Mars 2020 | |
---|---|
engelsk Mars 2020 | |
| |
Kunde | NASA |
Fabrikant | USA |
Operatør | Jet Propulsion Laboratory |
Opgaver | Roveren vil vurdere planetens beboelighed , lede efter beviser på liv i fortiden og teste nye teknologier |
affyringsrampe | Cape Canaveral SLC-41 [1] |
løfteraket | Atlas-5 541 [1] |
lancering | 30. juli 2020, 11:50 UTC [2] |
COSPAR ID | 2020-052A |
SCN | 45983 |
Orbitale elementer | |
Lander på et himmellegeme | 18. februar 2021 |
måludstyr | |
Kilde til magt | Radioisotop termoelektrisk generator (RTG) |
Missions logo | |
mars.nasa.gov/mars2020/ | |
Mediefiler på Wikimedia Commons |
Mars 2020 ( eng. Mars 2020 Rover Mission ) er et NASA -program som led i udforskningen af Mars , herunder en rover og en helikopterdrone, som blev opsendt af en løfteraket den 30. juli 2020 [2] . Landing på Mars nær søkrateret blev foretaget den 18. februar 2021 [3] . Roveren, som er opkaldt som et resultat af konkurrencen blandt skolebørn " Perseverance " ( eng. Perseverance , "Persistence") [4] [5] , er designet til astrobiologisk forskning af det gamle miljø på Mars, planetens overflade, geologisk processer og historie, herunder vurdering af tidligere beboelighedsplaneter og søgning efter beviser på liv i de tilgængelige geologiske materialer [6] [7] , samt indsamling af prøver af Marsjord til deres efterfølgende levering til Jorden som en del af Mars Sample Return program [8] .
NASA annoncerede Mars 2020 den 4. december 2012 på efterårsmødet i American Geophysical Union i San Francisco [9] . Designet af den nye rover var baseret på den tidligere Curiosity rover [10 ] . I januar 2014 blev der modtaget 58 forslag fra forskere og ingeniører verden over om at placere videnskabelige instrumenter på roveren. Antallet af forslag var dobbelt så højt som i lignende konkurrencer i den seneste tid [11] [12] . Forslagene blev overvejet, og den 31. juli 2014 annoncerede NASA nyttelasten for roveren. Syv videnskabelige instrumenter blev udvalgt til ekspeditionens videnskabelige program [13] .
Mars 2020 var en af tre rumekspeditioner sendt fra Jorden til Mars i juli 2020: Ud over NASA sendte UAE Space Agency ( Al-Amal ) og China National Space Administration ( Tianwen-1 ) deres skibe. Alle tre ekspeditioner nåede Mars i februar 2021 [14] .
Hovedmålet med Mars 2020-programmet er at vurdere Mars' beboelighed i en fjern fortid, søge efter biosignaturer og vand og indsamle og opbevare prøver fra planetens overflade. Opsendelsen fandt sted den 30. juli 2020 ombord på en Atlas V -raket fra SLC-41- opsendelseskomplekset ved Cape Canaveral . Ekspeditionen blev drevet af NASA's Jet Propulsion Laboratory [15] [16] [17] [18] .
Det var oprindeligt planlagt, at roveren skulle indsamle 31 prøver af sten og jord fra overfladen af Mars, så disse prøver i en efterfølgende ekspedition ville blive leveret til Jorden til forskning. I 2015 blev målene for programmet justeret: det var planlagt at indsamle endnu flere prøver og distribuere dem i små beholdere på overfladen af Mars [19] .
I september 2013 udsendte NASA en meddelelse om at indsamle forslag fra forskere om videnskabelige instrumenter og instrumenter til en ny Mars-ekspedition [20] [21] . I juli 2014, efter en videnskabelig konkurrence, blev videnskabelige instrumenter til Mars 2020 udvalgt [13] . De valgte instrumenter skulle give en detaljeret analyse af prøverne indsamlet af roveren, med vægt på søgningen efter "spor" af liv på Mars i fortiden [22] .
Perseverance-roveren bliver nødt til at udforske terræn, der kan have været beboeligt tidligere. I jagten på biosignaturer vil roveren studere prøver af sten og jord. De teknologier, der kræves til fremtidige robot- og bemandede ekspeditioner til Mars, vil også blive testet. Blandt dem er Mars Sample Return Mission (levering af prøver fra Mars overflade til Jorden) og en bemandet flyvning til Mars [18] [23] . Som forberedelse til fremtidige menneskelige landinger på Mars vil der blive udforsket teknologi til at producere små mængder ilt (O 2 ) fra kuldioxid (CO 2 ) og samtidig fjerne støv og andre forurenende stoffer, der findes i Mars atmosfære [24] . Forbedret præcisionslandingsteknologi på det krævede sted skulle også øge den videnskabelige relevans af fremtidige robotmissioner og være nøglen til en mulig menneskelig landing på overfladen af Mars [25] . I løbet af forskningen vil der også blive udført en søgning efter underjordisk vand , Mars klima , jord og andre egenskaber, der kan påvirke den fremtidige landing og menneskelige aktiviteter på Mars [26] vil blive studeret .
Roverens (roverens) design "Perseverance" ( eng. Perseverance , i oversættelse - "Perseverance") er baseret på designet af den tidligere rover " Curiosity " [27] [28] . Ingeniører redesignede roverens hjul, hvilket gjorde dem stivere end Curiositys hjul, som blev beskadiget under drift på Mars [29] . Perseverance modtog tykkere og stærkere aluminiumshjul med en mindre bredde og større diameter (52,5 cm ) sammenlignet med Curiosity (50 cm) [30] [31] . De seks aluminiumshjul er besat for bedre trækkraft og buede titanium eger til fjedrende støtte [32] . På grund af tilstedeværelsen af flere videnskabelige instrumenter og modificerede hjul er Perseverance 14 % tungere end Curiosity [31] (1025 kg sammenlignet med 899 kg for den tidligere rover) [33] . Roveren er udstyret med en femleddet robotarm, 2,1 m lang . "Hånd" sammen med et roterende tårn er designet til at fange og analysere geologiske prøver fra Mars-overfladen [34] .
Roverens radioisotop termoelektriske generator (MMRTG) bruger den termiske energi, der frigives under det naturlige henfald af radioaktive isotoper og omdanner den til elektricitet ved hjælp af en termoelektrisk generator . Den har en masse på 45 kg og bruger 4,8 kg plutoniumdioxid som strømkilde [35] .
"Ingenuity" ( eng. Ingenuity , i oversættelse - "Ingenuity") - en ubemandet robothelikopter , leveret med det formål at udføre demonstrationsflyvninger [36] . Ifølge testprogrammet udgivet af NASA i januar 2021 skulle helikopteren efter indsættelsen foretage fra 1 til 5 flyvninger på 30 sols , der ikke varer mere end 90 sekunder, i en afstand på op til 50 meter i en flyvehøjde på tre til fem meter [36] . På trods af to afbrydelser af opsendelsesdatoen (udsættelse af den første opsendelse fra 11. april til 18. april [37] og den fjerde fra 29. april til 30. april [38] ), var demonstrationsprogrammet vellykket, og NASA indvilligede i at udføre yderligere flyvninger, kaldet denne serie en "operations demonstration", som kan udføres med en helikopter ( engelsk Operations Demo Phase ) [39] .
I deres forslag til NASA angav udviklerne, at helikopterbilleder kunne hjælpe med at afklare Perseverance-ruter og hjælpe med at søge efter nye undersøgelsesobjekter [40] [41] , men disse forslag er endnu ikke inkluderet i de programmer, som NASA har vedtaget. Dette koncept har modstand over for en række velrenommerede NASA-forskere, der mener, at helikopteren kun tager tid og kommunikationsressourcer, der er nødvendige for rover-forskerne til at udføre deres videnskabelige hovedopgaver [42] . Efter den vellykkede afslutning af demonstrationsfasen bekræftede Jennifer Trosper ved en briefing den 30. april denne holdning på vegne af Perseverance-projektet og udtrykte et ønske om at vende tilbage til projektets videnskabelige opgaver så hurtigt som muligt. Evnen til at støtte helikopteren i den nyligt annoncerede Operations Demo -fase (begrænser denne periode til 30 sols) Trosper forklarede ved at sige, at den nuværende placering af roveren var af interesse for videnskabelige formål, men i fremtiden kan roveren bryde væk fra helikopter. Selvom han ikke benægtede den potentielle fordel ved helikopterfotografier, efterlyste Trosper en løsning, hvor helikopteren ikke ville forstyrre videnskabsmænd i fremtiden [43] .
De tre hovedkomponenter i Mars 2020-ekspeditionen er: et flyvesystem, der sørger for en flyvning fra Jorden til Mars; et atmosfærisk indgangs- , nedstignings- og landingssystem (EDLS) inklusive en aeroskal, faldskærm og nedstigningsfartøj; en " skycrane " påkrævet for den præcise og jævne nedstigning af roveren til overfladen. Designet af Perseverance roveren er baseret på Curiosity [ 27 ] , derfor, på trods af forskellene i rovernes videnskabelige instrumenter, nedstigningssystemet (inklusive "himmelkranen" og varmeskjoldet), samt roverens landingsstellet, blev genskabt under hensyntagen til udviklingen af den tidligere mission . Denne beslutning gjorde det muligt at reducere både de tekniske risici ved missionen og de økonomiske og tidsmæssige omkostninger til udvikling [44] . En af forbedringerne var et styre- og kontrolsystem kaldet "Terrain Relative Navigation" ( engelsk. Terrain Relative Navigation , TRN), som skulle give finjustering af kursen på den endelige landingsplads [45] [46] . Systemet vil tillade landing med en nøjagtighed inden for 40 m og under hensyntagen til undgåelse af forhindringer [47] . Dette er en væsentlig forbedring af landingsstedets nøjagtighed i forhold til den tidligere NASA-mission, som kun kunne lande inden for en 7 gange 20 km ellipse [48] .
Omkostningerne ved Mars 2020-projektet blev anslået til omkring $2,1 milliarder [ 49] (selvom der skal afsættes mindst yderligere $300 millioner for at opretholde driften af roveren efter dens opsendelse [50] ). Omkostningerne ved det tidligere program (" Martian Science Laboratory ") var $2,5 milliarder. Omkostningerne ved missionen blev reduceret af tilgængeligheden af reservedele tilovers fra fremstillingen af den tidligere Curiosity rover , herunder en backup radioisotop termoelektrisk generator [27] . Opsendelsesvinduet, hvor opsendelsen er optimal, åbnede den 17. juli og sluttede den 15. august 2020 [51] . Atlas V - raketten med Mars 2020-missionen blev opsendt fra Launch Complex SLC-41 ved Cape Canaveral , Florida den 30. juli 2020 kl. 11:50 UTC (7:50 lokal tid ). Nedstigningen til Mars blev foretaget den 18. februar 2021 kl. 20:56 UTC . Den planlagte missionstid på Mars' overflade er mindst et Mars-år (668 sol eller 687 jorddage) [52] [26] .
I september 2015 blev otte mulige landingssteder for roveren foreslået: Columbia Hills i Gusev Crater, Eberswalde Crater, Holden Crater [53] [54] , Maurta Valley , Northeast Sirte Main Plain [ , Nili Basin , sydvestlige del af Melas- kløften og Jezero- krateret [55] . Fra 8. februar til 10. februar 2017 blev der afholdt et arbejdsgruppemøde i Pasadena , Californien , hvor eksperter gennemgik alle otte foreslåede landingssteder og reducerede listen til tre [56] . Blandt de resterende kandidater var Jezero-krateret, hovedsletten i det nordøstlige Sirte og bakkerne i Colombia [57] . I november 2018 blev Jezero Crater valgt som landingssted for Mars 2020-missionen [58] .
Under ekspeditionen vil søkrateret blive udforsket , hvor der for 3,9 til 3,5 milliarder år siden var en flydende sø med en dybde på omkring 250 m [58] . Ifølge videnskabsmænd kan biosignaturer være bevaret i sedimenterne af tørrede floddeltaer, der strømmede ind i krateret [58] [59] . Sedimenter i deltaet af den største af disse floder, Neretva , indeholder carbonater og silicahydroxid, som under terrestriske forhold kan bevare mikroskopiske fossiler i milliarder af år [60] .
Et separat program er ved at blive udviklet til at levere til Jorden de prøver, der blev indsamlet under Mars-2020 ekspeditionen fra Mars overflade . Dens opsendelse fra Jorden er planlagt til 2026 med levering af prøver til Jorden i 2031 [61] . Den 18. februar 2021 landede roveren på det udpegede sted og begyndte at sende telemetri til Jorden, alle indikatorer forblev inden for de angivne værdier.
Den 14. august 2020 meddelte NASA, at den første manøvre til at rette op på rumfartøjets bane var vellykket. Otte motorer blev affyret og kurskorrektioner blev foretaget. Andre kursusrettelser er planlagt til 30. september, 18. december 2020 og 10. og 16. februar 2021 [62] .
Der var en formular på NASAs hjemmeside, som alle udfyldte, som ville forevige deres navn i historien om udforskningen af Mars. Alle navne blev optaget på en speciel mikrochip, som gik til Den Røde Planet i 2020 som en del af Mars 2020-rummissionen [63] .
Ærmer | Sol | datoen | Prøvetype | Areal | Et objekt | Kern | Længde | Noter |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Rør 1 | 120 | 21/06/2021 | Vidne | Polygondalen _ |
N/A | |||
Rør 2 | 164 | 08/05/2021 | Stemning | Rubion | — | Jord ikke taget | ||
Rør 3 | 190 | 01.09.2021 | Magmatiske bjergarter |
Ridge Artuby |
Rochette | Montdenier | 5,98 | |
Rør 4 | 196 | 08.09.2021 | Montagnac | 6.14 | ||||
Rør 5 | 262 | 14/11/2021 | Magmatiske bjergarter |
Brac | Salette | 6,28 | ||
Rør 6 | 271 | 24.11.2021 | Coulettes | 3.30 | ||||
Rør 7 | 295 | 18/12/2021 | Magmatiske bjergarter |
Syd Séítah, Máaz Formation |
Issole | Robin | 6.08 | |
Rør 8 | 306 | 29.12.2021 | — | — | Prøve ændret | |||
337 | 31/01/2022 | malaysisk | 3.07 | |||||
Rør 9 | 371 | 03/07/2022 | Magmatiske bjergarter |
side | Hahonih | 6,50 | ||
Rør 10 | 377 | 13/03/2022 | Atsah | 6.00 | ||||
Rør 11 | 490 | 07.07.2022 | Sedimentære bjergarter |
delta front |
Skinner Ridge |
Swift Run | 6,69 | |
Rør 12 | 495 | 07/12/2022 | Skyland | 5,85 | ||||
Rør 13 | 499 | 16/07/2022 | Vidne | » » | N/A | |||
Rør 14 | 509 | 27/07/2022 | Sedimentære bjergarter |
delta front |
Wildcat Ridge |
Hazeltop | 5,97 | |
Rør 15 | 516 | 08/03/2022 | Bearwallow | 6,24 | ||||
Rør 16 | 575 | 02.10.2022 | Sedimentære bjergarter |
Amalik | Shuyak | 5,55 | ||
Rør 17 | 579 | 06.10.2022 | Mageik | Uforseglet [s 3] | ||||
Rør 18 | 586 | 14/10/2022 | Vidne | » » | N/A | |||
|
Udforskning af Mars med rumfartøj | |
---|---|
Flyvende | |
Orbital | |
Landing | |
rovere | |
Marshalls | |
Planlagt |
|
Foreslået |
|
Mislykket | |
Annulleret |
|
se også | |
Aktive rumfartøjer er fremhævet med fed skrift |
NASA (NASA) | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Politik og historie | |||||||
Programmer for automatiske enheder |
| ||||||
Bemandede flyveprogrammer |
| ||||||
Separate missioner (bemandede og automatiske) |
| ||||||
Program for rumkommunikation og navigation (SCaN) |
| ||||||
Kategorier og lister |
|