Perseverance стартував. Як він підготує нас до колонізації Марса?

Кейси
30 липня 2020

Perseverance стартував. Як він підготує нас до колонізації Марса?

Далі

Анастасія
Нікіфорова

Новинний редактор

Анастасія
Нікіфорова

Новинний редактор

Місія НАСА Mars 2020 — це місія наступного покоління НАСА, сфокусована на астробіології або вивченні життя у всьому всесвіті. Оснащений новим набором наукових інструментів, він прагне ґрунтуватися на відкриттях NASA Curiosity, яке виявило, що частині Марса могли підтримувати мікробну життя мільярди років тому. «Марс 2020» буде шукати фактичні ознаки минулого мікробної життя, відбираючи зразки керна, які будуть поміщені в металеві труби на поверхні Червоної планети. Майбутні місії можуть повернути ці зразки на Землю для більш глибокого вивчення. Розповідаємо, коли і де приземлиться марсохід Perseverance завдання, які чекають, які прилади ровер візьме з собою, навіщо повертати на Марс метеорит і на що сподіваються вчені.

Місія марсохода Perseverance — «Наполегливість» — частина більш великої космічної програми «Артеміда», що включає місії на Місяць в якості підготовки до колонізації Марса. НАСА планує відправити першу жінку на природний супутник Землі в 2024 році, а до 2028 року зробити місії людей на Місяць регулярними і створити фундамент для освоєння Марса.

Марсохід Perseverance Rover Science. Пошук життя і підготовка до життя людей на Марсі

Основні завдання: вивчення придатності Марса, пошук ознак минулого мікробної життя, збір і кешування зразків та підготовка до майбутніх людським місіям, які згодом призведуть до колонізації Марса.

Наукова стратегія для програми дослідження Марса складається в пошуку ознак життя на Марсі. Марсохід місії «Марс 2020» вносить свій внесок в цю стратегію, а також в чотири довгострокових наукових цілі програми:

  • Визначити, чи існувало коли-небудь життя на Марсі

    Місія марсохода Mars 2020 Perseverance фокусується на наземних дослідженнях марсіанської середовища, шукаючи збереглися ознаки биосигнатур у зразках гірських порід, які утворилися в стародавніх марсіанських середовищах з умовами, які могли б бути сприятливими для мікробної життя. Це перша мобільна місія, призначена для пошуку ознак минулого мікробної життя. Раніше марсоходи спочатку зосередилися на тому, що Марс колись мав придатні для життя умови.
  • Охарактеризувати клімат Марса

    Минулі марсіанські кліматичні умови знаходяться в центрі уваги місії марсохода Perseverance. Інструменти марсохода шукають свідоцтва стародавньої жилої середовища, де мікробна життя могла існувати в минулому.

  • Охарактеризувати геологію Марса

    Ровер Perseverance призначений для вивчення гірських порід, щоб дізнатися більше про геологічних процесах, які згодом створили і змінили марсіанську кору і поверхню. Кожен шар породи на марсіанській поверхні містить записи про довкілля, в якій він був сформований. Марсохід шукає свідоцтва про скелях, які утворилися у воді і які зберігають свідоцтва органіки, хімічних будівельних блоків життя.

  • Підготуватися до дослідження Марса людиною

    Ровер Perseverance демонструє ключові технології для використання природних ресурсів в марсіанській середовищі для життєзабезпечення і палива. Він також відстежує умови навколишнього середовища, тому планувальники місій краще розуміють, як захистити майбутніх дослідників.

    Ця наукова мета пов’язана з національної космічної політикою відправки людей на Марс в 2030-х роках. Подібно до історії дослідження Місяця Землі, роботизовані місії на Марс забезпечують критичне розуміння навколишнього середовища і тестують інноваційні технології для майбутнього дослідження людиною.

Всі цілі відносяться до потенціалу Марса як місця для життя. Навіть якщо ровер не виявить ніяких ознак минулого життя, він коли-небудь прокладе шлях до проживання людини на Марсі. Ровер Perseverance також проводить інші наукові дослідження, пов’язані з його чотирма цілями. Наприклад, він стежить за погодою і пилом в марсіанській атмосфері. Такі дослідження важливі для розуміння щоденних і сезонних змін на Марсі і допоможуть майбутнім дослідникам краще прогнозувати марсіанську погоду.

Коли Perseverance приземлиться на Марсі? Скільки часу займе місія?

Приземлення очікується 18 лютого 2021 року, політ на Марс буде тривати 7 місяців. Дослідження займуть мінімум один марсіанський рік (близько 687 земних діб).

Астробиология. Місія Mars 2020 NASA буде полювати за мікроскопічними закам’янілими рештками

Марсохід НАСА Perseverance приземлиться прямо в кратер Джезеро. NASA вибрало кратер Джезеро в якості місця посадки марсохода, тому що вчені вважають, що цей район був затоплений водою і був домом для давньої дельти річки. Понад 3,5 млрд років тому русло річки пролилося через стіну кратера і утворило озеро.

Вчені вважають, що вода приносила глинисті мінерали з околиць в озеро кратера. Ймовірно, мікробна життя могла б існувати Джезеро протягом одного або декількох з цих вологих періодів. Якщо це так, ознаки їх останків можуть бути виявлені в донних або прибережних відкладах.

Давній берег озера Джезеро: більш світлі кольори є більш високе піднесення на цьому зображенні кратера Джезеро на Марсі, місце посадки місії НАСА «Марс 2020». Овал вказує на посадковий еліпс, де марсохід буде стосуватися Марса. Знімок кратера Джезеро, місця посадки марсохода Perseverance («Наполегливість»), було отримано приладами НАСА. Вони регулярно роблять знімки потенційних місць посадки для майбутніх місій. Зображення надано NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL/ESAЦей знімок кратера Джезеро, місця посадки марсохода Perseverance, був отриманий приладами НАСА, які регулярно знімають зображення потенційних місць посадки для майбутніх місій. NASA вибрало кратер Джезеро в якості місця посадки марсохода Perseverance, тому що вчені вважають, що цей район був затоплений водою і був домом для давньої дельти річки. Зображення надано NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL

На стародавньому Марсі вода высекала канали і переносила опади, щоб сформувати віяла і дельти в озерних басейнах. Вивчення спектральних даних, отриманих з орбіти, показує, що в деяких з цих відкладів є мінерали, які вказують на хімічний зміна води. Тут, у дельті кратера Джезеро, відкладення містять глини і карбонати.

На Землі карбонати допомагають формувати структури, які досить витривалі, щоб виживати у викопному вигляді протягом мільярдів років. У тому числі у вигляді черепашок, коралів і деяких строматолітів — каменів, утворених на цій планеті стародавньої мікробної життям уздовж берегових ліній, де було багато сонячного світла і води.

Можливість існування строматолитоподобных структур на Марсі пояснює, чому концентрація карбонатів, відстежують берегову лінію Джезеро, робить цей район таким привабливим для вчених.

Що бере з собою марсохід Perseverance в місію на Марс?

  • SHERLOC — сканер середовища проживання з використанням комбінаційного розсіювання світла та люмінесценції для органічних і хімічних речовин.
  • Ingenuity Mars Helicopter — перший вертоліт, який НАСА спробує запустити в атмосфері на Марсі.
  • Зразки скафандра для майбутніх подорожей космонавтів на Марс і Місяць.
  • Метеорит з Марса, чиї відомі властивості будуть виступати в якості інструменту калібрування для порівняння роботи інструменту ровера. Це додасть додаткову впевненість у будь відкриттів, які може зробити робот.

SHERLOC. Збере матеріали, перевірить скафандри і поверне метеорит з Марса додому

Скануюча середовище з використанням комбінаційного розсіяння та люмінесценції для органічних і хімічних речовин має прізвисько: SHERLOC. Встановлений на роботизованій руці ровера, SHERLOC використовує спектрометри, лазер і камеру для пошуку органічних речовин і мінералів, які були змінені водним середовищем і можуть бути ознаками минулого мікробної життя.

Його основне завдання — дрібномасштабне виявлення мінералів, органічних молекул і потенційних биосигнатур.

Що треба знати про пристрої?

  • SHERLOC працює вдень або вночі.
  • Йому не потрібні дотики. Perseverance поміщає SHERLOC приблизно на 5 см вище його цілі для збору даних. Така методика не забруднює місце розслідування.
  • У SHERLOC є збільшувальне скло, як у детектива аврства Конана Дойля, щоб бачити дрібні деталі.
  • SHERLOC збирає докази. Він використовує ультрафіолетове лазерний світло для виявлення органічних хімікатів майже так само, як сучасні слідчі на місці злочину шукають докази.

Назва приладу SHERLOC було натхненне персонажем Артура Конана Дойля, Шерлоком Холмсом, вигаданим детективом, який розкривав злочини, використовуючи наукові спостереження. SHERLOC теж спостерігає і вимірює. Він буде шукати можливі докази минулого життя на Марсі. Доктор Джон Х. Уотсон був партнером Холмса в розгадуванні загадок. У приладу є камера WATSON, і вона теж допомагає розгадувати загадки про життя на Марсі.

SHERLOC візьме з собою невеликі шматочки скафандрів, щоб перевірити, як вони витримують сувору марсіанську середу.

Справа в тому, що НАСА готується відправити першу жінку і наступного чоловіка на Місяць, що є частиною більш широкої стратегії по відправці перших астронавтів на поверхню Марса. Але перш ніж вони дістануться до них, вони зіткнуться з критичним питанням: що вони повинні носити на Марсі, де тонка атмосфера дозволяє більшій кількості випромінювання від Сонця і космічної радіації досягати поверхні?

Досвідчений дизайнер космічних скафандрів Емі Росс в Космічному центрі імені Джонсона в НАСА в Х’юстоні розробляє нові костюми для Місяця та Марса. Саме зразки її прототипів скафандра відправляться на Марс.

На цьому малюнку показана ілюстрація прототипу костюма космонавта зліва разом із зразками костюма, включеними в калібрувальну мішень, внизу праворуч, належать інструменту SHERLOC на борту ровера Perseverance. Їх будуть спостерігати, щоб побачити, як вони витримують інтенсивне випромінювання марсіанської поверхніMars 2020 SHERLOC Calibration Target: мета калібрування для сканованій середовища проживання Mars 2020 з приладом комбінаційного розсіяння та люмінесценції для органічних і хімічних речовин (SHERLOC). Надано: НАСАДизайнер скафандрів Емі Росс з космічного центру НАСА імені Джонсона підтримує Z-2, прототип скафандра. Надано: НАСА

У той час як марсохід буде досліджувати кратер Джазеро, збираючи зразки каменів і грунту для майбутнього повернення на Землю, п’ять невеликих шматочків матеріалу скафандра будуть вивчені приладом SHERLOC. Матеріали вбудовані разом з фрагментом марсіанського метеорита в його калібрувальну мета.

Рохіт Бхартиа з місії НАСА «Марс 2020» зберігає шматочок метеорита, який, як встановили вчені, прийшов з Марса. Цей зріз, ймовірно, буде використовуватися тут, на Землі, для тестування лазерного інструменту для марсохода NASA Mars 2020; окремий зріз відправиться на Марс на ровері. Зображення надано NASA/JPL-Caltech
Крупний план фрагменти метеорита, який вчені визначили, прийшов з Марса. Цей зріз, ймовірно, буде використовуватися тут, на Землі, для тестування лазерного інструменту для марсохода NASA Mars 2020; окремий зріз відправиться на марс на ровері. Натисніть на зображення для повного зображення і підписи. Зображення надано NASA/JPL-Caltech

Вчені використовують ці технології, щоб переконатися в правильності налаштувань приладу, порівнюючи свідчення на Марсі з показаннями базового рівня, які вони отримали на Землі.

Вертоліт Ingenuity. Чи ми можемо літати на Марсі?

Закони фізики можуть сказати, що це майже неможливо. Місія НАСА «Марс 2020» представить технологічну демонстрацію, яка дозволить відчути легкий вертоліт, який буде виконувати контрольований політ на Марс. Чоппер Ingenuity важить близько 1,8 кг, але на нього покладено досить амбіцій.

Брати Райт показали, що за допомогою експериментального літака можливий потужний політ в атмосфері Землі. З вертольотом Ingenuity вчені спробують зробити те ж саме на Марсі, заявив Ховард Грип, головний пілот чоппера в Лабораторії реактивного руху (JPL) НАСА в Південній Каліфорнії.

Портрет наполегливості і винахідливості (концепція художника). У лютому 2021 року марсохід Perseverance Mars 2020 NASA і вертоліт Ingenuity NASA Mars (показаний в концепції художника) стануть двома новітніми дослідниками агентства на Марсі. Обидва були названі студентами в рамках конкурсу творів. Надано: НАСА/JPL-CaltechКоли марсіанський вертоліт Ingenuity NASA спробує здійснити свій перший випробувальний політ на Червоній планеті, марсохід Perseverance Mars 2020 агентства буде поруч, як видно з концепції цього художника. Надано: НАСА/JPL-Caltech.

Ось що потрібно знати про Ingenuity

  • Ingenuity — це льотне випробування

    Вер
    толет має чотири спеціально виготовлені вуглепластикові лопаті, що обертаються в протилежних напрямках зі швидкістю близько 2400 оборотів в хвилину — у багато разів швидше, ніж пасажирський вертоліт на Землі. Він також має інноваційні сонячні елементи, батареї і інші компоненти. Ingenuity не несе в собі наукових інструментів і є окремим експериментом з марсоходом Mars 2020 Perseverance.
  • Це буде важке завдання

    Що заважає вертольоту летіти на Марсі? Атмосфера Марса на 99% менш щільна, ніж у Землі, тому вертоліт Ingenuity повинен бути легким, з лопатями ротора, які набагато більше і обертаються набагато швидше, ніж потрібно для вертольота з такою ж масою на Землі.

    У кратері Джезеро, де Perseverance приземлиться з Ingenuity, температура вночі опускається до -90 °C. Однак команда Ingenuity на Землі перевірила вертоліт при марсіанських температурах і вважає, що він повинен працювати на Марсі. Як і передбачалося, холод сприяє розширенню конструкції багатьох частин чоппера.

    Крім того, диспетчери польотів у JPL не зможуть керувати вертольотом за допомогою джойстика. Команди повинні бути відправлені завчасно, причому інженерні дані повертаються з космічного корабля ще довго після кожного польоту. У той же час у Ingenuity буде достатньо автономії, щоб приймати власні рішення про те, як летіти до шляховий точки і зберігати себе в теплі.
  • Ingenuity — підходяще ім’я для робота, яка є результатом екстремального творчості

    Учениця старшої школи Ваниза Рупани з штату Алабама спочатку представила ім’я Ingenuity («Винахідливість») для марсохода Mars 2020, перш ніж він отримав назву Perseverance — «Наполегливість». Але представники НАСА вирішили, що це більш відповідна назва для вертольота, враховуючи, скільки творчого мислення використовувала команда для цієї місії.
  • Ingenuity вже продемонстрував технічні досягнення

    Інженери JPL відчували все більш досконалі моделі вертольота в спеціальних космічних симуляторах. У січні 2019 року фактичний вертоліт, який летить з марсоходом Perseverance на Червону планету, пройшов остаточну оцінку. Збій будь-якого з цих етапів послужив би основою для експерименту.

  • Команда Ingenuity буде розраховувати на один успіх місії за раз

    У команди Ingenuity є список етапів, які вони повинні пройти, перш ніж чоппер зможе злетіти і приземлитися навесні 2021 року.

    Етапи включають в себе такі завдання:

    — вижити після запуску з мису Канаверал, транспортування на Марс і посадки на Червону планету,
    — безпечне відокремитися від Perseverance,
    — автономно зігрітися в холодні марсіанські ночі,
    — самостійно зарядитися з допомогою своєї сонячної панелі.

    Коли всі етапи будуть виконані, Ingenuity здійснить свою першу спробу польоту. Якщо все вийде, команда Ingenuity зробить ще чотири пробних польоту протягом 30-марсіанського дня (31-земного дня).
  • Успіх Ingenuity змінить дослідження Марса

    Ingenuity призначений для демонстрації технологій, необхідних для польоту в марсіанській атмосфері. У разі успіху ці технології можуть дозволити використовувати інші передові роботизовані літальні апарати, які можуть бути включені в майбутні місії роботів і людей на Марс. Вони можуть пропонувати унікальну точку огляду, не забезпечувану нинішніми орбітальними апаратами.

Для самого першого польоту вертоліт злетить на кілька футів від землі, зависне в повітрі на 20-30 секунд і приземлиться. Це стане важливою віхою: самий перший політ на надпотужної атмосфері Марса! Після цього команда зробить додаткові експериментальні польоти зі збільшенням відстані і більшої висоти. Після того, як вертоліт завершить демонстрацію технологій, Perseverance продовжить свою наукову місію.

Читати також

НАСА пояснило, чому метеорит з Марса доведеться повернути назад на планету

Подивіться на тонке хмара над вулканом на Марсі. Воно заінтригувало вчених

Подивіться на захід в інших світах: як Сонце заходить на Марсі, Титані і Урані

Источник

Описание admin

Рекомендуем прочесть

Tesla представить двофакторну аутентифікацію

Новини 16 серпня 2020 Tesla представить двофакторну аутентифікацію Далі Ильнур Шарафиев Редактор Ильнур Шарафиев Редактор …

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *