2020 – A Mars-missziók éve III. rész

Perseverance, azaz Kitartás, állhatatosság, innováció
Az Amerikai Egyesült Államok Mars-missziója

Szerző: Bardóczné Kocsis Erzsó

A MARS 2020 küldetés. Forrás: spaceflightinsider.com

Земля — это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели” (azaz “A Föld a ráció bölcsője, de nem lehet örökre a bölcsőben maradni”)

Talán vakmerőnek és irrevelánsnak tűnhet, hogy egy orosz zsenitől, Ciolkovszkijtól idézek először, amikor a NASA 2020-as Mars programját szeretném bemutatni. Miért nem kezdtem Neil Armstrong “kis-lépés-nagy-lépés”-ével vagy miért nem egy idézettel a Bibliából, amit az Apollo-8 legénysége olvasott fel Karácsonykor?

Azért, mert innen indult el minden: az addigi álmok egy lehetséges holdutazásról Konsztantyin Ciolkovszkij rakétaelvet megalkotó munkáinak publikálása után kezdtek materializálódni. Évtizedekkel később aztán az akkori két űrnagyhatalom szédületes sebességű versenybe kezdett. Hosszú lenne végigtekinteni az összes projekten, végigvenni annak minden eseményét; ha csak az amerikaiakat néznénk, a Mercury, a Gemini és az Apollo-programokat! Néhány adatot mutatnék meg: a sikeres Hold-missziók eredményét:

A Mercury misszió. Forrás: spacefacts.info
A Gemini misszió. Forrás: spacefacts.info
Az Apollo-program. Forrás: spacefacts.info
Az Apollo-program küldetéseinek főbb ismérvei. Forrás: Wikipedia
A Földre hozott holdkőzetek egy része. Forrás: Földrajz Magazin

A NASA több sikeres Hold- és Mars-program után a mostani “indítási ablak” által nyújtott lehetőséget is igyekszik kihasználni és Perseverance-t útnak indítani a vörös bolygó felé.

A Perseverance. Forrás: NASA


A Mars-missziók fontos lépései:

1964. november 28. Mariner-4

1965. július 14-én elhaladt a Mars mellett, és körülbelül fél órán keresztül tudott felvételeket készíteni.


1969. február 25. Mariner-6 / március 27. Mariner-7

1969. július 31-én/augusztus 5-én repültek el a vörös planéta mellett. Sikeresen feltérképezték a bolygó mintegy 20%-át. Ezek az űreszközök készítették az első felvételeket a Phobos-ról és a Deimos-ról.

A Mariner-6 felvétele a vörös bolygóról. Forrás: NASA
A Mars felszíne. Forrás: exploredeepspace.com


1971. május 9. Mariner-8

Ez a küldetés sikertelen volt, indítás után 365 másodperccel az Atlas-Centaur hordozórakéta visszazuhant az Atlanti-óceánba.


1971. május 30. Mariner-9

Az első űrszonda volt, ami a szomszédos bolygó körüli pályájára állt. 7329 felvételéből összeállt a teljes Mars térkép. Bizonyítékokkal is szolgált a víz korábbi jelenlétére: folyómederhez hasonló alakzatokat lehetett a képeken felfedezni.

A Mariner-9. Forrás: Reddit
A Mariner-9 felvétele a Phobos-ról. Forrás: Planetary.org


1975. augusztus 20. Viking-1 / 1976. szeptember 3. Viking-2

A Viking-1 a Chryse Planitia-n, a Viking 2 pedig az Utopia Planitia-n ért “marsot”. Küldetésük: felvételek készítése, minták begyűjtése és természetesen az élet jeleinek kutatása volt. A mostani Perseverance missziónak újra ezek lesznek a fő feladatai!

A Viking űrszondák leszálló egysége. Forrás: NASA
A Viking-1 a Marson. Forrás: NASA


1992. szeptember 25. Mars Observer

1993. augusztus 22-én elvesztették a kapcsolatot az űreszközzel.


1996. november 7. Mars Global Surveyor

Sikeresen Mars körüli pályára állva szolgáltatta az adatokat: vízfolyásokat fedezett fel, az üledékképződési folyamatát vizsgálta.


1996. december 4. Mars Pathfinder

1997. július 4-én landolt az Ares Vallis-on. Csak leszállóegységből állt, fő egységét Carl Sagan Memorial Stationnek nevezték el. Egész nyáron dolgozott, pontosította a Viking űrszondák felszíni méréseit, valamint a talaj összetételét elemezte.

A Pathfinder, az első marsjáró. Forrás: NASA

1999-ben újabb sikertelen Mars-expedíciók: a Mars Climate Orbiter a földi szakemberek hibájából (a metrikus és az angolszász mértékegységek összekeverése) a légkörben pályára állás közben elégett, míg a Polar Lander és a Deep Space-2 rendben megkezdte a leszállást, de utána az űrszondák elhallgattak.


2001. április 7. Mars Odyssey

2002. május 28-án nagy mennyiségű hidrogént talált. Műszerei:

  • THEMIS: hősugárzásmérő, amivel az infravörös és optikai tartományban felvételek készíthetők a bolygó felszínéről, valamint a marsfelszín hőmérsékleti tulajdonságait és a különböző ásványok összetételének vizsgálatát végezi
  • HEND: neutrondetektor
  • GRS: gamma spektrométer
  • MARIE: sugárzásmérő
A Mars, magassági színezéssel. Forrás: Google Mars


2003. június 10. Spirit

2004. január 4-én a Gusev kréterbe landolt. A Columbia-dombokat vizsgálta. Az itt elterülő kőzetek elemzése során semleges pH-jú, folyékony vizes környezetben keletkezett ásványokra bukkant. Legfontosabb felfedezése a Home Plate-n egy termálvizes forrásnak a megtalálása volt, ami az egykori vulkáni aktivitás jele, illetve potenciálisan kedvező élőhely lehetett az esetleges marsi mikrobák számára.

A Spirit robotkarja munka közben. Forrás: Scientific American


2003. július 7. Opportunity

A bolygó másik oldalán, a Meridiani Planum régióban landolt 2004. január 25-én. 14 éves munkája során 45,16 kilométert tett meg. A missziója rögtön szerencsésen indult, mivel víz jelenlétében formálódó, vas-szulfát jarozit ásványokra, a talajban pedig gömb alakú, vas-tartalmú, hematitot tartalmazó ásványokra bukkant. Ezután az Endurance-kráterbe hajtott, ahol a kőzetrétegeket tanulmányozta és megfigyelte a marsi felhőket is. 2005-ben az Erebus-kráter felé haladva találta meg az első marsfelszíni meteoritot. A Viktória-kráternél az APXS műszer a légkör összetételét vizsgálta. Az Endeavournál, a Homestake-formációban gipszlerakódásra bukkant, amely folyékony víz jelenlétében keletkezhetett. A 2013-as év felfedezése: a Mars Reconnaissance Orbiter keringőegység által azonosított agyagásványok in situ megtalálása. A Preserverance-völgyben apró vízmosásokra emlékeztető alakzatok vizsgálat. A 2018 júniusi globális porvihar utáni utolsó üzenete meghatotta a világot:”My battery is low and it’s getting dark.” („Az akkumulátorom töltöttsége alacsony, és kezd nagyon sötét lenni.”)

Az Endeavour-nél. Forrás: areology.blogspot.com
Hematit a Marson. Forrás: Qubit
Az Opportunity küldetésének “idővonala”. Forrás: Qubit


2007. augusztus 4. Phoenix

Sima leszállással ért “marsot” 2008. május 26-án. Ez az űrszerkezet roverrel nem egészült ki, ”egy helyben állomásozott”. Most először adódott lehetőség, hogy a vizet (ami az elképzelések szerint felszín alatti jég formájában van jelen) közvetlenül is vizsgálják. Kutatta a talaj ásványi összetételét, a sarkvidék időjárását, a légkör és a felszín kölcsönhatását, valamint mérte a légkör víz- és portartalmát.

A Phoenix a Marson. Forrás: APOD


2011. november 26. Curiosity

2012. augusztus 6-án szállt le a Gale kráterben. A marsjáró már 2013. februárjában bizonyítékokat talált arra, hogy egykor tó létezett ezen a területen, ami biztosíthatta az élethez szükséges alapvető kémiai összetevőket. A második fúrás mintáinak részletes elemzése után megállapították, hogy a Yelloknife Bay a bolygó történetének korai időszakában vízzel teli tómeder lehetett.

A Curiosity szelfije. Forrás: Qubit


2018. május 5. InSight

2018. november 26-án érte el a planétát. Leszállóhelye az Elysium Planitia régiója volt. Küldetésének céljai:

  • meghatározni a Mars kérgének vastagságát és a rétegek összetételét
  • felderíteni, hogy mekkora a Mars magja, milyen összetételű és milyen a fizikai állapota
  • meghatározni a Mars felszínére becsapódó meteoritok számát
  • megmérni a Mars szeizmikus aktivitását
  • meghatározni a marsrengések magnitúdóját és földrajzi eloszlásukat
  • megbecsülni a Mars belsejének hőmérsékletét
Az InSight fúrófejének leeresztése. Forrás: futurism.com

A NASA Perseverance-nak keresztelt roverje folytatná azt a munkát, amit az elődei megkezdtek. Nevét Alexander Mathertől, egy virginiai diáktól kapta, aki, ahogy Thomas Zurbuchen, a NASA tudományos missziókkal foglalkozó igazgatóságának illetékese nyilatkozta:az „Artemisz generáció” tagja, akik meg fogják tenni azokat első lépéseket az űrben, amelyek majd elvezetnek a Marshoz. A „Perseverance” név remek választás, hiszen az inspiráló munkához kitartásra, állhatatosságra van szükség.

A Jezero-kráter vizsgálata lesz az elsődleges feladata, ahol feltevések szerint 3,5 milliárd évvel ezelőtt tó hullámozhatott, amelyet a környékbeli folyók tápláltak. Erre utalnak a folyami deltákra utaló üledékes struktúrák is, ahol, az esetleges egykor létezett, azóta letűnt élet nyomai után érdemes kutatni.

A Jezero kráter. Forrás: https://mk0spaceflightnoa02a.kinstacdn.com/wp-content/uploads/2018/11/image3-jezerocrater.jpg

Az űrszerkezet tesztelni fogja annak lehetőségét, hogy a marsi atmoszféra szén-dioxidjából oxigént állítson elő, aminek a majdani marsi kolóniák létrehozásában lenne fontos szerepe. Egy drónhelikoptert is visz magával: az Ingenuity lehetne az emberiség első motoros repülése egy idegen planétán.

Az Ingenuity drónhelkopter. Forrás: raketa.hu

Műszerei:

  • Mastcam-Z: kamerarendszer, mellyel a felszíni ásványokat lehet tanulmányozni
  • MEDA: spanyol fejlesztésű szenzor, amely méri a hőmérséklet, megállapítja a szél sebességét és irányát, figyeli a nyomást, a páratartalmat, elemzi a marsi port
  • MOXIE: segítségével a légköri CO2 oxigénné alakítható
  • PIXL: részben röntgen spektrométer, amellyel a kémiai elemeket lehet azonosítani, részben fényképezőgép, mellyel közelképek készíthetők a különböző talajmintákról és sziklákról
  • RIMFAX: norvég fejlesztésű radar a felszín alatti geológiai viszonyok tanulmányozására szolgál
  • SHERLOC: spektrométer, lézer és kamera segítségével keres olyan szerves anyagokat és ásványokat, melyek az egykori víz jelenlétére utalnak
  • SuperCam: spektrométer, lézer és kamera, mely egyaránt vizsgálja a kőzeteket és a talajt, így keres szerves molekulákat

A begyűjtött mintákat lezárt kapszulákban tárolja, majd egy arra alkalmas helyen hátrahagyja azokat. A Mars Sample Return misszió fogja majd 2031-ben begyűjteni ezeket.

Igaz, az indítási időt már harmadjára módosították (legutóbb az egyik folyékony oxigén érzékelő adatai a rendszer abnormális működésére utaltak), de szurkoljunk, hogy arab illetve kínai „kollégája” után július 30-án ez az űrszerkezet is sikeresen elinduljon több hónapos útjára a vörös bolygó felé és 2021. februárjában problémamentes landolás után megkezdhesse munkáját a Jezero kráterben.

A szondát magába foglaló rakéta. Forrás: NASA


Források:
[1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22][23][24][25][26][27][28][29][30][31][32][33][34][35][36]