Paaiškinta: kas apsunkina NASA „Perseverance“ marsaeigių nusileidimą Marse?

Paprastai kelionė į Marsą, esantį už maždaug 300 milijonų mylių, trunka apie septynis – aštuonis mėnesius. Perseverance buvo paleista 2020 m. liepos 30 d., kai Marsas ir Žemė buvo arčiausiai vienas kito.

Perseverance rover naudoja savo grąžtą, kad surinktų uolienų pavyzdį Marse. (NASA / JPL-Caltech / dalomoji medžiaga per Reuters)

Ketvirtadienį NASA marsaeigis „Perseverance“ turėtų nusileisti prie Jezero kraterio Raudonojoje planetoje, o po to vėl pradės darbą ieškoti praeities gyvybės ženklų.

Nusileidimas yra trumpiausias, bet vienas reikšmingiausių ir sunkiausių misijos etapų. NASA teigia, kad kadangi tai yra sunku, tik 40 procentų misijų, kada nors kosmoso agentūrų visame pasaulyje išsiųstos į Marsą, buvo sėkmingos, nes šimtai dalykų turi eiti tiesiai į nagus kramtantį lašą.

Norint pateikti tam tikrą kontekstą, kaip sunku pradėti tokias misijas, kaip ši, yra mokslinių tyrimų matematikės Katherine Johnson pavyzdys. 2016 metų filme Paslėptos figūros , Taraji P. Hensonas vaidino Johnsoną, kuris dirbo siekdamas išsiaiškinti tikslius skaičiavimus, kurie nulėmė kapsulės, kuri 1962 m. paleistų Johną Glenną į kosmosą, trajektoriją.

Kitos misijos į Marsą

Kita Marso misija, JAE Al Amal (Viltis) – pirmoji tokia misija arabų pasaulyje. praėjusią savaitę pateko į Marso orbitą . Tačiau tai yra orbitinė misija ir nesusijusi su nusileidimu planetos paviršiuje. Be JAE, Kinija taip pat pradėjo Marso misiją liepos-rugpjūčio mėn.

Atsižvelgdami į tokias ambicingas kosmines misijas, kai kurie astrobiologai išreiškė susirūpinimą dėl galimo „tarpplanetinio užteršimo“. Tai reiškia Žemėje esančių mikrobų transportavimą į kitus dangaus kūnus ir nežemiškų mikrobų sugrąžinimą į Žemę. Kosmoso tyrimų komitetas (COSPAR) nustato „planetų apsaugos politiką“, kuria siekiama apriboti mikrobų, siunčiamų į kitas planetas, skaičių, taip pat užtikrinti, kad ateivių gyvybė nesukeltų sumaišties Žemėje.

Davidas Ortizas grynoji vertė 2019 m

Kaip erdvėlaivis pasiekia Marsą?

Paprastai kelionė į Marsą, esantį už maždaug 300 milijonų mylių, trunka apie septynis – aštuonis mėnesius. Perseverance buvo paleista 2020 m. liepos 30 d., kai Marsas ir Žemė buvo arčiausiai vienas kito. Šis langas yra svarbus, nes dvi planetos skrieja aplink Saulę skirtingu greičiu ir kas dvejus metus planetos yra tokioje padėtyje, kurioje yra arčiausiai viena kitos. Kosmoso agentūros tikisi paleisti savo erdvėlaivį per šį laikotarpį, nes esant mažesniam atstumui, sunaudojama mažiau raketų kuro.

Pasak an analizę atliko Purdue universitetas , apskaičiuota, kad kietojo raketinio kuro kaina yra 5 USD už kg. Tačiau automobilio dydžio „Perseverance“ roveris naudoja branduoline sistema varomą sistemą. Per beveik 30 metų jis taps pirmuoju roveriu, kuris naudos šalyje pagamintą plutonį, sukurtą JAV nacionalinėse laboratorijose. Marsaeigį varys generatorius, kuris natūralaus plutonio-238 skilimo šilumą pavers elektra, o tai leis marsaeigiui ir jo įrankiams veikti nusileidus Marse.

Kiek kainuoja atkaklumo misija?

Apskaičiuota, kad NASA šiai misijai išleis 2,7 milijardo dolerių, įskaitant erdvėlaivių kūrimą, paleidimo operacijas ir operacijų priežiūros išlaidas, kai ji nusileis Marse.

Pagal Planetų draugija , naudojant plutonį-238 kaip kurą, pabrango misija, nes branduolinės medžiagos yra susijusios su aukštesnėmis aplinkos ir saugos taisyklėmis. Bendra misijos kaina prilygsta pinigų sumai, kurią „Google“ uždirba per šešias dienas, arba pinigų sumai, kurią amerikiečiai išleidžia savo augintiniams kas 10 dienų, arba 33 valandoms JAV Gynybos departamento valdymo, teigia visuomenė.

PRISIJUNK DABAR :„Explained Telegram“ kanalas

Kodėl sunku nusileisti Marse?

Įvažiavimas, nusileidimas ir nusileidimas (EDL) – taip vadinamas intensyviausias „Mars 2020“ misijos etapas. Kad „Perseverance“ marsaeigis sėkmingai nusileistų Marse, reikia atlikti daugybę dalykų. EDL fazė prasideda, kai roveris pasieks Marso atmosferos viršūnę, skrisdamas 20 000 km per valandą greičiu. Iššūkis marsaeigiui yra sumažinti jo greitį nuo maždaug 20 000 km per valandą iki nulio ir tuo pačiu metu nusileisti ant siauro kraterio paviršiaus.

NASA teigimu, EDL fazė baigsis po septynių minučių, kai marsaeigis stovės ant planetos paviršiaus. Po to stabdžius reikia naudoti labai atsargiai, kūrybiškai ir sudėtingai.

Likus dešimčiai minučių iki patekimo į atmosferą, roveris nusileis savo kruizinį etapą, kurį sudaro saulės baterijos, radijo imtuvai ir kuro bakai, naudojami skrydžio metu. Tik apsauginis aeroshell, kurį sudaro roveris ir nusileidimo pakopa, keliaus į planetos paviršių. Dabar kaip erdvėlaivis patenka į Marso paviršių , jis bus sulėtinas dėl pasipriešinimo, kai planetos atmosferos trintis veikia į erdvėlaivio paviršių, taip sulėtindama jį ir sumažindama jo orbitos aukštį.

Nors pasipriešinimas sulėtina erdvėlaivį, jis taip pat įkaista, o didžiausias įkaitimas įvyksta praėjus maždaug 80 sekundžių po to, kai roveris patenka į atmosferą. Tačiau tai neturi įtakos roveriui, kuris kambario temperatūroje yra aeroshell viduje.

Leisdamasis per atmosferą erdvėlaivis turės iššauti nedidelius privairavimo įrenginius, kad nenukryptų nuo kurso, nes jis gali nukrypti nuo kurso dėl mažų įvairaus tankio oro kišenių. Vėliau šiluminis skydas sulėtins erdvėlaivį iki maždaug 1600 km per valandą, tuo metu (maždaug 240 sekundžių po įėjimo) bus išskleistas viršgarsinis parašiutas.

Praėjus 20 sekundžių po parašiuto išskleidimo, šilumos skydas atsiskiria ir roveris pirmą kartą patenka į planetos atmosferą. Šiuo metu parašiutas dar labiau sulėtina transporto priemonę. Tačiau kadangi Marso atmosfera yra plona, ​​transporto priemonė vis tiek juda paviršiaus link 320 km per valandą greičiu. Todėl, norint saugiai nusileisti, marsaeigiui reikia atsisakyti parašiuto ir likusią kelionės dalį leistis raketomis, kurios yra nusileidimo etapo dalis, kurių varikliai įsijungs, kai roveris bus maždaug 2100 metrų virš paviršiaus.

Galutinis roverio nusileidimo greitis yra apie 2,7 km per valandą, o tai yra lėtesnis nei vidutinis žmogus gali įveikti pėsčiomis per valandą – apie 5 km. Šiame etape, likus maždaug 12 sekundžių nusileisti ant paviršiaus maždaug 66 pėdų aukštyje virš paviršiaus, roveris nuleidžiamas ant lynų rinkinio. Kai marsaeigis jaučia, kad jo ratai palietė žemę, jis nupjauna trosus, kurie vėliau savarankiškai nekontroliuojamai nusileidžia ant paviršiaus, kažkur toliau nuo roverio.

„United Launch Alliance Atlas V“ raketa, gabenanti NASA „Mars 2020 Perseverance Rover“ transporto priemonę, kyla iš Kanaveralo kyšulio oro pajėgų stoties Kanaveralo kyšulyje, Floridoje, JAV 2020 m. liepos 30 d. (NASA / Joel Kowsky / „Handout“ per Reuters)

Ką Marse veiks „Perseverance“ roveris?

Atkaklumas planetoje praleis vienerius Marso metus (dvejus metus Žemėje), per kuriuos tyrinės nusileidimo vietos regioną. Jezero krateris, kuriame jis nusileis, kadaise buvo senovės upės delta vieta (mokslininkai tai žino dėl įrodymų, surinktų per ankstesnes nusileidimo ir orbitines misijas, rodančias drėgnas planetos sąlygas prieš milijardus metų).

Jei Marse senovėje (prieš 3,5–3,8 milijardo metų) tvyrojo šiltesnė atmosfera, leidžianti vandeniui tekėti, ir jei jame egzistavo mikrobų gyvybė, gali būti, kad ypatinguose regionuose ji egzistuoja ir šiandien.

Marsaeigis su savimi nešiojasi septynis prietaisus, tarp kurių yra pažangi kamerų sistema su galimybe priartinti, „SuperCam“, kuri atlieka vaizdo gavimo ir cheminės sudėties analizę bei spektrometrą. Tačiau vienas įdomiausių roverio prietaisų vadinamas MOXIE, kuris gamins deguonį iš Marso atmosferos anglies dioksido. Jei šis instrumentas pasiteisins, būsimieji astronautai (šiuo metu Marse nėra kojos iškėlęs nė vienas žmogus) galės jį panaudoti raketų kurui deginti, kad sugrįžtų į Žemę.

bono u2 grynoji vertė

Marsaeigis taip pat gabens „Ingenuity“ – pirmąjį sraigtasparnį, skridusį Marse. Tai padės surinkti mėginius nuo paviršiaus iš vietų, kur roveris negali pasiekti. Apskritai, marsaeigis skirtas tyrinėti senovės gyvybės ženklus, rinkti mėginius, kurie gali būti išsiųsti atgal į Žemę būsimų misijų metu, ir išbandyti naujas technologijas, kurios gali būti naudingos būsimoms robotų ir žmonių misijoms į planetą.

Dalykitės Su Savo Draugais: