Z Marsa nadszedł pierwszy raport od śmigłowca Ingenuity
-
Similar Content
-
By KopalniaWiedzy.pl
Wydaje się, że tak niedawno emocjonowaliśmy się lądowaniem łazika Curiosity oglądając „7 minut horroru”. Tymczasem łazik rozpoczął właśnie 3000. dobę (sol) marsjańską. To 3082 ziemskich dób. Curiosity od ponad 8 lat bada krater Gale, a wkrótce zyska towarzysza, gdyż w lutym na Czerwonej Planecie wyląduje łazik Perseverance.
Misja Mars Science Laboratory, w ramach której wystrzelono Curiosity, wystartowała 26 listopada 2011 roku, a lądowanie Curiosity miało miejsce 5 sierpnia 2012. łazik waży 899 kilogramów i jest najcięższym pojazdem, jaki ludzkość bezpiecznie posadowiła na Marsie.
Curiosity bada krater Gale, analizuje próbki gruntu, skał i atmosfery. Dzięki swoim pokaźnym rozmiarom mógł zabrać na pokład 10 instrumentów naukowych, w skład których wchodzi 17 aparatów. Dotychczas łazik dostarczył nam niemal 750 000 fotografii. Misja Mars Science Laboratory to ważny krok w eksploracji marsa, gdyż dzięki niej wykazano, że potrafimy bezpiecznie osadzić na powierzchni planety duży i ciężki łazik, jesteśmy w stanie wykonać bardziej precyzyjne lądowanie niż kiedykolwiek wcześniej, a tak duży łazik jest w stanie przebyć znaczne odległości (dotychczas przejechał on 23,83 km), wykonując przy tym liczne badania.
Curiosity będzie zapewne obchodził wiele rocznic na Marsie, gdyż w 2012 roku misję łazika przedłużono bezterminowo. Nadzieję taką daje historia łazika Opportunity, który pracował na Marsie przez 5111 soli (ponad 14 ziemskich lat), przebywając w tym czasie ponad 45 kilometrów.
Obecnie na Marsie i w jego sąsiedztwie prowadzonych jest kilka misji. Najstarsza z nich to wystrzelona w kwietniu 2001 roku misja orbitera Mars Odyssey (NASA). Wokół Czerwonej Planety wciąż krąży Mars Express Europejskiej Agencji Kosmicznej, który wystartował z Ziemi w czerwcu 2003 roku. Kolejnym działającym sztucznym satelitą Marsa jest Mars Reconnaissance Orbiter (NASA), wystrzelony w sierpniu 2005 roku. Swojego satelitę o nazwie Mangalyaan, umieściła też indyjska agencja kosmiczna ISRO. Jej pojazd został wystrzelony w listopadzie 2013 roku. To najtańsza marsjańska misja w historii. Również w 2013 roku wystartował orbiter MAVEN NASA. Trzy lata później rozpoczęła się wspólna misja Europejskiej Agencji Kosmicznej i Roskosmosu. W jej ramach na orbicie Marsa znalazł się ExoMars Trace Gas Orbiter.
Przez całe lata po lądowaniu Curiosity ludzkość nie wysłała niczego na powierzchnię Marsa. Dopiero w 2018 roku trafił tam lądownik NASA InSight.
Obecnie w kierunku Czerwonej Planety podążają aż trzy misje. Najpierw 19 lipca 2020 roku ruszyła Emirates Mars Mission Zjednoczonych Emiratów Arabskich. W lutym bieżącego roku ma ona umieścić sztucznego satelitę na orbicie Marsa. Kilka dni później, 23 lipca 2020, misję Tianwen-1 wysłali Chińczycy. Jej plan zakłada, że pomiędzy 11 a 24 lutego 2021 na orbicie Marsa pojawi się kolejny satelita, a 23 kwietnia 2021 na powierzchni wyląduje łazik. W drodze na Mara są też wysłane przez NASA łazik Perseverance i śmigłowiec Ingenuity. Ich lądowanie przewidziano na 18 lutego.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Łazik Perseverance, który wylądował wczoraj na Marsie w ramach misji Mars 2020, to dziewiąta udana marsjańska misja NASA w czasie której przeprowadzono miękkie lądowanie na powierzchni planety. Łazik będzie badał marsjańską geologię i klimat, zbierał dane potrzebne do przeprowadzenia załogowej misji na Marsa i – co jest jego głównym celem – będzie poszukiwał śladów dawnego życia.
Dlatego też na miejsce lądowania łazika wybrano tak trudny teren jak Krater Jezero. Naukowcy sądzą, że 3,5 miliarda lat temu krater ten był dnem jeziora, do którego szeroką deltą wpływała rzeka. Co prawda wody dawno tam nie ma, ale specjaliści wierzą, na na dnie krateru o średnicy 45 kilometrów lub na jego zboczach, wznoszących się w górę na 610 metrów, zachowały się ślady dawnego życia. Myślimy, że najlepszym miejscem do poszukiwania biosygnatur są osady z dna Jezero lub jego linii brzegowej. Mogą się tam znajdować minerały zawierające węgiel, o których wiemy, że bardzo dobrze przechowują się w nich pozostałości dawnego życia na Ziemi.
Perseverance to piąty łazik, jaki NASA umieściła na Czerwonej Planecie. Obok Curiosity, który pracuje na Marsie od 2012 roku, i Opportunity, którego misja niedawno się zakończyła po przepracowaniu 5351 marsjańskich dni (sol), były to Spirit z 2004 roku, który pracował przez 2208 soli oraz Sojourner, pierwszy łazik w historii, pracujący na innej planecie.
W poszukiwaniu biosygnatur Perseverance wykorzysta Mastcam-Z. To umieszczona na maszcie kamera, która może wykonywać przybliżenia odległych obiektów, by naukowcy mogli się im przyjrzeć. Gdy specjaliści stwierdzą, że obiekt wart jest bliższego zbadania, do dzieła przystąpi SuperCam. To kamera wyposażona w laser i mikrofon. W stronę interesującego celu zostanie wystrzelona wiązka laserowa. Odparowany laserem materiał utworzy niewielką chmurę plazmy, którą zarejestruje SuperCam, a analiza obrazu pozwoli określić skład chemiczny celu. Mikrofon przechwyci zaś dźwięk z całego wydarzenia, co dostarczy dodatkowych informacji do analizy. Jeśli na tej podstawie uczeni uznają, że danej skale czy fragmentowi gruntu warto się przyjrzeć, mogą wydać łazikowi polecenie podjechania i zbadania próbek.
Próbki będą badane przez robotyczne ramię, na którego końcach znajdują się dwa instrumenty. PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry) przeprowadzi badania za pomocą silnego promieniowania rentgenowskiego w poszukiwaniu w nim chemicznych oznak dawnego życia. Z kolei SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals) posiada własny laser i może wykrywać niewielkie ilości molekuł organicznych oraz minerałów tworzących się w środowisku wodnym. Razem PIXL i SHERLOC stworzą mapę minerałów, pierwiastków i molekuł w skałach i mariańskiej glebie.
Naukowcy mają nadzieję, że trafią na coś, co jednoznacznie będzie można zinterpretować jako ślady dawnego życia. Czymś takim mogą być np. stromatolity. To formacje skalne będące ubocznym skutkiem życia sinic. Na Ziemi są to jedne z najstarszych śladów życia.
Jeśli PIXL i SHERLOC pokażą, że mamy do czynienia z czymś naprawdę interesującym, ramię łazika pobierze próbki. Zostaną one umieszczone w specjalnych tubach, które w ramach przyszłych misji marsjańskich zostaną zabrane na Ziemię. Instrumenty konieczne, by definitywnie potwierdzić, że na Marsie w przeszłości istniało życie są zbyt duże i złożone, by dostarczyć je na Marsa. Dlatego też NASA we współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną planuje składający się z wielu misji program Mars Sample Return, którego celem jest przywiezienie na Ziemię próbek zebranych przez Perseverance, mówi Bobby Braun, menedżer programu Mars Sample Return.
Dysponujemy mocnymi dowodami wskazującymi, że w Kraterze Jezero istniały niegdyś warunki do istnienia życia. Nawet jeśli po analizie próbek na Ziemi stwierdzimy, że w jeziorze nie było życia, nauczymy się czegoś ważnego o możliwości istnienia życia w kosmosie. To, czy na Marsie życie istniało czy nie, jest podstawowym pytaniem dotyczącym ewolucji planet skalistych. Dlaczego nasza planeta jest bogata w życie, podczas gdy Mars stał się martwym pustkowiem?, wyjaśnia Ken Williford, zastępca głównego naukowca misji Mars 2020 Perseverance.
Wspomniana tutaj Mars Sample Return ma rozpocząć się w drugiej połowie bieżącej dekady. Będzie się ona składała z pojazdu Sample Retrieval lander, który dostarczy na powierzchnię marsa łazik Sample Fetch Rover oraz pojazd Mars Ascent Vehicle. Łazik zabierze przygotowane przez Perseverance pojemniki z próbkami i przetransportuje je do pojemnika znajdującego się na dziobie pojazdu Mars Ascent Vehicle. Ewentualnie będzie to mógł też zrobić Perseverance.
Mars Ascent Vehicle będzie pierwszym pojazdem, który wystartuje z powierzchni innej planety. Dotrze on na orbitę Marsa, gdzie uwolni pojemnik z próbkami. Tam przejmie je Earth Return Orbiter. Próbki trafią do kolejnego pojemnika i wraz z nim mają wylądować na Ziemi na początku przyszłej dekady.
Misja Mars Sample Return będzie bardzo istotna z punktu widzenia załogowej eksploracji Marsa. W jej ramach na powierzchni wyląduje bowiem rekordowo masywny ładunek, będzie też można przeprowadzić testy startu z powierzchni Czerwonej Planety.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Przed kilkoma minutami nadeszło potwierdzenie, że łazik Perseverance i śmigłowiec Ingenuity bezpiecznie wylądowały na powierzchni Marsa. Po ponad 200 dniach podróży i przebyciu 470 milionów kilometrów NASA udało się posadowić na Czerwonej Planecie najcięższy obiekt, jaki kiedykolwiek ludzkość tam umieściła. Po emocjach lądowania rozpoczyna się zasadnicza część misji Mars 2020 – badania w poszukiwaniu dawnego życia na Marsie.
Wyprawy na Marsa są niezwykle trudne. Do wczoraj ludzkość miała na swoim koncie 47 misji, z czego całkowicie lub częściowo udanych było 24, w tym 16 zorganizowanych przez USA, 3 przez ZSRR, 1 wspólna UE/Rosja oraz po 1 przez UE, Indie, Zjednoczone Emiraty Arabskie i Chiny.
Misja Mars 2020, w ramach której lądował Perseverance, jest zatem 48. misją w ogóle, 25. udaną, w tym 17. udaną misją USA.
Jak dotychczas jedyną agencją, która potrafi przeprowadzić pełną misję wraz z miękkim lądowaniem na Marsie jest NASA. Co prawda w 1971 roku na Czerwonej Planecie miękko lądował radziecki Mars 3, jednak kontakt z nim utracono już 104,5 sekundy później. Najprawdopodobniej udało się też wylądować Beagle'owi 2 wysłanemu przez Europejską Agencję Kosmiczną w 2003 roku, jednak nigdy nie nawiązano z nim kontaktu. Razem z dzisiejszym lądowaniem Amerykanie próbowali lądować na Marsie 10-krotnie, z czego 9 razy im się udało.
Perseverance
Łazik Perseverance – który bardziej szczegółowo opisaliśmy tutaj – z wyglądu przypomina swojego poprzednika, Curiosity, który bada Marsa od 2012 roku. Jednak został wyposażony w wiele nowatorskich technologii, w tym w nowy system napędowy, dzięki któremu będzie najszybszym łazikiem kiedykolwiek wysłanym na Marsa.
Powodem, dla którego przykładaliśmy taką wagę do prędkości jest fakt, że jeśli jedziemy, to nie wykonujemy badań naukowych. Jeśli wybierasz się do Disneylandu, to chcesz dojechać do Disneylandu. Nie chodzi o to, by jechać, a by znaleźć się na miejscu, mówi Rich Rieber, którego zespół przez pięć lat pracował nad napędem łazika.
Perseverance otrzymał nowy układ napędowy, zawieszenie, koła, system rozpoznawania otoczenia czy algorytmy planowania trasy. Wszystko po to, by łazik mógł nawigować po trudnym terenie Krateru Jezero.
Perseverance ma przemieszczać się trzykrotnie szybciej, niż jakikolwiek inny łazik marsjański, dodaje Matt Wallace, zastępca dyrektora misji. Daliśmy mu sporo autonomii, sztucznej inteligencji, by mógł wykonywać swoją misję.
Prędkość łazika nie będzie imponująca. Wyniesie maksymalnie 4,4 cm/s (158,4 m/h). Będzie najszybszy nie dlatego, że będzie jechał szybciej ale dlatego, że mniej czasu będziemy spędzali na planowaniu trasy, wyjaśnia Rieber.
Perseverance ma wgraną mapę, stworzą na podstawie zdjęć z satelity Mars Reconnaissance Orbiter. Pokazuje ona obiekty mniejsze niż 30 centymetrów. Mapa ta pozwoli łazikowi zorientować się, w którym miejscu się znajduje. Wyposażony jest też w dwie kamery nawigacyjne (Navcams) umieszczone na maszcie, które przekazują mu obraz stereo, oraz sześć pokładowych kamer służących wykrywaniu przeszkód. Navcams zapewniają 90-stopniowy kąt widzenia i z odległości 25 metrów potrafią wykryć obiekty rozmiarów piłeczki golfowej.
Kamery, w połączeniu z algorytmami sztucznej inteligencji mają umożliwić łazikowi nawigację w czasie rzeczywistym. Będzie on w stanie zauważyć przeszkody i większość z nich ominąć bez pomocy z Ziemi. Każdego marsjańskiego ranka centrum sterowania wyśle łazikowi marszrutę na dany dzień i poczeka, aż Perseverance zamelduje, że dotarł do wyznaczonego punktu. To znakomicie usprawni poruszanie się. Wcześniejsze łaziki najpierw wykonywały zdjęcia otoczenia, wysyłały je na Ziemię i czekały do następnego dnia na instrukcje. Dlatego też np. Curiosity w dni, w których miał się przemieszczać, spędzał na podróży jedynie 13% czasu. Perseverance co najmniej potroić ten wynik.
Oczywiście to wszystko brzmi prosto, ale proste nie jest. Inżynierowie na Ziemi są w stanie obliczyć, jak daleko Perseverance się przemieścił zbierając dane o obrotach każdego z jego sześciu kół. Co jednak w przypadku, gdy któreś koło będzie miało poślizg bo znajdzie się na piasku? Jak wówczas określić, jak daleko od wyznaczonej trasy znalazł się łazik? Może to obliczyć komputer pokładowy łazika, jednak jego moc obliczeniowa nie jest imponująca. Nasz komputer ma mniej więcej wydajność bardzo dobrego komputera z roku około 1994, mówi Rieber. Problemem jest tutaj promieniowanie kosmiczne. Im bardziej nowoczesny procesor tym mniejsze i gęściej upakowane tranzystory, przez co są one bardziej podatne na zakłócenia powodowane promieniowaniem.
Głównym zadaniem Perseverance jest znalezienie śladów życia. Żeby jednak na nie trafić, łazik musi się przemieszczać, by badać kolejne miejsca. Im bardziej efektywnie będzie to robił, tym większa szansa, że dokona odkrycia.
Na miejsce lądowania wybrano Krater Jezero. Naukowcy sądzą, że w przeszłości płynęła tam rzeka, która wpadała do jeziora. Jeśli gdzieś można znaleźć ślady życia, to właśnie tam. Dlatego też wybór padł na to miejsce, mimo iż jest to najtrudniejszy z dotychczas wybranych obszarów do lądowania na Czerwonej Planecie.
Ingenuity
Pod „brzuchem” łazika umieszczono śmigłowiec Ingenuity, którego budowę szczegółowo opisywaliśmy. Został on zabrany w misję niejako przy okazji. Nie stanowi zasadniczej jej części. Śmigłowiec nie będzie prowadził żadnych badań. Wysłano go po to, by sprawdzić, czy potrafimy zbudować drona poruszającego się w atmosferze Marsa. Takie drony mogą przydać się podczas przyszłych misji załogowych i bezzałogowych np. do dokonywania szybkich zwiadów w okolicy. Zadaniem Ingenuity będzie wykonanie serii 90-sekundowych lotów. Ze względu na odległość pomiędzy Ziemią a Marsem jakakolwiek komunikacja w czasie rzeczywistym czy sterowanie będą niemożliwe.
Jeśli wszystko przebiegnie zgodnie z planem śmigłowiec odbędzie loty i wykona kilka zdjęć. I to wszystko. Jednak dostarczy bezcennych danych, dzięki którym możliwe będzie zbudowanie w przyszłości pojazdów latających wykonujących bardziej ambitne zadania w atmosferze Marsa i – być może – innych planet.
Jako, że Ingenuity to misja demonstracyjna, NASA akceptuje w tym wypadku wyższe ryzyko niepowodzenia. Zgodnie z klasyfikacją NASA misja Perseverance należy do Klasy B czyli "wysoce priorytetowych zasobów narodowych, których utrata będzie miała duży wpływ na [...] osiągnięcie celów naukowych". W takich misjach wymaga się minimalizacji ryzyka z minimalnymi kompromisami. Dlatego przy ich przygotowaniu przez wiele lat pracują olbrzymie rzesze ludzi, którzy m.in. przygotowują odpowiedni sprzęt.
Przed Ingenuity nie stawia się takich wymagań, dlatego też wiele elementów śmigłowca zostało wykonanych z powszechnie dostępnych materiałów. Na przykład zastosowano w nim standardowy procesor Snapdragon 801. Dlatego też, ironią losu, śmigłowiec, który ma po po prostu latać, dysponuje mocą obliczeniową o całe rzędy wielkości większą niż łazik, wykonujący złożone badania naukowe. Jako, że moc procesora znakomicie przewyższa moc potrzebną do samego sterowania, Ingenuity wyposażono też w kamerę rejestrującą obraz z prędkością 30 klatek na sekundę oraz oprogramowanie nawigacyjne, które na bieżąco obraz analizuje. Twórcy śmigłowca mówią, że część elementów – jak np. laserowy miernik wysokości – zakupili w firmie SparkFun Electronics, produkującą elektronikę do zabawek. Stwierdziliśmy, że co prawda to sprzęt komercyjny, ale go przetestujemy. Jeśli będzie działał, będziemy go używali, mówi Tim Canham z Jet Propulsion Laboratory.
Ingenuity będzie działał w trybie półautonomicznym. Z Ziemi będzie otrzymywał szczegółowy plan lotu, a zadaniem śmigłowca będzie go wykonać, utrzymując się na ścieżce. Twórcy śmigłowca nie mieli czasu na opracowanie dla niego prawdziwej autonomii. Ale nie wykluczają, że w przyszłości tego typu dronom będzie można wydać polecenie, by np. podleciały do konkretnej skały i wykonały jej zdjęcia, a one to zrobią, bez otrzymanego wcześniej z Ziemi szczegółowego planu. Istnieją już plany koncepcyjne przyszłych misji, w ramach których pracujemy nad większymi śmigłowcami, zdolnymi do wykonania takich zadań. Ale jeśli przypomnimy sobie pierwszy marsjański łazik, Pathfindera, to miał on bardzo proste zadaniem. Miał jeździć w kółko wokół stacji bazowej, wykonywać zdjęcia i pobierać próbki skał. Skromnie planujemy misje demonstracyjne. I tak też postępujemy z pierwszym śmigłowcem na Marsie, dodaje Canham.
Obecnie na Marsie i w jego okolicach pracuje zatem 11 misji. Oprócz Mars 2020 (Perseverance, są to orbitery Mars Odyssey (NASA), Mars Express (ESA), Mars Reconnaissance Orbiter (NASA), Mars Orbiter Mision (ISRO – Indie), MAVEN (NASA), HOPE (Zjednoczone Emiraty Arabskie), Tianwen-1 (Chiny) oraz łazik Curiosity (NASA) i lądownik InSight (NASA).
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Jutro na powierzchni Marsa ma wylądować łazik Perseverance ze śmigłowcem Ingenuity na pokładzie. To najbardziej skomplikowana misja kosmiczna od czasu lądowania człowieka na Księżycu. W chwili pisanie tego tekstu misja Mars 2020 znajduje się w odległości około 2 milionów 500 tysięcy kilometrów od Marsa i pędzi w jego stronę z prędkością 76 941 km/h. Łazik ma dotknąć powierzchni Marsa jutro, 18 lutego, o godzinie 21:55 czasu polskiego.
Wyprawy na Marsa są niezwykle trudne. Dotychczas ludzkość przeprowadziła 47 misji, z czego całkowicie lub częściowo udanych było 24, w tym 16 zorganizowanych przez USA, 3 przez ZSRR, 1 wspólna UE/Rosja oraz po 1 przez UE, Indie, Zjednoczone Emiraty Arabskie i Chiny.
Jak dotychczas jedyną agencją, która potrafi przeprowadzić pełną misję wraz z miękkim lądowaniem na Marsie jest NASA. Co prawda w 1971 roku na Czerwonej Planecie miękko lądował radziecki Mars 3, jednak kontakt z nim utracono już 104,5 sekundy później. Najprawdopodobniej udało się też wylądować Beagle'owi 2 wysłanemu przez Europejską Agencję Kosmiczną w 2003 roku, jednak nigdy nie nawiązano z nim kontaktu. Amerykanie próbowali lądować na Marsie 9-krotnie, z czego 8 razy im się udało. Nic więc dziwnego, że istnieje spore prawdopodobieństwo, że uda się i tym razem.
Misja Mars 2020 wygląda podobnie do misji łazika Curiosity z 2011 roku. Jednak to tylko pozory. Łazik Perseverance jest najcięższym obiektem, jaki ludzkość próbowała umieścić na Marsie. Jego masa to 1025 kilogramów. NASA postanowiła przy okazji wypróbować nową osłonę termiczną, która podczas lądowania nie tylko ochroni lądujący pojazd, ale zbierze też więcej danych na temat temperatury, wiatru i rozgrzewania się osłony.
Nowością jest też wspomagający lądowanie system TRN, który będzie w czasie rzeczywistym wykonywał zdjęcia terenu i na tej podstawie zdecyduje o ostatecznym punkcie lądowania. Dzięki niemu łazik można posadowić znacznie bardziej precyzyjnie, a przygotowujący misję specjaliści mieli większy wybór miejsca lądowania.
Na pokładzie Perseverance znalazł się śmigłowiec Ingenuity. To pierwszy wysłany przez człowieka obiekt, który ma latać w atmosferze Marsa. Tego typu drony mogą przydać się w przyszłości podczas misji bezzałogowych i załogowych. Będą mogły bowiem służyć do szybkich zwiadów w okolicy.
Po raz pierwszy w historii na Marsa wysłano też... fragmentu marsjańskich skał, które posłużą do kalibracji urządzeń badawczych łazika. Na powierzchnię Czerwonej Planety mają trafić fragmenty kombinezonów kosmicznych zaprojektowanych dla misji załogowych na Księżyc i Marsa. Z jednej strony, dzięki dobrze znanemu składowi, posłużą one do kalibracji urządzeń łazika. Z drugiej zaś będzie można zbadać, jak warunki panujące na Marsie wpływają na kombinezony.
Jednak głównym zadaniem misji jest poszukiwanie śladów dawnego życia. Dlatego też na miejsce lądowania wybrano Krater Jezero. Naukowcy sądzą, że w przeszłości płynęła tam rzeka, która wpadała do jeziora. Jeśli gdzieś można znaleźć ślady życia, to właśnie tam. Dlatego też wybór padł na to miejsce, mimo iż jest to najtrudniejszy z dotychczas wybranych obszarów do lądowania na Czerwonej Planecie.
Gdy Mars 2020 dotrze do Marsa, czeka nas słynne 7 minut horroru. To tytuł filmu, w którym NASA opisywała, w jaki sposób będzie lądował łazik Curiosity. Nazwa bierze się stąd, że od momentu wejścia pojazdu w atmosferę Marsa do chwili lądowania Curiosity minęło 7 minut. Tymczasem sygnał z Marsa na Ziemię biegnie 14 minut. Podobnie będzie w przypadku misji Mars 2020. Oznacza to, że w momencie, gdy NASA odbierze sygnał, iż lądujący pojazd wszedł w atmosferę Marsa łazik od 7 minut może leżeć roztrzaskany na powierzchni planety. Minie kolejnych 7 minut, zanim otrzymamy sygnał o lądowaniu. I to właśnie są te minuty horroru.
Lądowanie Perseverance można będzie śledzić na NASA TV. Sekwencja lądowania będzie wyglądała następująco:
– o godzinie 21:38 czasu polskiego moduł lądujący z łazikiem oddzieli się od pojazdu Mars 2020,
– o 21:48 nastąpi wejście w atmosferę Marsa. Odbędzie się ono z prędkością około 19 500 km/h,
– o 21:49 osłona termiczna rozgrzeje się do maksymalnej temperatury ok. 1300 stopni Celsjusza,
– ok. 21:52 przy prędkości wciąż przekraczającej prędkość dźwięku zostaną rozwinięte spadochrony, dokładny czas ich rozwinięcia będzie korygowany na bieżąco przez komputer pokładowy,
– 20 sekund po rozwinięciu spadochronów odłączona zostanie dolna osłona termiczna, dzięki czemu łazik będzie mógł włączyć radary i skorzystać z technologii precyzyjnego lądowania,
– o 21:54, gdy zostanie wybrane dokładne miejsce lądowania, łazik wraz z przymocowanym do niego „plecakiem rakietowym” odłączy się od tylnej osłony i spadochronów, a przymocowane do „plecaka” silniki spowolnią pojazd i pokierują go na miejsce lądowania,
– całość przybędzie na miejsce lądowania, a łazik z wysokości 20 metrów zostanie opuszczony na linach rozwijanych przez „plecak” i o godzinie 21:55 wyląduje na powierzchni Marsa. Liny zostaną zwolnione, a „plecak” odleci na bezpieczną odległość i rozbije się na powierzchni planety.
NASA zastrzega, że centrum kontroli misji – w związku ze złożonością komunikacji na takie odległości – może nie być w stanie na bieżąco potwierdzać poszczególnych etapów lądowania. Przypomina przy tym, że łazik jest w stanie wylądować w pełni autonomicznie, bez potrzeby komunikacji z Ziemią.
Po wylądowaniu jednym z pierwszych zadań łazika będzie wykonanie zdjęć otoczenia i przesłanie ich na Ziemię.
Poniżej prezentujemy film wyjaśniający, jak będzie przebiegało lądowanie Perseverance.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Jutro, 30 lipca, o godzinie 13.00 czasu polskiego NASA zaprasza na relację z wystrzelenia misji Mars 2020. To najtrudniejsza i najbardziej ambitna misja NASA od czasu zakończenia programu Apollo, w ramach którego człowiek stanął na Księżycu.
Wyprawy na Marsa są wyjątkowo trudne. Dość wspomnieć, że dotychczas ludzkość zorganizowała 45 misji, których celem był Mars. Całkowicie lub częściowo powiodło się jedynie 22 z nich, w tym 16 zorganizowanych przez USA, 3 przez ZSRR, 1 przez UE, 1 wspólna UE/Rosja oraz 1 zorganizowana przez Indie. Jak dotąd jedynymi, którzy potrafią przeprowadzić udane lądowanie na Marsie są Amerykanie. Mars 2020 jeszcze bardziej podniesie poprzeczkę, o czym informowaliśmy w tekście Lądowanie Curiosity to była betka. Mars 2020 pokaże, czym jest precyzja. A lądowanie misji załogowej to całkowicie inny poziom trudności.
Obecnie na Marsie i w jego okolicach pracuje 8 misji. To orbitery Mars Odyssey (NASA), Mars Express (ESA), Mars Reconnaissance Orbiter (NASA), Mars Orbiter Mision (ISRO – Indie) i MAVEN (NASA) oraz łazik Curiosity (NASA) i lądownik InSight (NASA).
Na pierwszy rzut oka Mars 2020 wygląda podobnie do misji łazika Curiosity. Jednak to tylko pozory. Mars 2020 jest znacznie trudniejsza, a stopień jej złożoności pokazuje, jak ważną rolę odegra ona w przyszłej, również załogowej, eksploracji Czerwonej Planety.
Przede wszystkim warto wspomnieć, że łazik Perseverance, który ma wylądować na Marsie, jest najcięższym obiektem, jaki człowiek spróbował wysłać na Czerwoną Planetę. Łazik wyląduje w kraterze Jezero i będzie tam poszukiwał śladów dawnej obecności mikroorganizmów. Na pokładzie łazika znajdzie się śmigłowiec. NASA chce przetestować możliwość latania dronem w atmosferze Marsa. Dron taki może się przydać w przyszłości do dokonywania zwiadów zarówno w czasie misji załogowych jak i bezzałogowych. Dzięki dronowi można będzie można szybko się dowiedzieć, co jest za najbliższym wzgórzem i czy warto tam się udać. Na Marsa też, po raz pierwszy w historii, zostały zabrane fragmenty... marsjańskich skał, które posłużą do kalibracji urządzeń znajdujących się na łaziku Perseverance.
Po raz pierwszy w dziejach na Marsa trafią też różne fragmenty kombinezonów kosmicznych projektowanych na potrzeby misji załogowych na Marsa i na Księżyc. Z jednej strony fragmenty te, dzięki dobrze znanemu składowi, będą wykorzystywane do kalibracji urządzeń. Z drugiej zaś, naukowcy sprawdzą, jak marsjańskie warunki wpływają na wykorzystywane materiały, jak ulegają one degradacji i osłabieniu pod wpływem promieniowania czy pyłu. Projektanci kombinezonów chcą wiedzieć, czy użyte materiały wytrzymają, czy też trzeba poszukać innych lub zmienić techniki produkcyjne obecnie stosowanych.
W ramach Mars 2020 testowane będą też techniki bezpiecznego posadowienia ludzi na Czerwonej Planecie. Jednym z testowanych urządzeń będzie osłona termiczna MEDLI (Mars Science Laboratory Entry, Descent and Landing Instrumentation).
Jej pierwsza wersja świetnie sprawdziła się podczas lądowania Curiosity w 2012 roku. Z jednej strony NASA zyskała wówczas potwierdzenie, że opracowana architektura działa, z drugiej zaś dowiedziała się, że warunki panujące podczas lądowania nieco różnią się od tych przewidzianych przez symulacje komputerowe. Na potrzeby Mars 2020 powstała więc MEDLI2 (Mars Entry, Descent and Landing Instrumentation 2), która nie tylko osłoni lądujący pojazd, ale również pozwoli zebrać większą ilość danych na temat zmian temperatury, wpływu wiatru i rozgrzewania się osłony.
MEDLI2 wyposażono w 28 czujników, które będą zbierały dane. W ciągu 7 minut podchodzenia do lądowania – które będzie wyglądało podobnie jak w opisywanych przez nas „Siedmiu minutach horroru” – pojazd będzie musiał zwolnić z olbrzymiej prędkości 20 100 km/h do zaledwie 3,2 km/h, a osłona będzie musiała wytrzymać temperatury dochodzące do 1500 stopni Celsjusza. Interesuje nas, jak cały pojazd będzie sprawował się w krytycznym momencie niezwykle wysokich temperatur i ciśnienia. Sądzimy, że nasze modele dotyczące lotu naddźwiękowego sprawdzą się na Marsie. Jednak nie mamy na to dowodów, mówi Todd White, główny specjalista odpowiedzialny za MEDLI2.
Inną nowatorską technologią, z której skorzysta Mars 2020 jest TRN (Terrain Relative Navigation), która pozwoli na bardziej precyzyjną nawigację bezpośrednio przed lądowaniem. Wybór miejsca lądowania jest bardzo trudny. Nie wiemy bowiem, jak dokładnie wygląda miejsce, w którym pojazd dotknie powierzchni Marsa. Dotychczasowe misje musiały polegać na fotografiach wykonywanych z orbity. Teraz system TRN będzie wspomagał lądowanie i uczyni je bezpieczniejszym. Dzięki niemu wyznaczony obszar, na którym będzie lądował Mars 2020 mógł być znacznie mniejszy niż obszary lądowania innych misji, a tym samym naukowcy mieli do wyboru więcej interesujących punktów, w którym można posadowić łazik.
TRN rozpocznie pracę, gdy łazik będzie powoli opadał na spadochronach w stronę powierzchni Czerwonej Planety. System wykorzystuje aparaty, które wykonują zdjęcia w ciągu 1/10 sekundy. Obrazy są następnie przesyłane do pokładowego komputera, który dokonuje ich błyskawicznej analizy i porównuje je z wcześniej załadowaną do pamięci mapą. Mapę tę stworzono na podstawie zdjęć wykonanych przez Mars Reconnaissance Orbiter. Specjaliści z NASA zidentyfikowali na nich charakterystyczne punkty, obiekty oraz przeszkody. Dzięki temu automatyczny pilot misji będzie mógł, porównując mapę ze zdjęciami z TRN, określić swoją pozycję i poprowadzić pojazd do miejsca lądowania. Jeśli by się okazało, że na przewidzianym miejscu lądowania TRN zidentyfikuje jakieś przeszkody, pilot obierze kurs na alternatywne miejsce posadowienia łazika.
Na pokładzie Perseverance znalazł się instrument MEDA czyli Mars Environmental Dynamics Analyzer. Ma on uzupełnić naszą wiedzę dotyczącą ryzyka, jakie atmosfera Marsa może stwarzać dla ludzi. dzięki niemu dowiemy się więcej o aerozoloach, z którymi zetkną się ludzie na Marsie. Specjaliści zdobędą informacje na temat rozmiarów aerozoli oraz zmian, jakim podlegają w czasie. Żadna z poprzednich misji nie była w stanie dostarczyć takich danych. Wiemy za to, że marsjański pył zawiera toksyczne dla ludzi nadchlorany. Dane z MEDA ułatwią opracowanie metod ochrony przed nimi.
Nie można również nie wspomnieć o instrumencie MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment) czyli pierwszej fabryce tlenu, która będzie testowana na innym ciele niebieskim niż Ziemia. MOXIE ma wytwarzać tlen z dwutlenku węgla obecnego w atmosferze Marsa.
Urządzenie najpierw będzie pobierało dwutlenek węgla za pomocą kompresora, następnie wykorzysta reakcję katalityczną do oddzielenia tlenku węgla od tlenu. Następnie za pomocą prądu elektrycznego przyłożonego do ceramicznej membrany oba gazy zostaną odseparowane od siebie. Czysty tlen będzie następnie analizowany, a później – podobnie jak tlenek węgla – powróci do atmosfery Marsa. To jak odwrotnie działające ogniwo paliwowe. Standardowe ogniwo paliwowe wykorzystuje paliwo i uleniacz do wytwarzania elektryczności oraz gazu odpadowego. W tym przypadku bierzemy gaz odpadowy, czyli dwutlenek węgla, dostarczamy prąd i uzyskujemy paliwo oraz utleniacz, czyli tlenek węgla i tlen, wyjaśnia Jeff Mellstrom z Jet Propulsion Laboratory.
Przetestowanie MOXIE na Marsie pokaże, jak instrument ten sprawuje się poza laboratorium, po wszystkich obciążeniach związanych ze startem z Ziemi, podróżą i lądowaniem na Marsie oraz w warunkach panujących na Czerwonej Planecie. Głównym celem testów jest udowodnienie, że jesteśmy w stanie wytwarzać na Marsie ciekły tlen. Będzie on bowiem potrzebny misji załogowej jako paliwo rakietowe. Zanim jeszcze ludzie wylądują na Marsie można tam będzie wysłać większą wersję MOXIE, które wyprodukuje całe tony paliwa rakietowego. Co ciekawe, taka produkcyjna wersja MOXIE nie musi być bardzo duża. Specjaliści z NASA twierdzą, że MOXIE wielkości standardowej pralki będzie w stanie wytwarzać paliwo 200-krotnie szybciej niż wersja testowa umieszczona na Perseverance.
Lądowanie Mars 2020 zaplanowano na luty 2021 roku.
Start misji Mars 2020 będzie można oglądać na żywo na stronach NASA. Agencja zaprasza też do dołączenia do wirtualnego odliczania.
« powrót do artykułu
-
-
Recently Browsing 0 members
No registered users viewing this page.