science >> Wetenschap >  >> Astronomie

7 dingen die u moet weten over de NASA-rover die op het punt staat op Mars te landen

In een cleanroom van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië, ingenieurs observeerden de eerste rijtest voor NASA's Mars 2020 Perseverance rover op 17 december, 2019. Krediet:NASA/JPL-Caltech

Met nog ongeveer 80 miljoen kilometer te gaan in zijn reis van 471 miljoen kilometer, NASA's Mars 2020 Perseverance-rover nadert zijn nieuwe planetaire thuis. Het ruimtevaartuig is begonnen met het naderen van de Rode Planeet en in 43 dagen, op 18 februari 2021, Doorzettingsvermogen zal rond 12 uur door de atmosfeer van Mars razen, 100 mph (19, 500 km/u), ongeveer zeven minuten later zachtjes op het oppervlak neerkomen.

"We werken aan onze laatste aanpassingen om Perseverance in een perfecte positie te brengen om te landen op een van de meest interessante plekken op Mars, " zei Fernando Abilleira, plaatsvervangend missiemanager bij NASA's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië. "Het team kan niet wachten om deze wielen in wat Mars-vuil te zetten."

Gebouwd en beheerd door JPL voor NASA, Perseverance voegt zich bij een andere rover en lander die momenteel op Mars aan het werk zijn, met verschillende orbiters in de lucht erboven. Wat onderscheidt deze zeswielige robot?

1. Doorzettingsvermogen is zoeken naar tekenen van oud leven.

Terwijl het oppervlak van Mars vandaag een bevroren woestijn is, wetenschappers hebben van eerdere NASA-missies geleerd dat de Rode Planeet ooit stromend water en warmere omgevingen aan de oppervlakte huisvestte die microbieel leven hadden kunnen ondersteunen.

"We willen dat Volharding ons helpt de volgende logische vraag te beantwoorden:zijn er daadwerkelijk tekenen van microbieel leven in het verleden op Mars?" zei Katie Stack Morgan, plaatsvervangend projectwetenschapper bij JPL. "Dit veeleisende doel houdt in dat de meest geavanceerde robotwetenschapper tot nu toe naar Mars wordt gestuurd."

Om deze vraag aan te pakken, dat van cruciaal belang is op het gebied van astrobiologie, Perseverance heeft een nieuwe reeks geavanceerde wetenschappelijke instrumenten. Twee ervan zullen een bijzonder belangrijke rol spelen bij het zoeken naar mogelijke tekenen van vorig leven:SHERLOC (afkorting van Scanning Habitable Environments with Raman &Luminescence for Organics &Chemicals), die organische stof en mineralen kan detecteren, en PIXL (afkorting van Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry), die de chemische samenstelling van gesteenten en sedimenten in kaart brengt. Met de instrumenten kunnen wetenschappers deze functies samen analyseren op een hoger detailniveau dan welke Mars-rover dan ook tot nu toe heeft bereikt.

Perseverance zal ook enkele instrumenten gebruiken om wetenschappelijke gegevens op afstand te verzamelen:de camera's van Mastcam-Z kunnen inzoomen op rotstexturen van zo ver als een voetbalveld, terwijl SuperCam een ​​laser zal gebruiken om rots en regoliet (gebroken rots en stof) te zappen om hun samenstelling in de resulterende damp te bestuderen. RIMFAX (afkorting van Radar Imager for Mars' Subsurface Experiment) zal radargolven gebruiken om ondergrondse geologische kenmerken te onderzoeken.

2. De rover landt op een plaats met een groot potentieel om deze tekenen van microbieel leven in het verleden te vinden.

Terrein dat interessant is voor wetenschappers kan een uitdaging zijn om op te landen. Dankzij nieuwe technologieën die Perseverance in staat stellen om zijn landingsplaats nauwkeuriger te richten en autonoom landingsgevaren te vermijden, het ruimtevaartuig kan veilig landen op een intrigerende plek als Jezero Crater, een 28 mijl breed (45 kilometer breed) bassin met steile kliffen, duinen, en keienvelden.

Meer dan 3,5 miljard jaar geleden, een rivier stroomde daar in een watermassa ter grootte van Lake Tahoe, sedimenten afzetten in een waaiervorm die bekend staat als een delta. Het wetenschapsteam van Perseverance gelooft dat deze oude rivierdelta en meerafzettingen organische moleculen en andere potentiële tekenen van microbieel leven kunnen hebben verzameld en bewaard.

3. Perseverance verzamelt ook belangrijke gegevens over de geologie en het klimaat van Mars.

Context is alles. Mars-orbiters hebben afbeeldingen en gegevens verzameld van Jezero Crater van ongeveer 200 mijl (322 kilometer) boven, maar het vinden van tekenen van oud leven aan de oppervlakte vereist veel nadere inspectie. Het vereist een rover zoals Perseverance.

Het begrijpen van de vroegere klimaatomstandigheden van Mars en het lezen van de geologische geschiedenis die in de rotsen is ingebed, zal wetenschappers een beter beeld geven van hoe de planeet eruitzag in zijn verre verleden. Het bestuderen van de geologie en het klimaat van de Rode Planeet zou ons ook een idee kunnen geven waarom de aarde en Mars - ondanks enkele vroege overeenkomsten - zo verschillend zijn geworden.

4. Doorzettingsvermogen is de eerste etappe van een rondreis naar Mars.

De verificatie van het oude leven op Mars draagt ​​een enorme bewijslast. Perseverance is de eerste rover die een monstercaching-systeem naar Mars brengt om veelbelovende monsters te verpakken voor terugkeer naar de aarde door een toekomstige missie.

In plaats van steen te verpulveren zoals de boormachine op NASA's Curiosity-rover doet, De boor van Perseverance zal intacte rotskernen snijden die ongeveer zo groot zijn als een stuk krijt en ze in monsterbuizen plaatsen die het zal opslaan totdat de rover een geschikte drop-off-locatie op Mars bereikt. De rover zou de monsters mogelijk ook kunnen afleveren aan een lander die deel uitmaakt van de geplande Mars-sampleretourcampagne door NASA en ESA (de European Space Agency).

Zodra de monsters hier op aarde zijn, we kunnen ze onderzoeken met instrumenten die te groot en complex zijn om naar Mars te sturen, veel meer informatie over hen verstrekken dan zelfs de meest geavanceerde rover zou kunnen.

5. Doorzettingsvermogen draagt ​​instrumenten en technologie die de weg zullen vrijmaken voor menselijke missies naar de maan en Mars.

Een van de toekomstgerichte technologieën op deze missie die de menselijke verkenning ten goede zullen komen, is Terrain-Relative Navigation. Als onderdeel van het landingssysteem van het ruimtevaartuig, Terrain-Relative Navigation stelt het dalende ruimtevaartuig in staat om snel en autonoom zijn locatie boven het oppervlak van Mars te begrijpen en zijn traject aan te passen.

Doorzettingsvermogen zal aan de oppervlakte ook meer autonomie hebben dan welke andere rover dan ook. inclusief zelfrijdende smarts die het mogelijk maken om meer terrein te bestrijken in een dag operaties met minder instructies van ingenieurs op aarde. Deze snelle doorgang maakt verkenning van de maan mogelijk, Mars, en andere hemellichamen efficiënter voor andere voertuigen.

In aanvulling, Perseverance heeft een technologie-experiment genaamd MOXIE (afkorting van Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment) dat zuurstof zal produceren uit de koolstofdioxide-atmosfeer van Mars. Het zal een manier laten zien waarop toekomstige ontdekkingsreizigers zuurstof kunnen produceren voor zowel raketstuwstof als voor ademhaling.

Twee andere instrumenten zullen ingenieurs helpen bij het ontwerpen van systemen voor toekomstige menselijke ontdekkingsreizigers om te landen en te overleven op Mars:de MEDLI2 (Mars Entry, Herkomst, and Landing Instrumentation 2)-pakket is een versie van de volgende generatie van wat vloog op de Mars Science Laboratory-missie die de Curiosity-rover afleverde, terwijl de MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer) instrumentensuite informatie geeft over het weer, klimaat, en oppervlakte ultraviolette straling en stof.

Doorzettingsvermogen is ook het geven van een ritje naar de Ingenuity Mars Helicopter. Een technologisch experiment los van de wetenschappelijke missie van de rover, Vindingrijkheid zal proberen de eerste aangedreven, gecontroleerde vliegtuigvlucht op een andere wereld. Als de helikopter succesvol is in het demonstratievenster van 30 Marsdagen (31 Aardedagen), de gegevens kunnen toekomstige verkenningen van de Rode Planeet - inclusief die door astronauten - helpen door een nieuwe luchtdimensie toe te voegen.

6. De Perseverance-rover belichaamt de NASA - en de wetenschappelijke - geest om uitdagingen te overwinnen.

Het ruimtevaartuig naar het lanceerplatform brengen tijdens een pandemie, op zoek naar tekenen van het oude leven, monsters verzamelen, en het bewijzen van nieuwe technologieën zijn geen gemakkelijke opgaven. Evenmin is een zachte landing op Mars:slechts ongeveer 50% van de landingspogingen van Mars, door een ruimteagentschap, succesvol zijn geweest.

Het missieteam haalt inspiratie uit de naam van zijn rover, met een bijzonder bewustzijn van de uitdagingen waar de hele wereld op dit moment mee te maken heeft. Met dat in gedachten, de missie installeerde een speciale plaat ter ere van de toewijding en het harde werk van de medische gemeenschap en eerstehulpverleners over de hele wereld. Het team hoopt de hele wereld te inspireren, en toekomstige ontdekkingsreizigers, om nieuwe wegen te smeden en ontdekkingen te doen waarop de volgende generatie kan voortbouwen.

7. Je mag meerijden.

De Mars 2020 Perseverance-missie bevat meer camera's dan enige interplanetaire missie in de geschiedenis, met 19 camera's op de rover zelf en vier op andere delen van het ruimtevaartuig die bij binnenkomst betrokken zijn, herkomst, en landen. Net als bij eerdere Mars-missies, de Mars 2020 Perseverance-missie is van plan om onbewerkte en bewerkte afbeeldingen beschikbaar te maken op de website van de missie.

Als alles goed gaat, het publiek zal in high-definition kunnen ervaren hoe het is om op Mars te landen - en voor het eerst de geluiden van de landing kunnen horen met een kant-en-klare microfoon die aan de zijkant van de rover is bevestigd. Een andere microfoon op SuperCam zal wetenschappers helpen de eigenschappen van rotsen te begrijpen die het instrument onderzoekt en kan ook naar de wind luisteren.

Als je een van de 10,9 miljoen mensen bent die zich hebben aangemeld om je naam naar Mars te sturen, je naam is gestencild op een van de drie siliciumchips die zijn ingebed op een plaat op de rover met de woorden "Explore as one" in morsecode.