Selitetty: NASAn Perseverancen ja Kiinan Tianwen-1:n avulla Marsiin tehtäviä

Aikaisin perjantaina Intian aikaa NASAn Perseverance-mönkijän on määrä laskeutua Marsiin. Viime viikolla Yhdistyneiden arabiemiirikuntien Hope-tehtävä astui Marsin kiertoradalle, ja sitä seurasi tiiviisti kiinalainen operaatio. Tehtävien laivasto edustaa planeettatutkimuksen leviämistä yleensä ja Marsin tutkimusta erityisesti.

Esimerkki NASAn Perseverance-mönkijän laskeutumisesta Marsiin. Satojen tapahtumien on suoritettava täydellisesti, jotta rover laskeutuu turvallisesti 18. helmikuuta. (Lähde: NASA/JPL-Caltech)

Marsiin meneminen ei ole triviaalia, koska molemmat planeetat pyörivät Auringon ympäri ja ovat siten jatkuvassa liikkeessä toistensa suhteen. Maa ja Mars ovat lähimmän etäisyyden päässä toisistaan ​​26 kuukauden välein – ja juuri silloin maan asukkaat yrittävät lähettää tehtäviä Marsiin.

Joka toinen vuosi 1960-luvulta lähtien eri avaruusjärjestöt ovat lähettäneet tehtäviä Marsiin. Vuosina 1976-1992 monet laukaisuikkunat jäivät käyttämättä. Joskus käynnistysikkunassa on ollut useita tehtäviä.

Mutta koskaan historiassa kolme avaruusjärjestöä ei ole suunnannut Marsiin yhdessä laukaisuikkunassa. Ja koskaan historiassa niin monet avaruusjärjestöt eivät ole suorittaneet samanaikaisesti tehtävää Marsiin tai Marsin kiertoradalle. Tällä hetkellä 10 avaruusalusta viidestä eri avaruusjärjestöstä - Yhdysvalloista, Euroopan unionista, Intiasta, Kiinasta ja Yhdistyneistä arabiemiirikunnista - joko kiertää tai maassa Marsia. Kaksi muuta roveria - NASAn sinnikkyys ja Kiinan Tianwen-1 - niiden on määrä laskeutua Marsiin 18. helmikuuta ja toukokuussa 2021.

NASA:lla on laskeutuja (Mars Insight), rover (Curiosity) ja kolme kiertoradalla (Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Odyssey, MAVEN); Intialla on kiertorata (Mangalyaan-1); EU:lla on 2 kiertoradalla (Mars Express ja ExoMars Trace Gas Orbiter); Kiinalla ja Arabiemiirikunnissa on kummallakin kiertoradalla (Hope ja Tianwen-1).

Tehtävien laivasto edustaa planeettatutkimuksen leviämistä yleensä ja Marsin tutkimusta erityisesti. Tämä johtuu laukaisukustannusten alenemisesta ja avaruustutkimuksessa tarvittavan teknologian halvemmasta saatavuudesta.

Tri Amitabha Ghosh on NASAn planeettatutkija Washington DC:ssä. Hän on työskennellyt useissa NASA:n Mars-operaatioissa alkaen Mars Pathfinder -tehtävästä vuonna 1997. Hän toimi Mars Exploration Rover Missionin tiedeoperaatioiden työryhmän puheenjohtajana, ja hänen tehtävänä oli johtaa taktisia Rover-operaatioita Marsissa yli 10 vuoden ajan. Hän auttoi analysoimaan Marsin ensimmäistä kiveä, joka sattui olemaan ensimmäinen kivi, joka analysoitiin toiselta planeetalta.

Arabiemiirikuntien toivon tehtävä

Kaksi kolmesta Marsiin viime heinäkuussa käynnistetystä lentomatkasta on jo toiminnassa. Yhdistyneet arabiemiirikunnat, pieni mutta rikas maa<10 million people, bedazzled the world by becoming the fifth national space agency (after the US, EU, Russia, and India) to reach Mars when the Hope Orbiter tehtiin kiertoradalla 9. helmikuuta. Yhdistyneet arabiemiirikunnat voittivat Kiinan kilpailussa Marsista, vaikkakin päivällä.

Yhdistyneiden arabiemiirikuntien tehtävä tutkii Marsin ilmakehää ja pyrkii ratkaisemaan miljardin dollarin kysymyksen siitä, miten ja miksi Mars menetti ilmakehänsä. Ilmakehän häviäminen johti pintaveden ja mahdollisesti elämää suotuisan ympäristön menettämiseen.

Kiinan kokeilu

Kiinan kansallinen avaruusjärjestö saapui Marsiin opetuksena onnistuneesta Chang'e-lentosarjasta Kuuhun. Erityisesti Chang'e 4 -mönkijä selvisi yli 25 kuun yöstä (jokainen yö kestää 14 Maan päivää) – tämä on merkittävä insinöörityö, sillä lämpötilat voivat laskea -170 asteeseen. Chang'e 5 Missio onnistui tuomaan kivinäytteitä Maahan joulukuussa 2020.

Tianwen-1, ensimmäinen matka Marsiin Kiinasta, suoritettiin onnistuneesti kiertoradalla helmikuun 10. päivänä. Tianwen-1 kuljettaa kiertoradalla, laskeutujaa ja mönkijää. Kiinan lähestymistapa roverin laskeutumiseen on hieman erilainen. Toisin kuin NASA:n mönkijät, Tianwen-1 kiertää Marsia muutaman kuukauden ennen kuin se yrittää laskeutua tämän vuoden toukokuussa.

Avaruusaluksessa on joukko instrumentteja useiden tieteellisten kysymysten käsittelemiseksi. Mielenkiintoista on, että siinä on maatutkalaite, joka etsii vettä Marsin pinnan alta. Roverin on määrä laskeutua Utopia Planitiaan, paikkaan, jossa on mahdollisesti muinaisia ​​pohjavesiesiintymiä.

Tällä viikolla sinnikkyyttä

Tekniseltä kannalta kehittynein tehtävä, NASA:n Perseverance Rover, on matkalla Marsiin, ja sen on määrä laskeutua torstaina Jezeron kraatteriin, joka oli todennäköisesti täynnä vettä aiemmin. Touchdown on suunniteltu noin klo 15.55 EST (2.25 perjantaina Intian aikaa).

Perseverance on NASAn 4. sukupolven Mars Rover – alkaen Sojournerista Mars Pathfinder Missionista vuonna 1997, jota seuraa Spirit and Opportunity Mars Exploration Rover Missionista vuonna 2004 ja Curiosity Mars Science Laboratorysta vuonna 2012.

Tavoitteena on etsiä biosignatuureja Jezeron kraatterin kuivuneesta järvenpohjasta. Ajatus on, että Marsin varhainen elämä saattoi muistuttaa varhaista valtamerissä asuttua elämää maan päällä, kuten stromatoliitteja. Jos näin todella olisi, Perseverance löytäisi fossiileja tai joitain biosignatuureja - vihjeitä elämästä - joko kemiallisista mittauksista tai morfologisista havainnoista.

Lisäksi Perseverance tuottaa happea Marsin pinnalle ensimmäistä kertaa käyttämällä ilmakehän hiilidioksidia Marsin ilmakehästä. Perseverance tallentaa välimuistiin kivinäytteitä, jotka seuraava Euroopan avaruusjärjestön/NASA-tehtävä palauttaa Maahan.

Perseverance Rover käyttää poraa kerätäkseen kivinäytteen Marsista tässä päivämäärättömässä taiteellisessa käsitteellisessä kuvamonisteessa. (NASA/JPL-Caltech/Handout Reutersin kautta)

Muskin Starship-yritys

Upein valmistautuminen mullistavaan Marsin etsintään tapahtuu kaukana valokeikasta, unisessa rannikkokaupungissa Itä-Texasissa. Tämä on ainoa yritys, jota ei rahoiteta valtion varoilla. Elon Muskin tukemalla ja valittujen sijoittajien tukemalla yksityisellä yhdysvaltalaisyrityksellä SpaceX:llä on pitkän tähtäimen tavoite aloittaa kaupallinen palvelu matkustajien kuljettamiseksi Marsiin. Boca Chica, nimi, jota kukaan ei ilmeisesti ollut kuullut muutama vuosi sitten, on nyt Starshipin kehityspaikka, joka edustaa kiistatta parasta laukausta ihmisten laskeutumiseen Marsiin.

Ihmisen tehtävä Marsiin on ollut avaruustutkimuksen pyhä malja. Siitä lähtien, kun Neil Armstrong laskeutui Kuuhun 50 vuoden kuluttua, ihminen ei ole päässyt seuraavaan loogiseen määränpäähän: Marsiin. Ensisijainen syy on ihmisen Mars-tehtävän valtava hintalappu. Verrattuna Kuuhun, joka on vain noin kolmen päivän päässä, Mars on seitsemän kuukauden päässä. Ihmisten kuljettaminen teknisesti tarkoittaa lämpötilaohjatun paineistetun moduulin ylläpitämistä. Se edellyttää myös astronautien tarvitsemien tarvikkeiden, mukaan lukien veden ja hapen, kuljettamista noin 18 kuukauden matkalle.

Lisäksi ihmisten tehtävät, toisin kuin robotti-avaruusalusten tehtävät, on palautettava Maahan, mikä teknisesti tarkoittaa valtavan määrän polttoaineen kuljettamista Maasta, jotta ne voidaan laukaista Marsista paluumatkaa varten. Inhimillisen Mars-matkan tekninen monimutkaisuus ja lisääntynyt massatarve Kuuhun verrattuna nostavat kustannukset 250–1 biljoonaan dollariin. Starship lupaa alentaa lentomatkojen kustannuksia yli 95 prosentista jopa 99 prosenttiin käyttämällä useita innovaatioita, kuten avaruusaluksen tankkausta kiertoradalla ja rakettipolttoaineen valmistusta Marsissa käyttäen materiaaleja, joita löytyy Marsista (ja siten polttoainetta paluumatkalle ei tarvitsisi kantaa maasta).

Mars-lentojen vuosikymmen

Vuosikymmenen alkaessa piirustuspöydällä on useita tehtäviä: näkyvästi esillä ESA:n ExoMars-mönkijän tehtävä palauttaa kivinäytteitä Marsista, ISRO:n suunnitelmat Mangalyaan-2:sta ja Kiinan avaruusjärjestön suunnitelmat Tianwen-2:sta, joka palauttaa kivinäytteitä. Marsista.

Lisäksi SpaceX:n Starship-aluksella tulee todennäköisesti olemaan useita lentoja ensin lastilla ja lopulta astronautien kanssa. Ihmiskunnan historiassa vuosi 2020 muistetaan Covid-19-pandemiasta, mutta 2020-luku saattaa hyvinkin olla vuosikymmen avaruusalusten Marsiin suuntautuneista tehtävistä, jotka päättyvät ensimmäisiin ihmisen jalanjälkiin Marsin maaperällä.

Jaa Ystäviesi Kanssa: