Forklart: Med NASAs utholdenhet og Kinas Tianwen-1, en mengde oppdrag til Mars

Tidlig fredag, indisk tid, skal NASAs Perseverance-rover etter planen lande på Mars. Forrige uke gikk UAEs Hope-oppdrag inn i Mars-bane, og ble fulgt tett av et kinesisk oppdrag. Oppdragsflotiljen representerer spredningen av planetarisk utforskning generelt, og Mars-utforskning spesielt.

En illustrasjon av NASAs Perseverance-rover som lander på Mars. Hundrevis av hendelser må utføres perfekt for at roveren skal lande trygt 18. februar (Kilde: NASA/JPL-Caltech)

Å reise til Mars er ikke-trivielt, siden begge planetene kretser rundt solen og er derfor i konstant bevegelse i forhold til hverandre. Jorden og Mars er på deres nærmeste avstand i forhold til hverandre hver 26. måned - og det er når jordboere prøver å sende oppdrag til Mars.

Hvert annet år siden 1960-tallet har forskjellige romorganisasjoner sendt oppdrag til Mars. Mellom 1976 og 1992 forble mange lanseringsvinduer ubrukte. Noen ganger har det vært flere oppdrag i et lanseringsvindu.

Men aldri i historien har tre romfartsorganisasjoner tatt turen til Mars i et enkelt oppskytningsvindu. Og aldri i historien har så mange romfartsorganisasjoner utført et oppdrag til Mars eller Mars-bane samtidig. Det er for tiden 10 romfartøyer fra fem forskjellige romorganisasjoner - USA, EU, India, Kina og De forente arabiske emirater - enten i bane eller på bakken på Mars. To rovere til - NASAs utholdenhet og Kinas Tianwen-1 — er satt til å lande på Mars henholdsvis 18. februar og mai 2021.

NASA har en lander (Mars Insight), en rover (Curiosity) og tre orbitere (Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Odyssey, MAVEN); India har en orbiter (Mangalyaan-1); EU har 2 orbitere (Mars Express og ExoMars Trace Gas Orbiter); og Kina og UAE vil ha en orbiter hver (henholdsvis Hope og Tianwen-1).

Oppdragsflotiljen representerer spredningen av planetarisk utforskning generelt, og Mars-utforskning spesielt. Dette skyldes en reduksjon i utskytningskostnadene og den billigere tilgjengeligheten av teknologien som kreves i romutforskning.

Dr Amitabha Ghosh er en NASA-planetforsker basert i Washington DC. Han har jobbet for flere NASA Mars-oppdrag som startet med Mars Pathfinder-oppdraget i 1997. Han fungerte som leder av Science Operations Working Group for Mars Exploration Rover Mission, og fikk i oppgave å lede taktiske Rover-operasjoner på Mars i mer enn 10 år. Han hjalp til med å analysere den første steinen på Mars, som tilfeldigvis var den første steinen som ble analysert fra en annen planet.

UAEs misjon av Håp

To av de tre oppdragene som ble lansert for Mars i juli i fjor er allerede operative. UAE, et lite, men rikt land<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 gjennomgikk orbital innsetting 9. februar. De forente arabiske emirater slo Kina i kappløpet om Mars, om enn med en dag.

UAE-oppdraget vil studere Mars-atmosfæren, og vil søke å ta opp milliardspørsmålet om hvordan og hvorfor Mars mistet atmosfæren. Tapet av atmosfæren resulterte i tap av overflatevann, og muligens miljøet som var gjestfritt for liv.

Det kinesiske eksperimentet

Den kinesiske nasjonale romfartsorganisasjonen ankom Mars med lærdom fra en rekke vellykkede Chang'e-oppdrag til månen. Spesielt var Chang'e 4-roveren i stand til å overleve mer enn 25 månenetter (hver natt strekker seg til 14 jorddager) - dette er en bemerkelsesverdig ingeniørprestasjon, siden temperaturene kan gå ned til -170 grader C. Chang'e 5 oppdraget var i stand til å bringe tilbake steinprøver til jorden i desember 2020.

Tianwen-1, det første oppdraget til Mars fra Kina, gjennomgikk baneinnsetting den 10. februar. Tianwen-1 har en orbiter, en lander og en rover. Kinas tilnærming til å lande en rover er noe annerledes. I motsetning til NASA-rovere, vil Tianwen-1 gå i bane rundt Mars i noen måneder før den forsøker å lande i mai i år.

Romfartøyet har en rekke instrumenter for å løse en rekke vitenskapelige spørsmål. Interessant nok har den et bakkepenetrerende radarinstrument for å lete etter vann under Mars-overflaten. Roveren skal etter planen lande på Utopia Planitia, et sted med mulige eldgamle grunnvannsforekomster.

Denne uken, utholdenhet

Det mest sofistikerte oppdraget fra et teknisk ståsted, NASAs Perseverance Rover, er på vei til Mars, og skal lande torsdag ved Jezero-krateret, som sannsynligvis var fylt med vann tidligere. Touchdown er planlagt til omtrent 15.55 EST (2.25 på fredag ​​indisk tid).

Perseverance er NASAs 4. generasjon Mars Rover - starter med Sojourner fra Mars Pathfinder Mission i 1997, etterfulgt av Spirit and Opportunity fra Mars Exploration Rover Mission i 2004, og Curiosity fra Mars Science Laboratory i 2012.

Målet er å lete etter biosignaturer i den tørkede innsjøen ved Jezero-krateret. Tanken er at tidlig liv på Mars kan ha lignet tidlig havlevende liv på jorden, som stromatolitter. Hvis dette faktisk var tilfelle, ville Perseverance finne fossiler eller noen biosignaturer - hint av liv - i enten de kjemiske målingene eller morfologiske observasjonene.

I tillegg vil Perseverance produsere oksygen på Mars-overflaten for første gang ved å bruke atmosfærisk CO2 fra Mars-atmosfæren. Utholdenhet vil lagre steinprøver som vil bli returnert til jorden av et påfølgende oppdrag fra European Space Agency/NASA.

Perseverance rover bruker drillen sin til å samle en steinprøve på Mars i denne udaterte kunstneriske konseptuelle illustrasjonsutdelingen. (NASA/JPL-Caltech/Handout via Reuters)

Musks Starship-bedrift

Den mest spektakulære forberedelsen for å revolusjonere Mars-utforskningen skjer borte fra rampelyset, i en søvnig kystby i Øst-Texas. Dette er den eneste innsatsen i blandingen som ikke er underskrevet økonomisk av statlige penger. SpaceX, et privat USA-basert selskap promotert av Elon Musk og støttet av utvalgte investorer, har et langsiktig mål om å starte en kommersiell tjeneste for å frakte passasjerer til Mars. Boca Chica, et navn som tilsynelatende ingen hadde hørt for noen år siden, er nå stedet for utviklingen av Starship, som uten tvil representerer det beste skuddet for å lande mennesker på Mars.

Et menneskelig oppdrag til Mars har vært romutforskningens hellige gral. Helt siden Neil Armstrong landet på månen for 50 år siden, har ikke mennesket vært i stand til å fortsette til neste logiske reisemål: Mars. Hovedårsaken er den enorme prislappen på et menneskelig Mars-oppdrag. Sammenlignet med Månen, som bare er tre dager unna, er Mars syv måneder unna. Å bære mennesker betyr i tekniske termer å opprettholde en temperaturkontrollert trykkmodul. Det innebærer også å bære forsyninger som kreves av astronauter, inkludert vann og oksygen, for en tur på omtrent 18 måneder.

danny devito nettoverdi 2015

I tillegg må menneskelige oppdrag, i motsetning til robot-romfartøyoppdrag, returneres til jorden, noe som i ingeniørmessige termer betyr å frakte en enorm mengde drivstoff fra jorden, for å kunne skytes opp fra Mars for hjemreisen. Den tekniske kompleksiteten og det økte massebehovet for et menneskelig oppdrag til Mars, sammenlignet med Månen, presser kostnadene til mellom 250 milliarder og 1 billion dollar. Starship lover å redusere oppdragskostnadene med >95 % til så mye som 99 % ved å bruke flere innovasjoner som å fylle opp romfartøyet i bane, og produksjon av rakettdrivstoff på Mars ved å bruke materialer som finnes på Mars (og derfor drivstoff for returreisen). trenger ikke å fraktes fra jorden).

Et tiår med Mars-oppdrag

Når tiåret starter, er flere oppdrag på tegnebrettet: fremtredende, ESA ExoMars roveroppdrag for å returnere steinprøver fra Mars, ISROs planer for Mangalyaan-2, og den kinesiske romfartsorganisasjonens planer for Tianwen-2 som vil returnere steinprøver fra Mars.

I tillegg vil det sannsynligvis være flere flyvninger med SpaceXs Starship, først med last og til slutt med astronauter. I menneskehetens historie vil 2020 bli husket for Covid-19-pandemien, men 2020-tallet kan godt være tiåret for en mengde romfartøysoppdrag til Mars, som ender med de første menneskelige fotsporene på marsjord.

Del Med Vennene Dine: