Pirmtakai
Pirmasis roveris, sėkmingai nusileidęs Marse, buvo amerikietis „Sojourner“. Vykdydamas „Mars Pathfinder“programą, 1997 m. Jis dirbo planetoje ištisus tris mėnesius, kartais viršydamas numatomą gyvenimo trukmę. Roveriui neteko susidurti su ypač sunkiomis užduotimis - pats faktas, kad Raudonojoje planetoje buvo surastas antžeminis robotų aparatas, sukrėtė pasaulį. Nepaisant to, „Sojourner“sugebėjo atsiųsti daug Marso nuotraukų, taip pat atlikti paprastus meteorologinius ir geologinius tyrimus.
Po dvejų metų NASA vėl išsiuntė į kosmosą Marso misiją, kurios tikslas buvo išsamiai ištirti planetos dirvožemį ir klimato sąlygas. „Mars Polar Lander“misija baigėsi nesėkmingai - nusileidimo transporto priemonė sudužo dėl vis dar nežinomų priežasčių. Erdvėlaivyje taip pat dingo Rusijos lazerinis radaras (lidar), skirtas tirti atmosferos sudėtį.
Amerikiečiai įžengė į XXI amžių kaip neginčijami pasaulio lyderiai tyrinėjant Marsą ir patvirtino savo sėkmę 2003 m., Pradėję „Mars Exploration Rover“programą. Pagal planą planetą turėjo tirti du roveriai - „Spirit“ir „Opportunity“. Abu lėktuvai roveriai nusileido Marso paviršiuje 2004 metų sausį su 21 Žemės dienų intervalu. „Opportunity“dizainas pasirodė toks patikimas ir patvarus, kad roveris ir toliau veikė iki 2018 m. Birželio mėn.
Dabar Marse veikia 900 kilogramų svorio „Curiosity“roveris su radioizotopo energijos šaltiniu, kuris planetą pasiekė dar 2012 m. Jo pagrindinė užduotis yra gręžti ir ištirti mėginius. Šiuo metu misija pratęsta neribotam laikui.
Amerikiečiams to nepakako, o dar anksčiau, 2008 m., Planetoje atsirado nedidelio dydžio Fenikso stotis, kurios viena iš misijų buvo nežemiškos gyvybės paieška. Prietaisas nebuvo pritaikytas judėjimui, buvo palyginti pigus (400 milijonų JAV dolerių) ir aktyvioje būsenoje gyveno tik kelis mėnesius. Nepaisant to, Feniksas atrado vandenį Marse ir atliko paprastą cheminę dirvožemio analizę.
Amerikiečiams prireikė beveik dešimties metų pakeisti 2008 m. Rudenį neprisijungusį stacionarų žvalgymo robotą. Marso seisminė stotis su NASA „InSight“įrenginiu nusileido planetoje 2018 m. Ir iki šiol sėkmingai siunčia tyrimų rezultatus į Žemę.
Vieno mobiliojo ir vieno nejudančio Marso aparato buvimo amerikiečiams akivaizdžiai nepakanka. Norėdami sustiprinti savo buvimą Marse, 2021 m. Vasario 18 d. Roveris „Perseverance“nusileido ant paviršiaus. Ir jis turi savo sraigtasparnį.
Ar Marse yra gyvybės?
Visų pirma, „Perseverance“yra didžiausias roveris, kuris iki šiol buvo numestas Raudonojoje planetoje. Kartą Elonas Muskas katapultavo savo elektrinį rodsterį į kosmosą, o NASA pasiuntė į Marsą automobilio dydžio roverį. Atkaklumas yra maždaug 3 metrų ilgio, 2,7 metro pločio ir 2,2 metro aukščio. Gana dideliam roveriui buvo naudojamos itin tvirtos ir itin lengvos medžiagos, todėl prietaiso svoris sausumos sąlygomis vos viršija toną. Marso sąlygomis „Atkaklumas“svers du su puse karto mažiau.
Tokio sudėtingo ir brangaus projekto (daugiau nei 3 mlrd. JAV dolerių) pradžią turi paremti atitinkama Marso tyrimų programa. Norėdami pateisinti išleistas išlaidas, amerikiečiai roverį aprūpino keliais įdomiais dalykėliais vienu metu.
Visų pirma, tai yra MOXIE modelio aparatas deguonies sintezei iš anglies dioksido Marso atmosferoje, kurio dalis siekia 93%. Teoriškai viskas yra labai paprasta - nuo anglies dioksido molekulės CO2 atplėšiame atominį deguonį ir sujungiame jį su vienu iš tų pačių. Išmetamosios dujos gamina anglies monoksidą ir molekulinį deguonį, kuris yra gana kvėpuojantis.
Prieš tai erdvės sąlygomis deguonis buvo sintezuojamas elektrolizuojant vandenį, tačiau vieno žmogaus gyvenimui reikia viso kilogramo vandens per dieną - šis metodas netaikomas Marsui. Trumpai tariant, aparatas MOXIE suspaudžia anglies dioksidą, įkaitina jį iki 800 laipsnių ir per jį praleidžia elektros srovę. Dėl to prie dujų elemento anodo išsiskiria grynas deguonis, o prie anodo - anglies monoksidas. Tada dujų mišinys atšaldomas, patikrinamas grynumas ir išleidžiamas į Marso atmosferą.
Akivaizdu, kad tolimoje ateityje tūkstančiai tokių generatorių perdirbs Marso anglies dioksidą į žmogui palankią atmosferą. Pažymėtina, kad ši technologija nėra pati pažangiausia. Vis dėlto, remiantis teorija, iš dviejų CO molekulių2 gaminamas tik vienas O2… Ir tai labai toli nuo realaus tokių įrenginių efektyvumo. Daug įdomiau yra idėja padalinti anglies dioksidą į anglį C ir molekulę O2… 2014 m. Žurnalas „Science“paskelbė deguonies sintezės iš CO metodą2 veikiant ultravioletiniams lazeriams. Po penkerių metų Kalifornijos technologijos institutas sugalvojo pagreitinti ir pataikyti anglies dioksido molekules į inertiškus paviršius, tokius kaip aukso folija. Dėl šio barbariško apdorojimo anglies dioksidas suskaidomas į molekulinį deguonį ir anglį, tai yra suodžius. Tačiau nors tokie metodai toli gražu nėra technologinis tobulumas, ir NASA turi tenkintis tokiais prietaisais kaip MOXIE.
Antrasis įdomus roverio įtaisas yra PIXL, skirtas rentgeno spinduliais nuskaityti aplinką. Prietaisas atlieka nuotolinį dirvožemio cheminių medžiagų ir elementų, kurie gali būti gyvų būtybių žymenys, bandymus. Kūrėjai tikina, kad PIXL gali atpažinti daugiau nei 26 cheminius elementus. Panašią užduotį atlieka daugiafunkcinis „SuperCam“skaitytuvas, galintis iš septynių metrų nustatyti uolienų atominę ir molekulinę sudėtį. Tam jis turi lazerį ir labai jautrius infraraudonųjų spindulių jutiklius.
Ir tai dar ne viskas. Gyvybės pėdsakų analizę atlieka „teismo medicinos ekspertai“SHERLOC ir WATSON. SHERLOC veikia ultravioletinių spindulių diapazone, lazeriu tiria aplinkines uolienas. Principas yra labai panašus į žemiškojo šliuzo darbą, ieškantį biologinių įrodymų su UV žibintuvėliu. WATSON savo ruožtu fiksuoja viską, kas vyksta kameroje. Roverio strėlės gale yra pora jutiklių ir PIXL rentgeno spinduliai.
Atkaklumas neturi grąžto Marso interjerui tyrinėti. Šiuo tikslu naudojamas RIMFAX radarų skaitytuvas, galintis „nuskaityti“Marsą iki 10 metrų gylio. GPR nustatys pagrindinį paviršių ir ieškos Marso ledo nuosėdų.
Roveris su sraigtasparniu
Pagrindinis „Atkaklumo sustabdymas“yra ne aukščiau aprašyti supergamintai ir net ne atominė elektrinė, o pirmasis visų laikų lėktuvas Marsui. Nusileidęs į Marso kraterį Jezero, roveris po pilvu atnešė miniatiūrinį bendraašį sraigtasparnį. Remiantis geriausiomis Amerikos astronautikos tradicijomis, sraigtasparnio vardas buvo pasirinktas konkurso būdu, o geriausias - išradingumas. Vaniza Rupani, 11 klasės mokinė iš Northporto.
Sraigtasparnyje nėra jokios mokslinės įrangos. Jo pagrindinė užduotis yra parodyti skrydžio potencialą Marso atmosferoje, kurią beveik visiškai sudaro anglies dioksidas. Raudonosios planetos atmosfera yra panaši į Žemės tankį, tačiau gravitacija yra 2,5 karto mažesnė. Lėktuvas traukia 1, 8 kilogramus ir dėl savo svorio yra aprūpintas palyginti mažais sraigtais (sukimosi greitis - 2537 aps./min.) - Marso gravitacijos premijos. Tačiau didžiuliai temperatūros kritimai planetos paviršiuje privertė inžinierius sukurti sudėtingą šiluminės apsaugos sistemą sraigtasparnyje. Pirmasis „Ingenuity“skrydis numatytas ne anksčiau kaip balandžio 8 d., O visa bandymų programa turėtų būti baigta per mėnesį. Sraigtasparnis yra vienkartinis - po bandymų jis liks Marse kaip svetimos nuolaužos. Atkaklumas taip pat ilgainiui virs negyvu brangių lydinių gabalu, tačiau jo gyvavimo ciklas yra daug ilgesnis.
Daroma prielaida, kad „Perseverance“numes savo palydovą į gitaros formos apsauginį konteinerį, nusuks kelias dešimtis metrų atgal ir nuotoliniu būdu pradės bandomojo skrydžio programą. Sraigtasparnis turės skristi aplink roverį, neišeidamas iš kamerų ir skaitytuvų stebėjimo zonos. Sunkiausia yra išgyventi pirmąją šaltą Marso naktį miniatiūriniam sraigtasparniui. Jei skaitote medžiagą iki 2021 m. Balandžio 8 d., Marso roveris tik juda link iš anksto pasirinkto „Ingenuity“starto aerodromo.
