Pe Marte, anul surprizei și descoperirilor pentru roverul și elicopterul NASA

În urmă cu un an, roverul Perseverance al NASA accelera pentru a se izbi de Marte, apropiindu-se de destinație după o călătorie de șapte luni care se întindea la 290 de milioane de mile de Pământ.

Pe 18 februarie anul trecut, nava spațială care transporta sonda a pătruns în atmosfera marțiană cu o viteză de 13.000 de mile pe oră. În doar șapte minute – ceea ce inginerii NASA numesc „șapte minute de teroare” – trebuia să decoleze O serie de manevre pentru a așeza cu blândețe perseverență la suprafațăe.

Din cauza unor minute de întârziere a comunicațiilor radio care au întrerupt sistemul solar, oamenii care se aflau la centrul de control al misiunii de la Laboratorul de propulsie cu reacție al NASA din California au fost doar spectatori în acea zi. Dacă ceva nu merge bine, nu vor avea timp să încerce să o repare, iar misiunea de 2,7 miliarde de dolari de a căuta dovezi că ceva a trăit pe Planeta Roșie ar fi ajuns într-un crater proaspăt săpat.

Dar perseverența a avut o performanță excelentă, Trimiteți imagini video captivante acasă când aterizează. NASA a adăugat grupului său de roboți care explorează Marte.

„Mașina în sine funcționează foarte bine”, a declarat Jennifer Trosper, directorul Proiectului Perseverance.

Douăsprezece luni mai târziu, persistența este înăuntru Un crater de 48 de mile lățime cunoscut sub numele de Jezero. Din punct de vedere al terenului, este clar că în urmă cu mai bine de trei miliarde de ani, Jezero era un corp de apă de dimensiunea aproximativă a Lacului Tahoe, cu râuri care curgeau de la vest la exterior la est.

Primul lucru pe care l-a făcut Perseverance a fost să desfășoare Ingenuity, un mic elicopter robot și prima mașină zburătoare de acest tip care a decolat pe o altă planetă. Perseverența a demonstrat, de asemenea, o tehnologie de generare a oxigenului care va fi necesară atunci când astronauții vor ajunge în sfârșit pe Marte.

Rover-ul a pornit apoi pe o diversiune de la planurile sale originale de explorare pentru a studia podeaua craterului în care aterizase. Se pare că rocile de acolo nu sunt ceea ce se așteptau oamenii de știință. Am întâmpinat probleme de mai multe ori când încercam să colectez miezuri de rocă – cilindri de mărimea unor bețișoare de cretă – care vor fi în cele din urmă returnate pe Pământ printr-o misiune viitoare. Inginerii au reușit să rezolve problemele și aproape totul funcționează bine.

„A fost un an foarte interesant și uneori stresant”, a spus Joel Horowitz, profesor de științe ale Pământului la Universitatea Stony Brook din New York, care este membru al echipei științifice a misiunii. „Ritmul de lucru a fost absolut uimitor”.

După luni de zile în care a cercetat podeaua craterului, echipa misiunii se pregătește acum să se îndrepte către principalul eveniment științific: explorarea unei delte uscate de râu de-a lungul marginii de vest a Jezero.

Aici oamenii de știință se așteaptă să găsească roci sedimentare care ar putea conține descoperiri masive și poate chiar semne ale vieții marțiane antice – dacă există vreo viață marțiană antică.

„Deltele, cel puțin pe Pământ, sunt medii locuibile”, a spus Amy Williams, profesor de geologie la Universitatea din Florida și membru al echipei de știință Perseverance. „Există apă. Există sedimente active care sunt transportate de la un râu la un lac.”

Astfel de sedimente pot capta și reține particule de carbon asociate vieții. „Este un loc excelent pentru a căuta carbon organic”, a spus dr. Williams. „Așa că sperăm că carbonul organic originar de pe Marte va fi concentrat în acele straturi”.

Perseverența nu a aterizat niciodată la mai mult de o milă de deltă. Chiar și de la distanță, camera cu ochi de vultur poate dezvălui straturile sedimentare așteptate. Erau și bolovani, unii de mărimea mașinilor, așezați pe deltă și bolovani care se îndreptau în crater.

„Totul spune o poveste grozavă”, a spus Jim Bell, un om de știință planetar la Universitatea de Stat din Arizona.

Datele confirmă că ceea ce sugerează imaginile orbitale este o deltă a unui râu este într-adevăr asta și că istoria apei aici este complexă. Stâncile, care aproape sigur au venit de la înălțimile din jur, indică perioade de inundații violente la Jezero.

Nu a fost doar o sedimentare lentă și blândă a nămolului, nisipului și noroiului”, a spus dr. Bell, care servește ca investigator principal pentru camerele avansate Perseverance montate pe catarg.

Managerii misiunii plănuiseră inițial să se îndrepte direct în deltă de la locul de aterizare. Dar roverul a coborât într-un loc în care drumul direct era înfundat cu dune de nisip pe care nu le-a putut traversa.

Au rămas uimiți de formațiunile geologice din sud.

„Am ajuns într-o locație surprinzătoare și am obținut tot ce este mai bun din ea”, a spus Kenneth Farley, geofizician la Caltech, care servește ca om de știință al proiectului care conduce cercetarea.

Deoarece Jezero este un crater care a fost cândva un lac, s-ar fi așteptat ca fundul său să fie bolovani formați din sedimente care s-au așezat pe fund.

Dar, la prima vedere, lipsa straturilor înseamnă că „nu pare vizibil sedimentar”, a spus Catherine Stack-Morgan de la Jet Propulsion Laboratory al NASA, cercetător adjunct al proiectului. În același timp, nu a existat nici un indiciu clar că ar fi de origine vulcanică.

A spus Nicholas Tosca, profesor de Mineralogie și Petrologie la Universitatea Cambridge din Anglia și membru al echipei de știință.

În timp ce oamenii de știință și inginerii se gândeau dacă să meargă în jurul nordului sau spre sud, echipa care a construit un elicopter robot numit Ingenuity a experimentat cu inovațiile lor.

Elicopterul a fost o adăugare târzie a misiunii și a fost menit să servească drept dovadă de concept pentru zborul în aerul subțire al lui Marte.

Pe 18 aprilie anul trecut, Creativity a urcat la o înălțime de 10 picioare, a plutit timp de 30 de secunde, apoi s-a întors la pământ. Zborul a durat 39,1 secunde.

În săptămânile următoare, Ingenuity a mai efectuat patru zboruri pentru a crește timpul, viteza și viteza.

Acest lucru a ajutat la evitarea pierderii timpului de conducere până la roci neobișnuite care păreau interesante în fotografiile de pe orbită.

„Am trimis elicopterul și am văzut imaginile și arăta foarte asemănător cu ceea ce eram noi”, a spus doamna Trosper. „Așa că am ales să nu conducem”.

Elicopterul continuă să zboare. Tocmai și-a încheiat al nouăsprezecelea zbor și este încă în formă excelentă. Bateriile încă se încarcă. Elicopterul și-a demonstrat capacitatea de a zbura pe vreme mai rece și mai slabă în lunile de iarnă. A reușit să îndepărteze cea mai mare parte a prafului care a căzut pe el în timpul unei furtuni de praf din ianuarie.

„Totul pare verde în general”, a spus Theodore Tzanitos, care conduce echipa de inovare la JPL.

În timp ce explorau stâncile din sudul locului de aterizare, oamenii de știință și-au rezolvat unele dintre misterele când roverul și-a folosit burghiile pentru a șlefui găuri puțin adânci în două dintre ele.

„O, Doamne, asta pare vulcanic”, a spus Dr. Stack Morgan, amintindu-și reacția ei. „Exact la ce te-ai aștepta pentru un flux de lavă bazaltică”.

Instrumentele purtate de Perseverance pentru a studia constituenții rocilor lui Marte pot efectua măsurători precis definite pe fragmente de rocă mici ca un grăunte de nisip. Camerele de pe brațul robotizat pot face fotografii de aproape.

Aceste observații au relevat boabe mari de olivină, un mineral magmatic care se poate acumula în partea de jos a unui flux de lavă mare. Au apărut fracturi ulterioare între boabele de olivină umplute cu carbonat, un mineral format prin interacțiunile cu apa.

Gândirea acum este că podeaua craterului Jezero este aceeași rocă magmatică bogată în olivină observată de navele spațiale care orbitează în zonă. Este posibil să se fi format înainte ca craterul să fie umplut cu apă.

Sedimentele din lac pot să fi acoperit rocile, cu apă curgând prin sedimente pentru a umple fracturile cu carbonat. Apoi, încet, peste câteva miliarde de ani, vânturile au dus sedimentele.

Este greu pentru geologii de pe Pământ să-și înțeleagă faptul că aerul subțire de pe Marte poate eroda o mulțime de roci.

„Nu poți găsi peisaje apropiate de cele de pe Pământ”, a spus dr. Farley.

Cel mai deranjant moment din primul an a avut loc în timpul recoltării probelor de rocă. De zeci de ani, oamenii de știință planetar visau să aducă bucăți de Marte pe Pământ, unde le pot studia folosind echipamente de ultimă generație în laboratoare.

Perseverența este primul pas în transformarea acestui vis în realitate prin săparea miezurilor de rocă și etanșându-le în tuburi. Cu toate acestea, roverul nu are o modalitate de a obține mostre de rocă de pe Marte și înapoi pe Pământ; care asteapta O altă misiune cunoscută sub numele de întoarcerea probei de pe MarteEste o colaborare între NASA și Agenția Spațială Europeană.

În timpul dezvoltării burghiului de tenacitate, inginerii l-au testat folosind o varietate de roci măcinate. dar apoi Prima stâncă de pe Marte am încercat să perseverez să sap Se dovedește că sunt diferite de toate rocile Pământului.

Rocile din miezul lor s-au transformat în praf în timpul forajului și au alunecat din tub. După mai multe succese, o altă încercare de săpătură a avut probleme. Pietrișul a căzut din tub într-o parte incomodă a roverului – cercul în care sunt depozitate burghiele – și a fost nevoie de săptămâni de depanare pentru a curăța resturile.

„Acest lucru a fost interesant și nu neapărat în cel mai bun mod”, a spus dr. Stack Morgan. „Restul explorării a mers foarte bine”.

Perseverența va arunca la un moment dat unele dintre mostrele sale de rocă pentru un rover în misiunea de întoarcere pe Marte. Acest lucru este pentru a preveni scenariul de coșmar al perseverenței și nu există nicio modalitate de a obține pietrele pe care le ține.

Viteza maximă a Perseverance este aproximativ aceeași cu Curiosity, roverul NASA a aterizat un alt crater în 2012. Dar programele îmbunătățite de conducere autonomă înseamnă că poate acoperi distanțe mai mari într-un singur zbor. Pentru a ajunge în deltă, perseverează trebuie să se întoarcă la locul de aterizare și apoi să urmeze un traseu în jurul dunelor spre nord.

Poate ajunge în deltă până la sfârșitul lunii mai sau începutul lunii iunie. Creativitatea va încerca să rămână înaintea perseverenței.

Elicopterul zboară mai repede decât poate conduce roverul, dar după fiecare zbor, panourile sale solare trebuie să absoarbă lumina soarelui timp de câteva zile pentru a reîncărca bateriile. Perseverența, susținută de căldura dintr-o masă mare de plutoniu, poate conduce zi de zi după zi.

Cu toate acestea, elicopterul poate fi capabil să ia o scurtătură prin dune.

„Plănuim să ajungem în deltă”, a spus domnul Tzanitos. „Și discutăm despre ce se întâmplă în afara deltei fluviului”.

Dar el a adăugat că fiecare zi ar putea fi ultima zi pentru strălucire, care este concepută să dureze doar o lună. „Sperați că aveți norocul să continuați să zburați și vom continua această serie cât mai mult timp posibil”, a spus el.

Odată ce Perseverance ajunge în deltă, cea mai incitantă descoperire vor fi imagini cu ceea ce părea a fi microfosile. În acest caz, „trebuie să începem să ne întrebăm dacă unele bile de materie organică sunt aranjate într-o formă care conturează celula”, a spus geobiologul MIT Tanya Bosak.

Este puțin probabil ca perseverentul să vadă ceva lipsit de ambiguitate din rămășițele unei ființe vii. Acesta este motivul pentru care este atât de important să aducem rocile înapoi pe Pământ pentru o examinare mai atentă.

Dr. Bossack nu are o părere puternică dacă există viață pe Marte.

„Încercăm cu adevărat să intrăm atunci când avem foarte puține cunoștințe”, a spus ea. „Nu avem idee când procesele chimice s-au unit pentru a forma prima celulă. Așa că poate că ne uităm la ceva care tocmai învăța cum este viața.”