science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Mars Curiosity-rover nadert 5 jaar verkenning

Krediet:NASA/JPL

Voordat hij in 2014 het roer overnam bij WPI, Voorzitter Laurie Leshin, een geochemicus en ruimtewetenschapper, had een passie voor ruimte en een levenslange fascinatie voor Mars. Haar professionele carrière zette haar op weg naar NASA, waar ze toekomstige bemande ruimtevaartprogramma's en activiteiten vormde als plaatsvervangend associate administrator voor NASA's Exploration Systems Mission Directorate. Ze bekleedde ook functies als directeur van NASA's Directoraat Wetenschappen en Exploratie, en als plaatsvervangend centrumdirecteur voor Wetenschap &Technologie bij het Goddard Space Flight Center van NASA.

Van haar vele prestaties bij NASA, haar werk aan de Curiosity rover is een blijvend punt van trots. Als de 5-jarige verjaardag van Curiosity's succesvolle Mars-landing in de nacht van 5 augustus (PDT) (vroege ochtend van 6 augustus, EDT), 2012, benaderingen, de Daily Herd zat met president Leshin om na te denken over het succes van Curiosity, haar eigen pad naar NASA, en wat ze ziet voor de toekomst.

Leshin voorziet een tijd waarin mensen op Mars zullen landen en snelle ontdekkingen zullen doen. "Het kost een persoon 45 seconden om te doen wat een rover op een dag doet, " zegt Leshin. "We hebben dit daadwerkelijk gemeten. Het is zoveel efficiënter met een mens, maar we weten nog niet hoe we dat moeten doen. Er zijn veel problemen die moeten worden opgelost tussen nu en dan, maar we komen er wel."

Wat leidde tot uw interesse en werk bij NASA?

Ik heb zeer levendige herinneringen aan het zien van de eerste foto's van het oppervlak van Mars van de Viking-landers in Time magazine toen ik een 10-jarig meisje was. Ik herinner me alleen dat ik uit wilde reiken en die rotsen wilde aanraken. Ik was geboeid door hen. Vanaf dat moment, Mars had een enorme fascinatie voor mij. Dus om daar te zijn op de allereerste nacht dat Curiosity landde en de rotsen van Mars vanuit onze eigen rover te zien, was net de cirkel rond.

Toen ik op school zat, realiseerde ik me dat ik in de ruimtewetenschap wilde werken, maar er zijn veel verschillende manieren waarop je dat kunt doen en de meeste daarvan houden niet in dat je bij NASA werkt. Een universiteitsprofessor zijn is een geweldige manier om een ​​ruimtewetenschapper te zijn, en dat was ik aan het doen. Ik werd naar NASA geroepen voor wat beleidsmogelijkheden, om bij te dragen aan de toekomstige richting van bemande ruimtevluchten en om bij te dragen aan de manier waarop het bureau daarover dacht. En toen kreeg ik de kans om daar een hele grote organisatie te leiden. Ik geef NASA veel eer dat ze me hier naar WPI hebben gebracht. Zeker, de grootste sprong in mijn carrière was om van professor naar een enorme wetenschappelijke organisatie bij NASA te gaan.

Wat was jouw rol bij de ontwikkeling en inzet van Curiosity?

Ik zat in het allereerste team dat werkte om de wetenschappelijke doelen van deze rover te definiëren, en ik was betrokken bij twee sensoren van Curiosity die de chemische samenstelling van de materialen op het oppervlak bestudeerden. De grotere sensor is SAM (voor monsteranalyse op Mars). SAM kijkt naar vluchtige stoffen en gassen in bodems en gesteenten.

In het begin, Ik was een wetenschapper op deze twee sensorinstrumenten, maar in de eerste jaren Ik speelde een operationele rol die een lange termijn planner (LTP) werd genoemd. Elke dag is de rover actief, die voor het eerste jaar dat was elke dag - en gedurende de eerste 90 dagen die op Mars-tijd was omdat de Mars-dag iets langer is dan een aardse dag - is het tactische operatieteam daar. Het is alsof je een baby krijgt. Je slaapt als de baby slaapt, je bent wakker als de baby wakker is. Elke dag, er is een team om uit te zoeken wat de rover gisteren heeft geleerd, uitzoeken wat de rover ons vertelt, en bedenken wat we willen dat het vandaag doet. Het team plant die observaties, bestudeert ze, en zorgt ervoor dat ze geschikt zijn. Vervolgens uplinken ze ze naar de rover om het de volgende dag te doen. De LTP kijkt een beetje verder dan de tactische dag om ervoor te zorgen dat je niet alleen maar staart naar wat er recht voor je staat, maar dat je de langetermijndoelen voor ogen hebt. We waren met z'n zessen en we deden het drie of vier dagen achter elkaar en dan nam iemand anders het over.

Mijn grootste wetenschappelijke bijdrage van Curiosity was het eerste artikel dat we schreven over de aarde op Mars. We ontdekten veel water in het vuil, en nog wat andere dingen. Het instrument bevindt zich precies in de buik van de rover, ongeveer zo groot als een magnetron. We zouden er een halve baby aspirine in laten vallen, een oven zou het verwarmen, de gassen zouden opkomen, en we hebben ze geanalyseerd. Het was heel spannend.

Het was geen verrassing dat er water was, maar het bedrag verraste me. Het is daar aan de oppervlakte, waarschijnlijk waar je ook kijkt op Mars, het is daar. Het is de hoeveelheid water die je zou vinden in de droogste woestijn op aarde.

Vertel ons over de atmosfeer in de controlekamer van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Californië tijdens de landing. Waren er specifieke zorgen over dingen die mis zouden kunnen gaan?

Een illustratie van de afdaling van Curiosity naar het oppervlak van Mars. Krediet:NASA/JPL

Het voelde opwindend. Iedereen denkt dat de nacht van de landing het begin is, wat het is, maar het is ook het hoogtepunt van tien jaar werk. Het kost veel tijd om deze dingen te bouwen. In het geval van nieuwsgierigheid, ze had twee jaar vertraging. Ze zou in 2010 gelanceerd worden, maar vanwege een aantal technische uitdagingen, we kozen ervoor om uit te stellen tot het volgende lanceringsvenster naar Mars - die vensters komen ongeveer elke 26 maanden.

Die nacht stond in het teken van de nachten en weekenden weg van familie, en al het harde werk dat duizenden mensen hebben gedaan om ons op dit punt te krijgen. Dus het was een enorme opwinding, en opluchting dat het gelukt is. En er was zoveel opwinding over wat er zou komen. De nacht dat Curiosity landde was het 5 augustus aan de westkust om 22.30 uur [hoewel de officiële Zulu-tijd 6 augustus was], dat is mijn verjaardag. Het was een geweldig verjaardagscadeau toen we met succes landden.

Ik zal je een verhaal vertellen. Ik was een wetenschapper en teammediawoordvoerder op de Mars Polar Lander-missie die in 1998 werd gelanceerd. Het was live op CNN toen het landde en neerstortte. We wachtten op het signaal, klaar om op en neer te springen, en niks. Natuurlijk, er zijn veel verschillende redenen waarom u mogelijk geen signaal krijgt bij de landing, en het kan nog goed komen. De volgende vier dagen probeerden we te zien of de lander het overleefde. Het was verschrikkelijk.

Dus voor de nieuwsgierigheid, Ik was zenuwachtig. Ik ben er geweest en ik weet hoe het is als het niet werkt, en het is veel leuker als dat zo is. Het landingssysteem op Curiosity is een beetje wild. Ze noemen het zeven minuten terreur, want het gaat van 13, 000 mijl per uur wanneer je de top van de atmosfeer raakt tot nul wanneer je binnen zeven minuten op het oppervlak landt. Alle dingen die in die tijd moeten gebeuren, zijn angstaanjagend, en je kunt er niets aan doen omdat het allemaal automatisch gebeurt. Als je het signaal krijgt, het is al 10 minuten geleden gebeurd vanwege de lichte reistijd.

Onmiddellijk na de landing, we renden naar het operatiecentrum en begonnen te werken. Omdat de rover nu op Mars is. Je moet ervoor zorgen dat het veilig is en uitzoeken waar je bent, en bedenk eerst wat je gaat doen. We werkten allemaal die hele nacht en eigenlijk elke avond erna voor een hele lange tijd.

Heeft de rover naar verwachting gepresteerd? Ongeplande complicaties?

Ze heeft het heel goed gedaan. We hebben een paar storingen gehad, maar dat is te verwachten aangezien ze op een echte planeet rondrijdt. De meeste uitdagingen die we hebben gehad, zijn op de oefening, maar daar zijn ze mee bezig. Haar wielen slijten intenser dan we dachten, maar daar hebben we allemaal mee te maken. Het verbazingwekkende is dat als je een rover hebt die op Mars werkt, je bijna alles aankunt - gewoon om te zien hoe het team samenkomt om aan bijna elk probleem te werken. Denk aan Apollo 13 - dat is het extreme voorbeeld van hoe mensen samenkwamen om te proberen uit te zoeken hoe ze een probleem konden oplossen. De ingenieurs zijn ongelooflijk - ze kunnen voor bijna alles een oplossing bedenken.

Hoe ben je actief gebleven in het Curiosity-team, en wat is jouw rol?

Ik zit technisch in het team. Ik heb drie dagen als LTP gewerkt sinds ik naar WPI kwam, alleen maar om te bewijzen dat ik een universiteitspresident kon zijn en tegelijkertijd een rover op Mars kon besturen. En ik deed het. En ik heb het gedaan toen mensen me nodig hadden om een ​​dag in te vullen, maar ik ben niet meer in staat om drie dagen achter elkaar te doen. Ik heb nog veel contact met collega's. Er zijn veel jongere wetenschappers in het team en ze moeten de kans krijgen om in te grijpen en te schitteren, dus ik ben blij dat anderen instappen.

Wat kan de hogere ed anders doen om de verkenning van het zonnestelsel en daarbuiten te ondersteunen?

De focus van WPI op interdisciplinaire programma's en projectgebaseerd leren sluit nauw aan bij wat nodig is om de volgende generatie ontdekkingsreizigers op te leiden. De wetenschappelijke problemen die we op Mars oplossen zijn zeer multidisciplinair en de technische problemen zijn zeker multidisciplinair. Het gaat heel erg over systeemdenken en -benaderingen en teaming, en in staat zijn om in te springen en een probleem snel op te lossen en een situatie te beoordelen en naar oplossingen te gaan. Dit spul is niet theoretisch. Deze rover is echt op Mars. Je kunt geen monteur sturen om haar te repareren, dus je moet problemen op een creatieve manier aanpakken. Dus ik denk dat onze hele benadering van het opleiden van wetenschappers en ingenieurs heel goed aansluit bij wat NASA voor de toekomst nodig heeft.

Zou je naar Mars willen gaan?

Ik zou het graag doen. Het idee om voet op Mars te zetten zou buitengewoon zijn. Dat zou de kinderdroom zijn die uitkomt. Ik ben te oud, maar ik denk dat onze studenten die kans zouden kunnen krijgen, en ik kijk ernaar uit om daar te zijn om ze aan te moedigen.