Marsa Roveru hroniku neatlaidība

Marsa Roveru hroniku neatlaidība
Marsa Roveru hroniku neatlaidība
Anonim
Attēls

Priekšteči

Pirmais roveris, kurš veiksmīgi nolaidās uz Marsa, bija amerikāņu Sojourner. Programmas Mars Pathfinder ietvaros 1997. gadā viņš uz planētas strādāja veselus trīs mēnešus, reizēm pārsniedzot paredzamo dzīves ilgumu. Braucējam nebija jāsaskaras ar īpaši sarežģītiem uzdevumiem - pats fakts, ka uz Sarkanās planētas tika atrasts sauszemes robotu aparāts, radīja plaisu pasaulē. Neskatoties uz to, Sojourner izdevās nosūtīt daudz Marsa fotogrāfiju, kā arī veikt vienkāršus meteoroloģiskos un ģeoloģiskos pētījumus.

Attēls

Divus gadus vēlāk NASA atkal nosūtīja kosmosā Marsa misiju, kuras mērķis bija detalizēti izpētīt planētas augsni un klimatiskos apstākļus. Marsa polāro zemju misija beidzās ar neveiksmi - nolaišanās transportlīdzeklis avarēja vēl nezināmu iemeslu dēļ. Uz kosmosa kuģa pazuda arī krievu lāzera radars (lidārs), kas paredzēts atmosfēras sastāva izpētei.

Attēls

Amerikāņi ienāca 21. gadsimtā kā neapstrīdami pasaules līderi Marsa izpētē un 2003. gadā atbalstīja savus panākumus, uzsākot programmu Mars Exploration Rover. Saskaņā ar plānu diviem roveriem vajadzēja pētīt planētu - Garu un Iespēju. Abi lidaparāti nolaidās uz Marsa virsmas 2004. gada janvārī ar 21 Zemes dienu intervālu. Opportunity dizains izrādījās tik uzticams un izturīgs, ka rover turpināja darboties līdz 2018. gada jūnijam.

Tagad uz Marsa darbojas 900 kilogramus smags roveris ar radioizotopu barošanas avotu, kas planētu skāra jau 2012. gada augustā. Tās galvenais uzdevums ir urbt un pārbaudīt paraugus. Šobrīd misija ir pagarināta uz nenoteiktu laiku.

Ar to amerikāņiem nepietika, un vēl agrāk, 2008. gadā, uz planētas parādījās maza izmēra Fīniksas stacija, kuras viena no misijām bija meklēt ārpuszemes dzīvību. Ierīce nebija pielāgota kustībai, bija salīdzinoši lēta (400 miljoni ASV dolāru) un dzīvoja aktīvā stāvoklī tikai dažus mēnešus. Neskatoties uz to, Fīnikss atklāja ūdeni uz Marsa un veica vienkāršu augsnes ķīmisko analīzi.

Amerikāņiem bija vajadzīgi gandrīz desmit gadi, lai nomainītu stacionāro izpētes robotu, kas 2008. gada rudenī nonāca bezsaistē. Marsa seismiska stacija ar NASA InSight platformu nolaidās uz planētas 2018. gadā un līdz šim veiksmīgi nosūta uz Zemi pētījumu rezultātus.

Attēls

Ar vienu mobilo un vienu stacionāro Marsa aparātu amerikāņiem acīmredzami nepietiek. Lai nostiprinātu savu klātbūtni uz Marsa, 2021. gada 18. februārī roveris Perseverance nolaidās uz virsmas. Un viņam ir savs helikopters.

Vai uz Marsa ir dzīvība?

Pirmkārt, Neatlaidība ir lielākais roveris, kas līdz šim ir nokritis uz Sarkanās planētas. Elons Musks reiz katapultēja savu elektrisko rodsteru kosmosā, un NASA uz Marsu nosūtīja automašīnas izmēra roveri. Neatlaidība ir aptuveni 3 metrus gara, 2,7 metrus plata un 2,2 metrus augsta. Diezgan lielam roverim tika izmantoti īpaši spēcīgi un īpaši viegli materiāli, tāpēc ierīces svars sauszemes apstākļos tik tikko pārsniedz tonnu. Marsa apstākļos Neatlaidība svērs divarpus reizes mazāk.

Attēls
Attēls
Attēls

Šāda sarežģīta un dārga projekta (vairāk nekā 3 miljardi ASV dolāru) uzsākšanai ir jāatbalsta atbilstoša pētniecības programma uz Marsa. Lai attaisnotu iztērēto, amerikāņi roveri aprīkoja ar vairākiem interesantiem sīkrīkiem vienlaikus.

Pirmkārt, tas ir MOXIE modeļa aparāts skābekļa sintēzei no oglekļa dioksīda Marsa atmosfērā, kura īpatsvars sasniedz 93%.Teorētiski viss ir ļoti vienkārši - no oglekļa dioksīda molekulas CO2 mēs noplēšam atomu skābekli un apvienojam to ar vienu. Izplūdes gāzes rada oglekļa monoksīdu un molekulāro skābekli, kas ir diezgan elpojošs.

Pirms tam kosmosa apstākļos skābeklis tika sintezēts ar ūdens elektrolīzi, bet viena cilvēka dzīvībai nepieciešams vesels kilograms ūdens dienā - šī metode nav attiecināma uz Marsu. Īsāk sakot, MOXIE aparāts saspiež oglekļa dioksīdu, uzsilda to līdz 800 grādiem un izlaiž caur to elektrisko strāvu. Tā rezultātā pie gāzes kameras anoda izdalās tīrs skābeklis, bet pie anoda - oglekļa monoksīds. Pēc tam gāzes maisījumu atdzesē, pārbauda tīrību un izlaiž Marsa atmosfērā.

Acīmredzot tālā nākotnē tūkstošiem šādu ģeneratoru pārstrādās Marsa oglekļa dioksīdu cilvēkam labvēlīgā atmosfērā. Jāatzīmē, ka šī tehnoloģija nav visprogresīvākā. Tomēr saskaņā ar teoriju no divām CO molekulām2 tiek ražots tikai viens O2… Un tas ir ļoti tālu no šādu iekārtu patiesās efektivitātes. Daudz interesantāka ir ideja sadalīt oglekļa dioksīdu oglekļa C un O molekulā2… 2014. gadā žurnāls Science publicēja metodi skābekļa sintēzei no CO2 ultravioleto lāzeru ietekmē. Pēc pieciem gadiem Kalifornijas Tehnoloģiju institūts nāca klajā ar ideju paātrināt un trāpīt oglekļa dioksīda molekulām uz inertām virsmām, piemēram, zelta folijas. Šīs barbariskās apstrādes rezultātā oglekļa dioksīds tiek sadalīts molekulārā skābeklī un ogleklī, tas ir, kvēpos. Bet, lai gan šādas metodes ir tālu no tehnoloģiskās pilnības, un NASA ir jāapmierinās ar tādām ierīcēm kā MOXIE.

Attēls
Attēls

Otrs interesants rovera sīkrīks ir PIXL, kas paredzēts apkārtnes skenēšanai ar rentgena stariem. Ierīce veic augsnes tālvadības pārbaudi attiecībā uz ķimikālijām un elementiem, kas var būt dzīvu būtņu marķieri. Izstrādātāji apliecina, ka PIXL spēj atpazīt vairāk nekā 26 ķīmiskos elementus. Līdzīgu uzdevumu veic daudzfunkcionālais SuperCam skeneris, kas spēj noteikt iežu atomu un molekulāro sastāvu no septiņiem metriem. Šim nolūkam tas ir aprīkots ar lāzeru un ļoti jutīgiem infrasarkanajiem sensoriem.

Attēls
Attēls
Attēls

Un tas vēl nav viss. Dzīvības pēdu klātbūtnes analīzi veic "tiesu medicīnas eksperti" SHERLOC un WATSON. SHERLOC darbojas ultravioletajā diapazonā, zondējot apkārtējos iežus ar lāzeru. Princips ir ļoti līdzīgs darbam, ko veic zelts, kurš meklē bioloģiskus pierādījumus ar UV lukturīti. Savukārt WATSON fiksē visu, kas notiek kamerā. Pāris sensoru kopā ar PIXL rentgenstaru atrodas roveru stieņa galā.

Neatlaidībai nav urbjmašīnas Marsa interjera izpētei. Šim nolūkam tiek izmantots RIMFAX radara skeneris, kas spēj "skenēt" Marsu līdz 10 metru dziļumam. GPR kartēs pamatā esošo virsmu un meklēs Marsa ledus nogulsnes.

Marsa braucējs ar helikopteru

Galvenais Neatlaidības "šovs-aizbāznis" nav iepriekš aprakstītie supergabali un pat ne atomelektrostacija, bet pirmā lidmašīna Marsam. Pēc nolaišanās Marsa krāterī Jezero roveris zem vēdera ienesa miniatūru koaksiālo helikopteru. Labākajās amerikāņu astronautikas tradīcijās helikoptera nosaukums tika izvēlēts konkursa kārtībā, un labākais bija atjautība. Vaniza Rupani, Nortportas 11. klases skolniece.

Attēls
Attēls

Helikopterā nav zinātniskā aprīkojuma. Tās galvenais uzdevums ir demonstrēt lidojuma potenciālu Marsa atmosfērā, kas gandrīz pilnībā sastāv no oglekļa dioksīda. Sarkanās planētas atmosfēra blīvumā ir līdzīga Zemes atmosfērai, bet gravitācija ir 2,5 reizes mazāka. Lidmašīna velk par 1, 8 kilogramiem, un tā svars ir aprīkots ar salīdzinoši maziem dzenskrūvēm (rotācijas ātrums - 2537 apgr./min) - Marsa gravitācijas piemaksas.Tomēr milzīgie temperatūras kritumi uz planētas virsmas piespieda inženierus uz helikoptera izveidot sarežģītu termiskās aizsardzības sistēmu. Pirmais Ingenuity lidojums paredzēts ne agrāk kā 8. aprīlī, un visa testa programma jāpabeidz mēneša laikā. Helikopters ir vienreiz lietojams - pēc pārbaudes tas paliks uz Marsa kā svešzemju atlūzas. Arī neatlaidība galu galā pārvērtīsies par mirušu dārgu sakausējumu gabalu, taču tā dzīves cikls ir daudz garāks.

Attēls
Attēls

Tiek pieņemts, ka Neatlaidība iemetīs savu pavadoni ģitāras formas aizsargtvertnē, atgāzīs vairākus desmitus metru un attālināti uzsāks testa lidojuma programmu. Helikopteram būs jālido apkārt roverim, neatstājot kameru un skeneru novērošanas zonu. Visgrūtāk ir izdzīvot pirmo auksto Marsa nakti miniatūram helikopteram. Ja jūs lasāt materiālu pirms 2021. gada 8. aprīļa, tad Marsa roveris tikai virzās uz iepriekš izvēlēto lidlauku Ingenuity palaišanai.

Populārs ar tēmu