Predecesori
Primul rover care a aterizat cu succes pe Marte a fost americanul Sojourner. Ca parte a programului Mars Pathfinder, în 1997, a lucrat pe planetă timp de trei luni întregi, uneori depășind durata de viață estimată. Roverul nu s-a confruntat cu sarcini deosebit de dificile - însuși faptul de a găsi un aparat robotic terestru pe Planeta Roșie a făcut o stropire în lume. Cu toate acestea, Sojourner a reușit să trimită o mulțime de fotografii ale lui Marte, precum și să efectueze studii meteorologice și geologice simple.
Doi ani mai târziu, NASA a trimis din nou o misiune pe Marte în spațiu, vizând un studiu detaliat al solului și condițiilor climatice ale planetei. Misiunea Mars Polar Lander s-a încheiat cu eșec - vehiculul de coborâre s-a prăbușit din motive încă necunoscute. La bordul navei spațiale a dispărut și radarul laser rusesc (lidar), conceput pentru a studia compoziția atmosferei.
Americanii au intrat în secolul 21 ca lideri mondiali incontestabili în explorarea planetei Marte și și-au susținut succesul în 2003 odată cu lansarea programului Mars Exploration Rover. Conform planului, doi rovers ar fi trebuit să studieze planeta - Spirit și Opportunity. Ambele rover lander au aterizat pe suprafața lui Marte în ianuarie 2004, cu un interval de 21 de zile pe Pământ. Designul Opportunity s-a dovedit a fi atât de fiabil și durabil încât rover-ul a continuat să funcționeze până în iunie 2018.
Acum, un rover Curiosity de 900 de kilograme cu o sursă de energie radioizotopică funcționează pe Marte, care a lovit planeta în august 2012. Sarcina sa principală este să foreze și să examineze probele. În acest moment, misiunea a fost prelungită la nesfârșit.
Acest lucru nu a fost suficient pentru americani și chiar mai devreme, în 2008, a apărut pe planetă o stație Phoenix de dimensiuni mici, una dintre misiunile sale fiind aceea de a căuta viață extraterestră. Dispozitivul nu a fost adaptat la mișcare, a fost relativ ieftin (400 de milioane de dolari) și a trăit într-o stare activă doar câteva luni. Cu toate acestea, Phoenix a descoperit apa pe Marte și a efectuat o analiză chimică simplă a solului.
Americanilor i-au trebuit aproape zece ani pentru a înlocui robotul de explorare staționar care a ieșit offline în toamna anului 2008. Stația seismică Marte cu platforma InSight a NASA a aterizat pe planetă în 2018 și a trimis cu succes rezultatele cercetărilor pe Pământ până în prezent.
Prezența unui dispozitiv mobil și a unui aparat marțian staționar nu este în mod clar suficientă pentru americani. Pentru a-și consolida prezența pe Marte, pe 18 februarie 2021, roverul Perseverance a aterizat la suprafață. Și are propriul său elicopter.
Există viață pe Marte?
În primul rând, Perseverența este cel mai mare rover care a fost scăpat până acum pe Planeta Roșie. Elon Musk și-a catapultat odată roadsterul electric în spațiu, iar NASA a trimis un Mover de dimensiuni de mașină pe Marte. Perseverența are aproximativ 3 metri lungime, 2,7 metri lățime și 2,2 metri înălțime. Pentru un rover destul de mare s-au folosit materiale super-puternice și ultra-ușoare, motiv pentru care greutatea dispozitivului în condiții terestre abia depășește o tonă. În condițiile Marte, Perseverența va cântări de două ori și jumătate mai puțin.
Lansarea unui astfel de proiect complex și costisitor (mai mult de 3 miliarde de dolari) trebuie susținută de un program de cercetare adecvat pe Marte. Pentru a justifica cheltuielile, americanii au echipat roverul cu mai multe gadgeturi interesante simultan.
În primul rând, acesta este aparatul model MOXIE pentru sinteza oxigenului din dioxidul de carbon din atmosfera marțiană, a cărui proporție atinge 93%. În teorie, totul este foarte simplu - din molecula de dioxid de carbon CO2 smulgem oxigenul atomic și îl combinăm cu unul din același. Eșapamentul produce monoxid de carbon și oxigen molecular, care este destul de respirabil.
Înainte de aceasta, în condiții de spațiu, oxigenul a fost sintetizat prin electroliza apei, dar pentru viața unei persoane, este necesar un kilogram întreg de apă pe zi - această metodă nu se aplică pe Marte. Pe scurt, aparatul MOXIE comprimă dioxidul de carbon, îl încălzește până la 800 de grade și trece prin el un curent electric. Ca rezultat, oxigenul pur este eliberat la anodul celulei de gaz, iar monoxidul de carbon la anod. Apoi, amestecul de gaze este răcit, verificat pentru puritate și eliberat în atmosfera lui Marte.
Evident, în viitorul îndepărtat, mii de astfel de generatoare vor procesa dioxidul de carbon marțian într-o atmosferă prietenoasă cu oamenii. Este de remarcat faptul că această tehnologie nu este cea mai progresivă. Totuși, conform teoriei, din două molecule de CO2 se produce doar un O2… Și acest lucru este foarte departe de eficacitatea reală a unor astfel de instalații. Mult mai interesantă este ideea divizării dioxidului de carbon în carbon C și o moleculă O2… În 2014, revista Science a publicat o metodă pentru sinteza oxigenului din CO2 sub influența laserelor ultraviolete. Cinci ani mai târziu, Institutul de Tehnologie din California a venit cu ideea accelerării și lovirii moleculelor de dioxid de carbon pe suprafețe inerte, cum ar fi folia de aur. Ca urmare a acestui tratament barbar, dioxidul de carbon este împărțit în oxigen molecular și carbon, adică funingine. Dar, deși astfel de tehnici sunt departe de perfecțiunea tehnologică, NASA trebuie să se mulțumească cu dispozitive precum MOXIE.
Al doilea gadget interesant pentru rover este PIXL, care este conceput pentru a scana zona înconjurătoare cu raze X. Dispozitivul efectuează testarea la distanță a solului pentru a găsi substanțe chimice și elemente care pot fi markere ale vieții. Dezvoltatorii se asigură că PIXL este capabil să recunoască mai mult de 26 de elemente chimice. O sarcină similară este realizată de scanerul multifuncțional SuperCam, care este capabil să determine compoziția atomică și moleculară a rocilor de la șapte metri. Pentru aceasta, este echipat cu un laser și senzori cu infraroșu foarte sensibili.
Și asta nu este tot. Analiza prezenței urmelor vieții este efectuată de „experții criminalistici” SHERLOC și WATSON. SHERLOC funcționează în domeniul ultraviolet, sondând rocile din jur cu un laser. Principiul este foarte asemănător cu munca unui detectiv pământesc care caută dovezi biologice cu o lanternă UV. WATSON, la rândul său, surprinde tot ce se întâmplă pe cameră. O pereche de senzori împreună cu o radiografie PIXL sunt situate la capătul brațului roverului.
Perseverența nu are un exercițiu pentru explorarea interiorului marțian. În acest scop, se utilizează scanerul radar RIMFAX, capabil să „scaneze” Marte la o adâncime de 10 metri. GPR va cartografia suprafața subiacentă și va căuta depozite de gheață marțiană.
Rover Marte cu elicopter
Principalul „show-stop” al Perseverenței nu este supergadget-urile descrise mai sus și nici măcar o centrală nucleară, ci primul avion pentru Marte. După ce a aterizat în craterul marțian din Jezero, roverul a adus un elicopter coaxial în miniatură sub burta sa. În cele mai bune tradiții ale astronauticii americane, numele elicopterului a fost ales prin concurs, iar cel mai bun a fost Ingeniozitatea. De Vaniza Rupani, clasa a XI-a din Northport.
Elicopterul nu are echipamente științifice. Sarcina sa principală este de a demonstra potențialul de zbor în atmosfera lui Marte, care constă aproape în întregime din dioxid de carbon. Atmosfera Planetei Roșii este similară ca densitate cu cea a Pământului, dar gravitația este de 2,5 ori mai mică. Aeronava trage cu 1, 8 kilograme și pentru greutatea sa este echipată cu elice relativ mici (viteza de rotație - 2537 rpm) - bonusuri de greutate marțiană. Cu toate acestea, scăderile uriașe de temperatură de pe suprafața planetei i-au obligat pe ingineri să construiască un sistem complex de protecție termică pe un elicopter. Primul zbor al ingeniozității este programat cel mai devreme de 8 aprilie, iar întregul program de testare ar trebui să fie finalizat în termen de o lună. Elicopterul este de unică folosință - după testare va rămâne pe Marte ca resturi extraterestre. Și perseverența se va transforma în cele din urmă într-o bucată moartă de aliaje scumpe, dar ciclul său de viață este mult mai lung.
Se presupune că Perseverența își va lăsa satelitul într-un container de protecție în formă de chitară, se va întoarce cu câteva zeci de metri și va lansa de la distanță un program de zbor de testare. Elicopterul va trebui să zboare în jurul roverului fără a părăsi zona de supraveghere a camerelor și a scanerelor. Cel mai greu este să supraviețuiești în prima noapte rece marțiană pentru un elicopter miniatural. Dacă citiți materialul înainte de 8 aprilie 2021, atunci roverul marțian se îndreaptă doar către aerodromul preselecționat pentru lansarea Ingenuity.
