science >> Wetenschap >  >> Astronomie

NASA's volgende Marsrover is klaar voor de meest precieze landing ooit

De aeroshell die NASA's Perseverance-rover bevat, leidt zichzelf naar het oppervlak van Mars terwijl het door de atmosfeer afdaalt in deze illustratie. Honderden kritieke gebeurtenissen moeten perfect en precies op tijd worden uitgevoerd om de rover op 18 februari veilig op Mars te laten landen. 2021. Krediet:NASA/JPL-Caltech

Wat te verwachten als de Mars 2020 Perseverance rover op 18 februari bij de Rode Planeet aankomt, 2021:

Met nog ongeveer 2,4 miljoen mijl (3,9 miljoen kilometer) te gaan in de ruimte, NASA's Mars 2020 Perseverance-missie is dagen verwijderd van een poging om de vijfde rover van het bureau op de Rode Planeet te landen. Ingenieurs bij NASA's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië, waar de missie wordt beheerd, hebben bevestigd dat het ruimtevaartuig gezond is en op koers ligt om rond 15.55 uur in de Jezero-krater te landen. EST (12:55 uur PST) op 18 februari, 2021.

"Doorzettingsvermogen is NASA's meest ambitieuze Marsrover-missie tot nu toe, wetenschappelijk gericht op het uitvinden of er ooit leven op Mars was in het verleden, " zei Thomas Zurbuchen, associate administrator voor het Science Mission Directorate op het NASA-hoofdkwartier in Washington. "Om deze vraag te beantwoorden, het landingsteam zal zijn handen vol hebben om ons naar de Jezero Crater te brengen - het meest uitdagende terrein op Mars dat ooit is geland voor een landing."

Jezero is een bassin waar wetenschappers geloven dat een oude rivier in een meer stroomde en sedimenten afzette in een waaiervorm die bekend staat als een delta. Wetenschappers denken dat de omgeving hier waarschijnlijk tekenen van leven heeft bewaard dat miljarden jaren geleden voet aan de grond kreeg - maar Jezero heeft ook steile kliffen, duinen, en keienvelden. Landen op Mars is moeilijk - slechts ongeveer 50% van alle eerdere landingspogingen op Mars is gelukt - en deze geologische kenmerken maken het nog moeilijker. Het Perseverance-team bouwt voort op lessen uit eerdere landingen en maakt gebruik van nieuwe technologieën waarmee het ruimtevaartuig zijn landingsplaats nauwkeuriger kan richten en autonoom gevaren kan vermijden.

Alle landingen op Mars zijn moeilijk, maar NASA's Perseverance-rover probeert te landen in het meest uitdagende terrein op Mars dat ooit is gericht. Krediet:Jet Propulsion Laboratory

"Het Perseverance-team legt de laatste hand aan de complexe choreografie die nodig is om in Jezero Crater te landen. " zei Jennifer Trosper, plaatsvervangend projectmanager voor de missie bij JPL. "Geen Marslanding is gegarandeerd, maar we hebben een decennium voorbereid om de wielen van deze rover op het oppervlak van Mars neer te zetten en aan het werk te gaan."

Je krijgt het drama van de intrede van Perseverance te zien, herkomst, en landing (EDL) - het meest riskante deel van de missie van de rover dat sommige ingenieurs de 'zeven minuten terreur' noemen - live op NASA TV. Commentaar begint om 14:15 uur. EST (11:15 uur PST) op 18 februari. Ingenieurs verwachten op de onderstaande geschatte tijden bericht te ontvangen over belangrijke mijlpalen voor de landing. (Vanwege de afstand die de signalen moeten afleggen van Mars naar de aarde, deze gebeurtenissen vinden feitelijk plaats op Mars 11 minuten, 22 seconden eerder dan wat hier wordt vermeld.)

  • Scheiding van het cruisepodium:het deel van het ruimtevaartuig dat de afgelopen zes en een halve maand met Perseverance heeft gevlogen - met NASA's Ingenuity Mars-helikopter bevestigd aan zijn buik - door de ruimte, zal om ongeveer 15:38 uur scheiden van de ingangscapsule. EST (12:38 uur PST).
  • Atmosferische binnenkomst:het ruimtevaartuig zal naar verwachting de top van de atmosfeer van Mars raken, reizend om ongeveer 12 uur, 100 mph (19, 500 km/u) om 15:48 uur. EST (12:48 uur PST).
  • Piekverwarming:Wrijving van de atmosfeer zal de bodem van het ruimtevaartuig opwarmen tot temperaturen tot ongeveer 2, 370 graden Fahrenheit (ongeveer 1, 300 graden Celsius) om 15.49 uur. EST (12:49 uur PST).
  • Parachute-inzet:het ruimtevaartuig zal zijn parachute om ongeveer 15.52 uur met supersonische snelheid inzetten. EST (12:52 uur PST). De exacte inzettijd is gebaseerd op de nieuwe Range Trigger-technologie, wat de precisie verbetert van het vermogen van het ruimtevaartuig om een ​​landingsdoel te raken.
  • Scheiding van het hitteschild:De beschermende onderkant van de ingangscapsule zal ongeveer 20 seconden na de parachute-inzet loskomen. Hierdoor kan de rover een radar gebruiken om te bepalen hoe ver hij van de grond is en zijn Terrain-Relative Navigation-technologie gebruiken om een ​​veilige landingsplaats te vinden.
  • Scheiding van de rugschaal:de achterste helft van de ingangscapsule die aan de parachute is bevestigd, zal om 15:54 uur scheiden van de rover en zijn "jetpack" (bekend als de afdalingsfase). EST (12:54 uur PST). De jetpack zal retroraketten gebruiken om te vertragen en naar de landingsplaats te vliegen.
  • Touchdown:de afdalingsfase van het ruimtevaartuig, met behulp van de manoeuvre van de luchtkraan, zal de rover naar de oppervlakte laten zakken aan nylon koorden. De rover zal naar verwachting het oppervlak van Mars raken met menselijke loopsnelheid (ongeveer 2,7 mph, of 2,7 km/u) rond 15:55 uur. EST (12:55 uur PST).

Verschillende factoren kunnen de precieze timing van de hierboven genoemde mijlpalen beïnvloeden, inclusief eigenschappen van de atmosfeer van Mars die moeilijk te voorspellen zijn totdat het ruimtevaartuig er echt doorheen vliegt.

Missiecontrollers kunnen deze mijlpalen op de hierboven genoemde tijden mogelijk ook niet bevestigen vanwege de complexiteit van deep-space-communicatie. De stroom van gedetailleerde technische gegevens (telemetrie genaamd) in bijna realtime is afhankelijk van een nieuw soort relais dat het afgelopen jaar is toegevoegd aan NASA's Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Ingenieurs verwachten dat aanvullende gegevens tot kort voor de landing rechtstreeks naar de aarde zullen terugkeren via NASA's Deep Space Network en twee andere op aarde gebaseerde antennes.

Het is belangrijk op te merken dat de rover veilig op Mars kan landen zonder communicatie met de aarde:Perseverance heeft voorgeprogrammeerde landingsinstructies en een aanzienlijke autonomie. Extra communicatiepassen zijn gepland in de uren en dagen na de landing.

Eenmaal aan de oppervlakte, een van de eerste activiteiten van Perseverance zal zijn om foto's te maken van zijn nieuwe thuis en deze terug te sturen naar de aarde. In de loop van de volgende dagen, ingenieurs zullen ook de gezondheid van de rover controleren en de remote sensing-mast (ook bekend als zijn "kop") inzetten, zodat deze meer foto's kan maken. Het Perseverance-team zal dan meer dan een maand nodig hebben om de rover grondig te inspecteren en nieuwe vluchtsoftware te laden om zich voor te bereiden op zijn zoektocht naar oud leven op Mars. Gedurende dezelfde periode, het Ingenuity Mars Helicopter-team zal ervoor zorgen dat hun kleine maar machtige robot is voorbereid op de eerste poging tot gecontroleerde, aangedreven aerodynamische vlucht op een andere planeet.

"Het Ingenuity-team zal op het puntje van onze stoel zitten met het Perseverance-team op de landingsdag, " zei MiMi Aung, de Ingenuity-projectmanager bij JPL. "We kunnen niet wachten tot de rover en de helikopter allebei veilig op het oppervlak van Mars zijn en klaar zijn voor actie."

Meer over de volhardingsmissie

Een belangrijk doel van de missie van Perseverance op Mars is astrobiologie, inclusief het zoeken naar tekenen van oud microbieel leven. De rover zal de geologie van de planeet en het klimaat in het verleden karakteriseren, de weg vrijmaken voor menselijke verkenning van de Rode Planeet, en zal de eerste missie zijn om Mars-gesteente en sediment te verzamelen en op te slaan voor latere terugkeer naar de aarde.

Latere NASA-missies, in samenwerking met ESA (European Space Agency), zou ruimtevaartuigen naar Mars sturen om deze verzegelde monsters van het oppervlak te verzamelen en terug te sturen naar de aarde voor diepgaande analyse.