziende rotsen tegen die boven het rode oppervlak uitstaken. Dit suggereerde dat de rotsen harder waren en daarom gemakkelijker om een ​​monster van te nemen. Deze keer heeft Perseverance met succes twee kernmonsters uit de grijsachtige, door de wind gepolijste rots. Na nog enkele tientallen te hebben verzameld, het zal de monsters op een veilige en gemakkelijk bereikbare locatie op het oppervlak van Mars laten vallen. NASA's Mars Sample Return-missie, die momenteel in ontwikkeling is, zal de monsterbuizen eind 2020 ophalen en mee naar huis nemen.

Maar wetenschappers hoeven niet zo lang te wachten om meer te weten te komen over de rotsen. Op beide locaties Perseverance gebruikte de SHERLOC- en PIXL-spectrometers op zijn arm om de samenstelling van de rotsen te meten. We vonden kristallijne mineralen die suggereren dat de rotsen gevormd zijn in een basaltische lavastroom, evenals zoutmineralen die een bewijs kunnen zijn van oud grondwater.

Eerste in vlucht

Doorzettingsvermogen kan een lange weg van de aarde zijn, maar het heeft een sidekick. De Ingenuity-helikopter maakte zich los van de rover kort nadat ze op Mars waren geland en werd het eerste vaartuig dat in de atmosfeer van een andere planeet vloog.

Vindingrijkheid werkt op zonne-energie, weegt 4 pond (1,8 kg), en het hoofdgedeelte is ongeveer zo groot als een grapefruit. Op 19 april, 2021, de helikopter nam zijn eerste vlucht, 39 seconden lang 3 meter boven de grond zweven voordat je recht naar beneden komt. Deze korte sprong toonde aan dat de lange bladen voldoende lift konden genereren om in de ijle lucht van Mars te kunnen vliegen.

De volgende vluchten testten het vermogen van de helikopter om horizontaal te bewegen, en hij legde telkens grotere afstanden af, reizen maar liefst 2, 050 voet (625 meter) in zijn verste reis tot nu toe.

Ingenuity heeft nu 13 keer gevlogen en heeft gedetailleerde foto's van de grond gemaakt om het ruige terrein voor Perseverance te verkennen. Deze beelden helpen het team te beslissen hoe het om obstakels heen moet navigeren op weg naar de uiteindelijke bestemming van de rover. een grote delta in de Jezero-krater.

Inzoomen op de Jezero-delta

NASA selecteerde Jezero Crater als de landingsplaats van Perseverance, specifiek omdat het de rover toegang geeft tot een grote stapel rotsen aan het einde van een droge riviervallei. Op basis van satellietbeelden, wetenschappers denken dat deze rotsen zijn gemaakt van sediment dat is afgezet door een oude rivier die ongeveer 3,5 miljard jaar geleden in een meer uitmondde. Als het waar is, deze locatie had een uitstekende omgeving voor het leven kunnen zijn.

Echter, de resolutie van de satellietgegevens is niet hoog genoeg om met zekerheid te zeggen of de sedimenten langzaam zijn afgezet in een langlevend meer of dat de structuur zich onder drogere omstandigheden heeft gevormd. De enige manier om dit met zekerheid te weten, was door foto's te maken vanaf het oppervlak van Mars.

Een delta in de Jezero-krater, gezien in dit satellietbeeld, is waar Perseverance de meeste van zijn monsters zal verzamelen. ESA/DLR/FU-Berlijn

Volharding landde meer dan een mijl (ongeveer 2 kilometer) verwijderd van de kliffen aan de voorkant van de delta. We maken allebei deel uit van het team dat verantwoordelijk is voor het Mastcam-Z-instrument, een set camera's met zoomlenzen waarmee we een paperclip vanaf de andere kant van een voetbalveld kunnen zien. Tijdens de eerste weken van de missie, we gebruikten Mastcam-Z om de verre rotsen te onderzoeken. Van die panoramische uitzichten, we hebben specifieke plekken geselecteerd om meer in detail te bekijken met de SuperCam van de rover, een telescopische camera.

Toen de beelden terug op aarde kwamen, we zagen gekantelde sedimentlagen in de lagere delen van de 260 voet hoge (80 meter) kliffen. Naar de top zagen we rotsblokken, sommige zo groot als 5 voet (1,5 meter) breed.

Uit de structuur van deze formaties, ons team heeft een geologisch verhaal van miljarden jaren oud kunnen reconstrueren, die we op 7 oktober publiceerden in het tijdschrift Science, 2021.

Lange tijd - mogelijk miljoenen jaren - stroomde een rivier in een meer dat de Jezero-krater vulde. Deze rivier zette langzaam de gekantelde sedimentlagen af ​​die we in de kliffen van de delta zien. Later, de rivier werd grotendeels droog, met uitzondering van een paar grote overstromingen. Deze gebeurtenissen hadden genoeg energie om grote rotsen door het rivierkanaal te voeren en ze op het oudere sediment af te zetten; dit zijn de rotsblokken die we nu boven op de kliffen zien.

Vanaf dat moment, het klimaat is droog geweest, en winden eroderen langzaam de rots weg.

De bevestiging dat er een meer was in de Jezero-krater, is het eerste grote wetenschappelijke resultaat van de missie. In het komende jaar, Doorzettingsvermogen zal naar de top van de delta rijden, onderweg de rotslagen in microscopisch detail bestuderen en veel monsters verzamelen. Wanneer die monsters uiteindelijk hun weg naar de aarde vinden, we zullen leren of ze tekenen van microbieel leven bevatten dat ooit in dit oude meer op Mars heeft kunnen gedijen.

Deze structuur van keien en sediment toont de geologische geschiedenis van de Jezero-delta. NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. U vindt de origineel artikel hier .

Melissa Rijst is universitair hoofddocent planetaire wetenschap aan de Western Washington University, waar ze momenteel wordt gefinancierd door NASA's Curiosity en Mars-2020 rover-missies. Briony Horgan is universitair hoofddocent planetaire wetenschap aan de Purdue University. Ze is ook een deelnemende wetenschapper aan NASA's Mars Science Laboratory rover-missie.