Explicat: Cu perseverența NASA și Tianwen-1 din China, o serie de misiuni pe Marte

Vineri devreme, ora Indiei, roverul Perseverance al NASA este programat să aterizeze pe Marte. Săptămâna trecută, misiunea Hope a Emiratelor Arabe Unite a intrat pe orbita marțiană și a fost urmată îndeaproape de o misiune chineză. Flotila misiunilor reprezintă răspândirea explorării planetare în general, și a explorării lui Marte în special.

O ilustrare a roverului Perseverance al NASA care aterizează pe Marte. Sute de evenimente trebuie să se execute perfect pentru ca roverul să aterizeze în siguranță pe 18 februarie. (Sursa: NASA/JPL-Caltech)

Mersul pe Marte nu este banal, deoarece ambele planete se învârt în jurul Soarelui și, prin urmare, sunt în mișcare constantă una față de cealaltă. Pământul și Marte se află la cea mai apropiată distanță unul față de celălalt la fiecare 26 de luni - și acesta este momentul în care pământenii încearcă să trimită misiuni pe Marte.

La fiecare doi ani din anii 1960, diferite agenții spațiale au trimis misiuni pe Marte. Între 1976 și 1992, multe ferestre de lansare au rămas neutilizate. Uneori, au existat mai multe misiuni într-o fereastră de lansare.

Dar niciodată în istorie trei agenții spațiale nu s-au îndreptat către Marte într-o singură fereastră de lansare. Și niciodată în istorie atât de multe agenții spațiale nu au operat simultan o misiune pe Marte sau pe orbita lui Marte. În prezent, există 10 nave spațiale de la cinci agenții spațiale diferite - Statele Unite, Uniunea Europeană, India, China și Emiratele Arabe Unite - fie în orbită, fie pe sol pe Marte. Încă două rover- Perseverența NASA și a Chinei Tianwen-1 — urmează să aterizeze pe Marte pe 18 februarie și, respectiv, în mai 2021.

NASA are un lander (Mars Insight), un rover (Curiosity) și trei orbitere (Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Odyssey, MAVEN); India are un orbiter (Mangalyaan-1); UE are 2 orbitere (Mars Express și ExoMars Trace Gas Orbiter); iar China și Emiratele Arabe Unite vor avea câte un orbiter (Hope și, respectiv, Tianwen-1).

Flotila misiunilor reprezintă răspândirea explorării planetare în general, și a explorării lui Marte în special. Acest lucru se datorează reducerii costurilor de lansare și disponibilității mai ieftine a tehnologiei necesare în explorarea spațiului.

Dr. Amitabha Ghosh este un om de știință planetar al NASA cu sediul în Washington DC. A lucrat pentru mai multe misiuni NASA pe Marte, începând cu Misiunea Mars Pathfinder în 1997. A fost președinte al Grupului de lucru pentru operațiuni științifice pentru misiunea Mars Exploration Rover și a fost însărcinat să conducă operațiunile tactice cu rover pe Marte timp de mai bine de 10 ani. El a ajutat la analiza primei stânci de pe Marte, care s-a întâmplat să fie prima rocă analizată de pe o altă planetă.

Misiunea Emiratelor Arabe Unite de speranță

Două din cele trei misiuni lansate pe Marte în iulie anul trecut sunt deja operaționale. Emiratele Arabe Unite, o țară mică, dar bogată<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 a suferit o inserție orbitală pe 9 februarie. Emiratele Arabe Unite au învins China în cursa pentru Marte, chiar dacă cu o zi.

Misiunea Emiratelor Arabe Unite va studia atmosfera marțiană și va căuta să abordeze întrebarea de un miliard de dolari despre cum și de ce Marte și-a pierdut atmosfera. Pierderea atmosferei a dus la pierderea apei de suprafață și, posibil, a mediului primitor vieții.

Experimentul chinezesc

Agenția Spațială Națională Chineză a sosit pe Marte cu lecțiile învățate dintr-un șir de succes de misiuni Chang’e pe Lună. În special, roverul Chang'e 4 a putut supraviețui peste 25 de nopți lunare (fiecare noapte se întinde până la 14 zile pământești) - aceasta este o performanță inginerească remarcabilă, deoarece temperaturile pot scădea până la –170 de grade C. Chang'e 5 Misiunea a reușit să aducă cu succes mostre de rocă pe Pământ în decembrie 2020.

Tianwen-1, prima misiune pe Marte din China, a suferit cu succes inserarea orbitală pe 10 februarie. Tianwen-1 poartă un orbiter, un lander și un rover. Abordarea Chinei pentru aterizarea unui rover este oarecum diferită. Spre deosebire de roverele NASA, Tianwen-1 va orbita Marte timp de câteva luni înainte de a încerca să aterizeze în luna mai a acestui an.

Nava spațială are o suită de instrumente pentru a aborda o serie de întrebări științifice. Interesant este că are un instrument radar care pătrunde în pământ pentru a căuta apă sub suprafața marțiană. Roverul este programat să aterizeze la Utopia Planitia, o locație cu posibile depozite antice de apă subterană.

Săptămâna aceasta, Perseverență

Cea mai sofisticată misiune din punct de vedere ingineresc, Perseverance Rover al NASA, este în drum spre Marte și urmează să aterizeze joi pe craterul Jezero, care probabil a fost umplut cu apă în trecut. Aterizarea este programată pentru aproximativ 3.55 pm EST (2.25 am vineri, ora Indiei).

Perseverance este cea de-a 4-a generație a NASA Mars Rover – începând cu Sojourner de la Mars Pathfinder Mission în 1997, urmată de Spirit and Opportunity de la Mars Exploration Rover Mission în 2004 și Curiosity de la Mars Science Laboratory în 2012.

Scopul este de a căuta biosemnături în albia uscată a lacului de la craterul Jezero. Gândul este că viața timpurie pe Marte s-ar putea să fi semănat cu viața timpurie din oceane de pe Pământ, precum stromatoliții. Dacă într-adevăr acesta ar fi fost cazul, Perseverance ar găsi fosile sau unele biosemnături - indicii de viață - fie în măsurătorile chimice, fie în observațiile morfologice.

În plus, Perseverance va produce pentru prima dată oxigen pe suprafața marțiană, folosind CO2 atmosferic din atmosfera marțiană. Perseverența va stoca în cache mostre de rocă care vor fi returnate pe Pământ de o misiune ulterioară Agenției Spațiale Europene/NASA.

Roverul Perseverance își folosește burghiul pentru a colecta un eșantion de rocă de pe Marte în această fișă de ilustrare conceptuală artistică nedatată. (NASA/JPL-Caltech/Handout via Reuters)

Întreprinderea Starship a lui Musk

Cea mai spectaculoasă pregătire pentru revoluționarea explorării lui Marte are loc departe de lumina reflectoarelor, într-un oraș de coastă somnoros din estul Texasului. Acesta este singurul efort din mix care nu este asigurat financiar din banii guvernamentali. SpaceX, o companie privată cu sediul în SUA, promovată de Elon Musk și susținută de investitori selecționați, are un obiectiv pe termen lung de a începe un serviciu comercial de transport de pasageri pe Marte. Boca Chica, un nume pe care se pare că nimeni nu-l auzise cu câțiva ani în urmă, este acum locul de dezvoltare al Starship, care reprezintă probabil cea mai bună șansă de a ateriza oamenii pe Marte.

O misiune umană pe Marte a fost Sfântul Graal al explorării spațiului. De când Neil Armstrong a aterizat pe Lună, în urmă cu 50 de ani, omul nu a putut merge la următoarea destinație logică: Marte. Motivul principal este prețul enorm al unei misiuni umane pe Marte. În comparație cu Luna, care este la doar trei zile distanță, Marte este la șapte luni distanță. Purtarea oamenilor, în termeni de inginerie, se traduce prin menținerea unui modul presurizat controlat de temperatură. De asemenea, presupune transportul proviziilor necesare astronauților, inclusiv apă și oxigen, pentru o călătorie de aproximativ 18 luni.

danny devito în valoare de 2015

În plus, misiunile umane, spre deosebire de misiunile de nave spațiale robotizate, trebuie returnate pe Pământ, ceea ce în termeni inginerești se traduce prin transportul unei cantități enorme de combustibil de pe Pământ, pentru a putea fi lansate de pe Marte pentru călătoria de întoarcere. Complexitatea ingineriei și cerința de masă crescută a unei misiuni umane pe Marte, în comparație cu Lună, împing costurile la între 250 de miliarde de dolari și 1 trilion de dolari. Starship promite să reducă costurile misiunii cu >95% până la 99%, folosind mai multe inovații, cum ar fi realimentarea navei spațiale pe orbită și fabricarea de combustibil pentru rachete pe Marte folosind materiale care se găsesc pe Marte (și, prin urmare, combustibil pentru călătoria de întoarcere). nu ar trebui transportat de pe Pământ).

Un deceniu de misiuni pe Marte

Pe măsură ce începe deceniul, mai multe misiuni sunt pe masa de desen: în primul rând, misiunea rover ExoMars ESA pentru a returna mostre de rocă de pe Marte, planurile ISRO pentru Mangalyaan-2 și planurile Agenției Spațiale Chineze pentru Tianwen-2, care va returna mostre de rocă. de pe Marte.

În plus, probabil că vor exista mai multe zboruri ale navei SpaceX, mai întâi cu mărfuri și în cele din urmă cu astronauți. În istoria omenirii, 2020 va fi amintit pentru pandemia de Covid-19, dar anii 2020 ar putea fi deceniul unui val de misiuni de nave spațiale pe Marte, care se încheie cu primii pași umani pe pământul marțian.

Imparte Cu Prietenii Tai: