Mars 2020 | |
---|---|
Angličtina Mars 2020 | |
Obrázek roveru Perseverance a vrtulníku Ingenuity (vykreslení NASA) | |
Zákazník | NASA |
Výrobce | USA |
Operátor | Laboratoř proudového pohonu |
Úkoly | Rover bude hodnotit obyvatelnost planety , hledat důkazy o životě v minulosti a testovat nové technologie |
panel | Cape Canaveral SLC-41 [1] |
nosná raketa | Atlas-5 541 [1] |
zahájení | 30. července 2020, 11:50 UTC [2] |
ID COSPAR | 2020-052A |
SCN | 45983 |
Orbitální prvky | |
Přistání na nebeském tělese | 18. února 2021 |
cílové zařízení | |
Zdroj energie | Radioizotopový termoelektrický generátor (RTG) |
Logo mise | |
mars.nasa.gov/mars2020/ | |
Mediální soubory na Wikimedia Commons |
Mars 2020 ( ang. Mars 2020 Rover Mission ) je program NASA v rámci průzkumu Marsu , včetně roveru a dronu vrtulníku, které byly vypuštěny nosnou raketou 30. července 2020 [2] . Přistání na Marsu poblíž kráteru Lake bylo uskutečněno 18. února 2021 [3] . Rover, pojmenovaný jako výsledek soutěže mezi školáky " Perseverance " ( angl. Perseverance , "Persistence") [4] [5] , je určen pro astrobiologický výzkum starověkého prostředí na Marsu, povrchu planety, geologický procesy a historie, včetně hodnocení minulých obyvatelných planet a hledání důkazů o životě v rámci dostupných geologických materiálů [6] [7] , jakož i sběr vzorků marťanské půdy pro jejich následné doručení na Zemi v rámci Mars Sample Return program [8] .
NASA oznámila Mars 2020 4. prosince 2012 na podzimním zasedání Americké geofyzikální unie v San Franciscu [9] . Design nového roveru byl založen na designu předchozího vozítka Curiosity [ 10 ] . V lednu 2014 bylo obdrženo 58 návrhů od výzkumníků a inženýrů z celého světa na umístění vědeckých přístrojů na rover. Počet návrhů byl dvakrát vyšší než v podobných soutěžích v nedávné minulosti [11] [12] . Návrhy byly zváženy a 31. července 2014 NASA oznámila nosnost roveru. Pro vědecký program expedice bylo vybráno sedm vědeckých přístrojů [13] .
Mars 2020 byla jednou ze tří vesmírných expedic vyslaných ze Země na Mars v červenci 2020: kromě NASA vyslaly své lodě také vesmírná agentura Spojených arabských emirátů ( Al-Amal ) a Čínský národní vesmírný úřad ( Tianwen-1 ). Všechny tři expedice dosáhly Marsu v únoru 2021 [14] .
Hlavním cílem programu Mars 2020 je posoudit obyvatelnost Marsu v dávné minulosti, hledat biologické podpisy a vodu a sbírat a uchovávat vzorky z povrchu planety. Start se uskutečnil 30. července 2020 na palubě rakety Atlas V ze startovacího komplexu SLC-41 na Cape Canaveral . Expedici provozovala NASA Jet Propulsion Laboratory [15] [16] [17] [18] .
Původně se plánovalo, že rover bude muset shromáždit 31 vzorků hornin a půdy z povrchu Marsu, aby v následné expedici byly tyto vzorky dodány na Zemi k výzkumu. V roce 2015 byly cíle programu upraveny: bylo plánováno shromáždit ještě více vzorků a distribuovat je v malých nádobách na povrchu Marsu [19] .
V září 2013 NASA zveřejnila oznámení o shromažďování návrhů od výzkumníků na vědecké přístroje a nástroje pro novou marťanskou expedici [20] [21] . V červenci 2014 byly po vědecké soutěži vybrány vědecké přístroje pro Mars 2020 [13] . Zvolené přístroje by měly poskytnout podrobnou analýzu vzorků odebraných roverem s důrazem na hledání „stop“ života na Marsu v minulosti [22] .
Rover Perseverance bude muset prozkoumat terén, který mohl být v minulosti obyvatelný. Při hledání biologických podpisů bude rover studovat vzorky hornin a půdy. Testovány budou také technologie potřebné pro budoucí robotické a pilotované expedice na Mars. Mezi nimi je Mars Sample Return Mission (doručení vzorků z povrchu Marsu na Zemi) a pilotovaný let na Mars [18] [23] . V rámci přípravy na budoucí přistání lidí na Marsu bude prozkoumána technologie produkující malé množství kyslíku (O 2 ) z oxidu uhličitého (CO 2 ) při odstraňování prachu a dalších znečišťujících látek nacházejících se v atmosféře Marsu [24] . Vylepšená technologie přesného přistání na požadovaném místě by také měla zvýšit vědeckou relevanci budoucích robotických misí a být klíčem k možnému přistání člověka na povrchu Marsu [25] . V průběhu výzkumu bude také provedeno pátrání po podpovrchové vodě , bude studováno marsovské klima , půda a další charakteristiky, které mohou ovlivnit budoucí přistání a lidské aktivity na Marsu [26] .
Design roveru (roveru) "Perseverance" ( angl. Perseverance , v překladu - "Vytrvalost") vychází z designu předchozího roveru " Curiosity " [27] [28] . Inženýři přepracovali kola roveru, takže byla tužší než kola Curiosity, která byla poškozena během provozu na Marsu [29] . Perseverance obdržela silnější a pevnější hliníková kola s menší šířkou a větším průměrem (52,5 cm ) ve srovnání s Curiosity (50 cm) [30] [31] . Šest hliníkových kol je opatřeno hroty pro lepší trakci a zakřivené titanové paprsky pro pružnou podporu [32] . Díky přítomnosti více vědeckých přístrojů a upravených kol je Perseverance o 14 % těžší než Curiosity [31] (1025 kg ve srovnání s 899 kg u předchozího roveru) [33] . Rover je vybaven pětikloubovým robotickým ramenem o délce 2,1 m . "Ruka" spolu s otočnou věží je určena k zachycení a analýze geologických vzorků z povrchu Marsu [34] .
Radioizotopový termoelektrický generátor (MMRTG) roveru využívá tepelnou energii uvolněnou při přirozeném rozpadu radioaktivních izotopů a přeměňuje ji na elektřinu pomocí termoelektrického generátoru . Má hmotnost 45 kg a jako zdroj energie používá 4,8 kg oxidu plutonia [35] .
"Ingenuity" ( angl. Ingenuity , v překladu - "Vynalézavost") - robotický bezpilotní vrtulník , dodávaný za účelem provádění demonstračních letů [36] . Podle testovacího programu zveřejněného NASA v lednu 2021 měl vrtulník po nasazení uskutečnit 1 až 5 letů po 30 solích , netrvajících déle než 90 sekund, na vzdálenost až 50 metrů ve výšce letu tři až pět metrů [36] . Navzdory dvěma přerušením termínu startu (odložení prvního startu z 11. dubna na 18. dubna [37] a čtvrtého z 29. dubna na 30. dubna [38] ) byl demonstrační program úspěšný a NASA souhlasila s provedením dalších letů, které tuto sérii nazývaly "ukázka operací", kterou lze provést vrtulníkem ( anglicky Operations Demo Phase ) [39] .
Ve svých návrzích pro NASA vývojáři naznačili, že snímky z vrtulníků by mohly pomoci objasnit trasy Perseverance a pomoci při hledání nových objektů studia [40] [41] , ale tyto návrhy dosud nebyly zahrnuty do programů přijatých NASA. Tento koncept má odpor tváří v tvář řadě renomovaných vědců NASA, kteří se domnívají, že helikoptéra vyžaduje pouze čas a komunikační prostředky nezbytné pro vědce roverů k plnění jejich hlavních vědeckých úkolů [42] . Po úspěšném dokončení demonstrační fáze na briefingu 30. dubna Jennifer Trosper jménem projektu Perseverance potvrdila tento postoj a vyjádřila přání vrátit se co nejdříve k vědeckým úkolům projektu. Schopnost podporovat vrtulník v nově oznámené fázi Operations Demo (omezující toto období na 30 solů) Trosper vysvětlil tím, že současná poloha roveru byla zajímavá pro vědecké účely, ale v budoucnu se může rover odtrhnout. helikoptéra. I když nepopírá potenciální přínos fotografií vrtulníku, volal Trosper po řešení, kde by vrtulník v budoucnu nepřekážel vědcům [43] .
Tři hlavní součásti expedice Mars 2020 jsou: letový systém, který zajišťuje let ze Země na Mars; atmosférický systém vstupu , sestupu a přistání (EDLS) včetně aeroshell, padáku a sestupového vozidla; „ skycrane “ nutný pro přesný a hladký sestup roveru na povrch. Konstrukce roveru Perseverance vychází z konstrukce Curiosity [ 27] , proto i přes rozdíly ve vědeckých přístrojích roverů, sestupovém systému (včetně „nebeského jeřábu“ a tepelného štítu), stejně jako přistávací zařízení, byly znovu vytvořeny s ohledem na vývoj předchozí mise . Toto rozhodnutí umožnilo snížit jak technická rizika mise, tak finanční a časové náklady na vývoj [44] . Jedním z vylepšení byl naváděcí a řídicí systém nazvaný „Terrain Relative Navigation“ ( anglicky Terrain Relative Navigation , TRN), který měl zajistit jemné nastavení kurzu na místě konečného přistání [45] [46] . Systém umožní přistání s přesností do 40 m a zohledněním vyhýbání se překážkám [47] . Toto je významné zlepšení přesnosti místa přistání oproti předchozí misi NASA, která mohla přistát pouze v elipse 7 x 20 km [48] .
Náklady na projekt Mars 2020 byly odhadnuty na zhruba 2,1 miliardy $ [ 49] (ačkoli dalších 300 milionů $ bude potřeba vyčlenit na udržení provozu roveru po jeho startu [50] ). Náklady na předchozí program („ Marsian Science Laboratory “) byly 2,5 miliardy dolarů. Náklady na misi byly sníženy dostupností náhradních dílů, které zbyly z výroby předchozího roveru Curiosity , včetně záložního radioizotopového termoelektrického generátoru [27] . Startovní okno, během kterého je start optimální, se otevřelo 17. července a skončilo 15. srpna 2020 [51] . Raketa Atlas V nesoucí misi Mars 2020 byla vypuštěna z Launch Complex SLC-41 na Cape Canaveral na Floridě 30. července 2020 v 11:50 UTC (7:50 místního času ). Sestup na Mars byl uskutečněn 18. února 2021 ve 20:56 UTC . Plánovaná doba mise na povrchu Marsu je minimálně jeden marťanský rok (668 solů nebo 687 pozemských dnů) [52] [26] .
V září 2015 bylo navrženo osm možných míst přistání roveru: Columbia Hills v kráteru Gusev , kráter Eberswalde , kráter Holden [53] [54] , Maurta Valley , Northeast Sirte Main Plain [ , Nili Basin , the jihozápadní část kaňonu Melas a kráter Jezero [55] . Od 8. února do 10. února 2017 se v kalifornské Pasadeně konala schůzka pracovní skupiny , během níž odborníci posoudili všech osm navrhovaných míst přistání a zredukovali seznam na tři [56] . Mezi zbývajícími kandidáty byl kráter Jezero, hlavní rovina severovýchodní Sirty a kopce Kolumbie [57] . V listopadu 2018 byl kráter Jezero vybrán jako místo přistání pro misi Mars 2020 [58] .
Během expedice bude prozkoumán kráter Lake , ve kterém se před 3,9 až 3,5 miliardami let nacházelo průtočné jezero s hloubkou asi 250 m [58] . Podle vědců mohou být biosignatury zachovány v sedimentech vysušených říčních delt, které se vlévaly do kráteru [58] [59] . Sedimenty v deltě největší z těchto řek Neretvy obsahují uhličitany a hydroxid křemičitý, které za pozemských podmínek dokážou uchovat mikroskopické fosilie po miliardy let [60] .
Vyvíjí se samostatný program , který má doručit na Zemi vzorky shromážděné během expedice Mars-2020 z povrchu Marsu . Jeho start ze Země je plánován na rok 2026 s dodáním vzorků na Zemi v roce 2031 [61] . 18. února 2021 rover přistál na určeném místě a začal vysílat telemetrii na Zemi, všechny ukazatele zůstaly v určených hodnotách.
14. srpna 2020 NASA oznámila, že první manévr ke korekci trajektorie kosmické lodi byl úspěšný. Bylo spuštěno osm motorů a byly provedeny korekce kurzu. Další opravy kurzu jsou naplánovány na 30. září, 18. prosince 2020 a 10. a 16. února 2021 [62] .
Na webových stránkách NASA byl formulář, který všichni vyplnili, čímž se jejich jméno udrželo v historii průzkumu Marsu. Všechna jména byla zaznamenána na speciálním mikročipu, který se v roce 2020 vydal na Rudou planetu v rámci vesmírné mise Mars 2020 [63] .
Rukávy | Sol | datum | Typ vzorku | Plocha | Objekt | Kern | Délka | Poznámky |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Trubka 1 | 120 | 21.06.2021 | Svědek | Polygonové údolí |
N/A | |||
Trubka 2 | 164 | 08/05/2021 | Atmosféra | Rubion | — | Půda nezabrána | ||
Trubka 3 | 190 | 01.09.2021 | Vyvřelé horniny |
Ridge Artuby |
Rochette | Montdenier | 5,98 | |
Trubka 4 | 196 | 08.09.2021 | Montagnac | 6.14 | ||||
Trubka 5 | 262 | 14. 11. 2021 | Vyvřelé horniny |
Brač | Salette | 6.28 | ||
Trubka 6 | 271 | 24.11.2021 | Coulettes | 3.30 | ||||
Trubka 7 | 295 | 18. 12. 2021 | Vyvřelé horniny |
Jižní Sítah, formace Máaz |
Issole | Červenka | 6.08 | |
Trubka 8 | 306 | 29.12.2021 | — | — | Ukázka změněna | |||
337 | 31. 1. 2022 | malajština | 3.07 | |||||
Trubka 9 | 371 | 03/07/2022 | Vyvřelé horniny |
sid | Hahonih | 6,50 | ||
Trubka 10 | 377 | 13.03.2022 | Atsah | 6:00 | ||||
Trubka 11 | 490 | 07.07.2022 | Sedimentární horniny |
delta fronta |
Skinner Ridge |
Rychlý běh | 6,69 | |
Trubka 12 | 495 | 07/12/2022 | Skyland | 5,85 | ||||
Trubka 13 | 499 | 16. 7. 2022 | Svědek | » » | N/A | |||
Trubka 14 | 509 | 27.07.2022 | Sedimentární horniny |
delta fronta |
Wildcat Ridge |
Lískový vrchol | 5,97 | |
Trubka 15 | 516 | 08/03/2022 | Bearwallow | 6.24 | ||||
Trubka 16 | 575 | 02.10.2022 | Sedimentární horniny |
Amalik | Shuyak | 5.55 | ||
Trubka 17 | 579 | 06.10.2022 | Mageik | Nezapečetěné [s 3] | ||||
Trubka 18 | 586 | 14. 10. 2022 | Svědek | » » | N/A | |||
|
Průzkum Marsu kosmickou lodí | |
---|---|
Letící | |
Orbitální | |
Přistání | |
rovery | |
Marshalls | |
Plánováno |
|
Doporučeno |
|
Neúspěšný | |
Zrušeno |
|
viz také | |
Aktivní kosmické lodě jsou zvýrazněny tučně |
NASA (NASA) | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Politika a historie |
| ||||||
Programy automatických zařízení |
| ||||||
Programy pilotovaných letů |
| ||||||
Samostatné mise (obsazené a automatické) |
| ||||||
Program vesmírné komunikace a navigace (SCaN) |
| ||||||
Kategorie a seznamy |
|