Łazik Perseverance i Misja Mars 2020 - krok w stronę kolonizacji Czerwonej Planety
30 lipca 2020 r. o godzinie 13:50 czasu polskiego łazik Perseverance został wystrzelony na pokładzie rakiety Atlas V z Przylądka Canaveral na Florydzie. Na Czerwonej Planecie ma on szukać śladów życia, a także zebrać próbki marsjańskiej gleby, które trafią na Ziemię przywiezione albo przez sondę, albo przez astronautów w latach 30. obecnego wieku. Co jest w Perseverance niezwykłego i dlaczego to nie tylko "kolejny marsjański łazik"?
Perseverance to kolejny łazik, który zostanie wysłany na Marsa przez NASA. Ma szukać śladów życia i poczynić przygotowania do kolonizacji Czerwonej Planety. "Łazik wyposażony jest w liczne instrumenty, które mogą nas przybliżyć do odpowiedzi, czy na Marsie istniało życie" - wskazuje dr Natalia Zalewska geolog planetarny z Centrum Badań Kosmicznych PAN, w rozmowie z PAP.
Nowy, lepszy Curiosity
Perseverance to łazik wielkości samochodu osobowego, a jego konstrukcja jest bardzo podobna do poprzednika, czyli Curiosity, który już jest na Marsie. W Perseverance zastosowano jednak wiele zaawansowanych technologii, których nie było jeszcze w użyciu, kiedy misja Curiosity startowała.
Perseverance ma 3 m długości i waży nieco ponad tonę. Porusza się na na sześciu aluminiowych kołach z tytanowymi szprychami. Maksymalna prędkość łazika to ok. 152 m/h.
Głównym zadaniem łazika Perseverance jest poszukiwanie skał, które mogą zachować ślady dawnego życia i przechowanie próbek do czasu, aż nie zostaną one wysłane na Ziemię. Większość z siedmiu zestawów przyrządów naukowych jest związanych z próbkami skał, m.in. kamery do wypatrywania najlepszych okazów czy spektrometry do identyfikacji składu chemicznego skał. "Kilka miliardów lat temu Mars usiany był licznymi działającymi wulkanami. Ich pozostałości są nadal bardzo dobrze widoczne w terenie, bo na tej planecie nie ma i nie było roślinności, która spowodowałaby ich erozję" - opowiada ekspertka w rozmowie z PAP.
Relacja na żywo z misji NASA Perseverance Rover:
Poszukiwacz życia
Po wylądowaniu na powierzchni Marsa w lutym 2021 r., łazik będzie w stanie zebrać i przechować 20 próbek w ciągu pierwszego roku marsjańskiego (ok. dwóch lat ziemskich). Zespół NASA planuje zebrać co najmniej 30 próbek podczas całej misji.
Perseverance wyląduje w miejscu, w którym skał jest pod dostatkiem. Mowa o kraterze Jezero, na północ od równika marsjańskiego, będącego fragmentem starożytnej delty rzeki, która wygląda jakby kiedyś niosła wodę i muł.
Ale Perseverance to coś więcej niż zwykły zbieracz skał. Łazik będzie sondował marsjańską glebę, a połączony z nim helikopter Ingenuity będzie śledził pogodę i testował technikę zamiany marsjańskiego powietrza w paliwo rakietowe. Każda część łazika ma inne zadanie do wykonania - oto najważniejsze z nich:
- RIMFAX. To Radar Imager for Mars’ Subsurface Experiment, będzie wykorzystywał fale radiowe do badania gruntu pod kołami łazika. Przyrząd będzie robił pomiary co 10 cm wzdłuż trasy łazika i będzie w stanie wyczuć obiekty znajdujące się na głębokości 10 m. Lądownik InSight, obecny już na Marsie, ma sejsmometr, który wypatruje wstrząsów planety, ale RIMFAX pozwoli na zrozumienie wnętrza Marsa.
- MOXIE. Ludzie będą potrzebowali tlenu na Marsie, nie tylko do oddychania. Aby wystartować z powierzchni Czerwonej Planety i wrócić na Ziemię, konieczne będzie paliwo rakietowe z ciekłym tlenem. Sprowadzenie całej niezbędnej jego ilości z Ziemi nie wchodzi w grę. MOXIE, czyli Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment, będzie pozyskiwać dwutlenek węgla z marsjańskiej atmosfery i zamieniać go w tlen. Instrument wyprodukuje ok. 10 g tlenu na godzinę, co stanowi zaledwie 0,5 proc. tego, co jest potrzebne do uzyskania wystarczających ilości paliwa na potrzeby załogowej misji podczas 26 miesięcy pomiędzy oknami startowymi.
- Mastcam-Z. To główny zestaw "oczu" łazika. Kamera może obracać się o 360o i przesuwać w górę i dół o 180o, aby podziwiać otaczający krajobraz. Podobnie jak poprzednik umieszczony na łaziku Curiosity, Mastcam-Z będzie w stanie wykonać kolorowe, trójwymiarowe i panoramiczne zdjęcia, aby pomóc naukowcom zrozumieć teren i mineralogię otoczenia. Kamera Mastcam-Z jako pierwsza w historii dysponuje także zoomem.
- SuperCam. Jak Perseverance będzie szukać śladów starożytnych mikroorganizmów w skałach zbyt odległych, by je dotknąć? Będzie to możliwe dzięki SuperCam, czyli laserowemu spektrometrowi zamontowanemu na "głowie" łazika. SuperCam będzie strzelać laserem do skał z odległości ponad 7 m, odparowując tym samym odrobinę minerałów. Naukowcy przeanalizują wydzielane opary, aby dowiedzieć się, z czego są zrobione skały, bez konieczności fizycznego kontaktu. Laser zmierzy także właściwości marsjańskiej atmosfery i pyłu, aby udoskonalić modele pogodowe.
- MEDA. Instrument nazywany Mars Environmental Dynamics Analyzer to tak naprawdę mobilna stacja meteorologiczna. Sześć elementów rozmieszczonych w różnych miejscach łazika, będzie mierzyć temperaturę i ciśnienie powietrza, wilgotność względną, promieniowanie oraz prędkość i kierunek wiatru. Narzędzia te będą również analizować właściwości fizyczne marsjańskiego pyłu. Dzięki MEDA możliwe będzie lepsze prognozowanie marsjańskiej pogody, co ma kluczowe znaczenie w kontekście misji załogowych.
- PIXL, SHERLOC i WATSON. Perseverance został wyposażony w zestaw trzech instrumentów pomiarowych, nazywanych przez naukowców "naramiennymi szkłami powiększającymi". PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry) będzie wyposażony w aparat fotograficzny, który rozwiąże problem ziaren marsjańskich i pyłu o średnicy mniejszej niż 1 mm. SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals) będzie wykonywać podobne pomiary za pomocą lasera ultrafioletowego. Z kolei WATSON (Wide Angle Topographic Sensor for Operations and Engineering) będzie robił zdjęcia z rozdzielczością 30 mikrometrów. Instrumenty te będą poszukiwać śladów starożytnych mikrobów zachowanych w marsjańskich skałach i glebie oraz pomogą zdecydować, które skały mają trafić na Ziemię.
Łazik Perseverance będzie miał również pasażera na gapę złożonego jak origami w tarczy ochronnej wielkości pudełka na pizzę. Mowa o helikopterze Ingenuity. Rozłoży się on w płaskim miejscu, a następnie w ciągu 30 marsjańskich dni wykona ok. 5 lotów. Ich celem będzie udowodnienie, że Ingenuity jest w stanie unieść się w cienkiej marsjańskiej atmosferze. Jeżeli ten helikopter okaże się sukcesem, przyszłe drony mogą pomóc w prowadzeniu zwiadu dla łazików.
