W ostatnim czasie o Perserverancie mogliśmy usłyszeć niejednokrotnie. Jest to planetarny łazik, który odgrywają kluczową rolę w misji organizowanej przez NASA – Mars 2020. Perseverance wylądował na Marsie już kilka miesięcy temu i od tamtej pory nieprzerwanie bada marsjański krater Jezero.
Mars 2020 – podbój Czerwonej Planety
Mars 2020 to misja organizowanych przez NASA, o której w ostatnim czasie stało się naprawdę głośno. Jest to bezzałogowy program badawczy, którego głównym celem jest zbadanie marsjańskiego krateru Jezero. Początek misji miał miejsce niemal dokładnie rok temu – w lipcu 2020. W jej skład weszły moduł przelotowy, lądownik z żurawiem, łazik Perseverance oraz helikopter Ingenuity.
Zarówno lot, jak i lądowanie sondy na Marsie dostarczyły nam wielu emocji. Wiele osób z zapartym tchem czekało na informację dotyczącą lądowania. Po pewnym czasie na Ziemię dotarły wieści, że ta część misji została zakończona powodzeniem.
18 lutego 2021 roku o godzinie 20:56 UTC łazik Perseverance po raz pierwszy dotknął powierzchni Marsa. Wszystko zakończyło się pełnym sukcesem – pojazd nie został w żadnym stopniu uszkodzony i już kilka minut później wykonał pierwsze zdjęcie z powierzchni Czerwonej Planety. Bez wątpienia było to jedno z największych dotychczasowych kosmicznych wydarzeń tego roku.
Łazik Perseverance a poszukiwanie życia na Marsie
Celem misji Mars 2020 jest znalezienie dowodów istnienia w przeszłości drobnoustrojów oraz wody na Marsie. Zadaniem łazika Perseverance jest m.in. zebranie próbek rdzeni skalnych i gleby powierzchniowej, dokonanie pomiarów niezbędnych do zaplanowania przyszłych ekspedycji oraz próba otrzymania tlenu z marsjańskiej atmosfery. Jeżeli uda się zebrać próbki oraz dane na temat warunków panujących na Czerwonej Planecie, naukowcy będą mieli szerokie pole do popisu. Przyszłe analizy dostarczą nam wielu cennych informacji i pozwolą lepiej przygotować się do potencjalnych załogowych wypraw na Marsa.
Miejsce badań nie jest przypadkowe – jak podejrzewają naukowcy, krater Jezero był niegdyś jeziorem głębokim na 250 metrów. Z tego względu został uznany za idealne miejsce do szukania dowodów na istnienie życia. Jezero znajduje się na zachodniej granicy równiny Isidis, na północ od równika Marsa i kilka tysięcy kilometrów od miejsca lądowania łazika Curiosity. Podczas planowania misji zastanawiano się również nad lokalizacjami takimi jak Columbia Hills w kraterze Gusev, krater Eberswalde, krater Holden, Marth Vallis, Syrtis Major Planum, Nilli Fossae oraz Melas Chasma. Każde z nich ma pewne walory, które sprawiają, że są to atrakcyjne miejsca do prowadzenia badań. Niewykluczone, że kolejne misje NASA będą dotyczyć właśnie tych punktów.
Konstrukcja łazika Perseverance
Łazik Perseverance to rzecz jasna najważniejszy element całej misji. Sonda została zaprojektowana przez zespół inżynierów, który wcześniej pracował nad łazikiem Curiosity. Oba pojazdy są dość podobne pod względem konstrukcji, lecz w przypadku nowszego modelu wprowadzono kilka modyfikacji. Ulepszono przede wszystkim koła, które muszą odznaczać się jak najwyższą wytrzymałością na trudnej powierzchni Marsa. Zdjęcia zniszczeń dokonanych na kołach Curiosity przez jazdę po Czerwonej Planecie na dobre utknęły w głowach inżynierów, którzy nie zapomnieli o tym podczas projektowania następnika. Pozostałe zmiany dokonane w łaziku Perseverance to między innymi nowy system pobierania próbek oraz większy zestaw instrumentów.
Projekty tego typu wymagają ogromnej precyzji i niezwykle dokładnego planowania. Warto mieć na uwadze, że atmosfera i powierzchnia Marsa znacznie różnią się od ziemskich warunków – wobec tego konieczne jest odpowiednie dostosowanie całej konstrukcji. Łazik wyposażono w wiele innowacyjnych rozwiązań, które mają na celu ułatwić mu pracę na Marsie i umożliwić ukończenie kolejnych etapów misji ze stuprocentowym powodzeniem.
Jakimi narzędziami dysponuje marsjański łazik?
Konstrukcja Perseverance obejmuje ramię robotyczne o długości aż 2,1 metra, na którego końcówce mogą znaleźć się różnego rodzaju instrumenty. Ponadto pojazd wyposażono w zestaw 23 kamer, z których każda ma przypisaną konkretną funkcję. Na pokładzie znajdują się również dwa mikrofony, które po raz pierwszy pozwoliły na dostarczenie i przetwarzanie dźwięków z powierzchni Czerwonej Planety.
W skład zestawu instrumentów łazika Perseverance wchodzą:
- MEDA – stacja pogodowa umożliwiająca pomiary wiatru, temperatury, ciśnienia, wilgotności oraz promieniowania;
- MOXIE – demonstrator technologii wytwarzania tlenu z marsjańskiej atmosfery;
- RIMFAX – georadar, którego zadaniem jest pomiar w wysokiej rozdzielczości profilu skał pod powierzchnią planety;
- SHERLOCK – spektrometr do badania mineralogii skał i wykrywania związków organicznych;
- PIXL – planetarny instrument do litochemii rentgenowskiej;
- SuperCam – zestaw spektrometrów, których głównym zadaniem jest analiza skał i gleb;
- Mastcam-Z – kamery panoramiczne i stereoskopowe z obiektywem zmiennoogniskowym.
Towarzysz Perseverance – helikopter Ingenuity pierwszym śmigłowcem na obcej planecie
Inżynierowie programu badawczego Mars 2020 zadbali o to, aby łazik Perseverance nie czuł się samotnie na Czerwonej Planecie. Wraz z nim wysłali tam helikopter Ingenuity, który towarzyszy mu w tej wymagającej i długiej podróży.
Helikopter Ingenuity to pierwszy w historii śmigłowiec-dron umieszczony na obcej planecie. Jego testy z pewnością przyczynią się do większego zaangażowania inżynierów i rozwoju projektów związanych z latającymi kosmicznymi maszynami. Głównym założeniem projektu jest sprawdzenie, czy w przyszłości możliwa będzie eksploracja Marsa z wykorzystaniem urządzeń latających w jego rzadkiej atmosferze. Zadaniem Ingenuity będzie przetestowanie technologii wykrywania interesujących obiektów znajdujących się na planecie, a wszelkie zebrane dane oraz wykonane zdjęcia mają być przesyłane do łazika.
Perseverance i jego dotychczasowe sukcesy
Od wylądowania łazika Perseverance na Marsie minęło już kilka dobrych miesięcy. Jak przez ten czas pojazd radził sobie na zupełnie obcej planecie?
Do tej pory urządzenia znajdowały się w fazie testowej. Na Ziemię udało się przekazać w głównej mierze zdjęcia z powierzchni Marsa. Przed przystąpieniem do głównego etapu programu badawczego należało przetestować wszystkie instrumenty, aby kolejne fazy przebiegały zgodnie z założeniami. Do najważniejszych wydarzeń z życia Perseverance i Ingenuity zaliczyć należy:
- lądowanie łazika na Marsie – 18 lutego 2021 roku;
- pierwszy test funkcji napędu – 4 marca 2021 roku;
- umieszczenie na powierzchni Marsa helikoptera Ingenuity – 3 kwietnia 2021 roku;
- zarejestrowanie przez instrument MEDA pierwszego raportu pogodowego – 3–4 kwietnia 2021 roku;
- pierwszy test lotu Ingenuity – 19 kwietnia 2021 roku;
- przekształcenie dwutlenku węgla znajdującego się w marsjańskiej atmosferze w 5,37 gram tlenu dzięki instrumentowi MOXIE – 20 kwietnia 2021 roku.
Co dalej?
Zarówno łazik Perseverance, jak i helikopter Ingenuity znajdują się teraz w fazie właściwej i rozpoczynają poszukiwania życia na Marsie. NASA oficjalnie przekazała informację, że łazik zakończył już wszystkie wymagane testy i udał się w kierunku południowym. Tam właśnie rozpoczną się badania na dnie krateru Jezero.
Zadaniem Perseverance na najbliższe tygodnie jest odnalezienie i zebranie informacji na temat najstarszych form geologicznych. Częścią misji jest także przetestowanie systemu automatycznej nawigacji, który jest kluczowy w pokonywaniu kolejnych przejazdów. Łazik zajmie się również zebraniem próbek skał i marsjańskiego regolitu. W przyszłości będą one transportowane na Ziemię w celu wykonania dokładnych badań i analiz. Łazikowi cały czas towarzyszy dron Ingenuity, który pomaga mu w rozpoznawaniu terenu oraz sprawdza swoje możliwości. Co ciekawe, helikopter miał już jedną dość poważną anomalię podczas lotu. Na szczęście udało mu się jednak w pełni bezpiecznie wylądować.
Marsjański wiatr zarejestrowany przez mikrofony
Do jednych z najważniejszych osiągnięć łazika Perseverance z pewnością należy zaliczyć udaną rejestrację dźwięku. Odbyło się to 30 kwietnia 2021 roku, kiedy to Ingenuity wykonywał swój czwarty z kolei lot. Choć początkowo inżynierowie pracujący nad projektem łazika powątpiewali w możliwości mikrofonów, rzeczywistość okazała się nieco bardziej przychylna. Na nagraniu w głównej mierze słychać marsjański wiatr. Spośród szumów udało się jednak wyłapać dźwięk pracującego helikoptera, którego łopaty wirników przecinały rzadkie powietrze. Główny inżynier mikrofonu kamery SuperCam David Mimoun z instytutu ISAE-SUPAERO w Tuluzie stwierdził, że nagranie to będzie niezwykle cenne podczas przyszłych badań nad właściwościami marsjańskiej atmosfery.
Selfie prosto z Marsa
Oprócz zdjęć powierzchni Marsa, łazik Perseverance uraczył nas także swoimi selfie, na którym pozuje w towarzystwie Ingenuity. Zdjęcie zostało opublikowane przez NASA całkiem niedawno i od razu zrobiło niemałą furorę w sieci. Dzięki temu każdy z nas może zobaczyć, jak prezentują się obydwie maszyny. Fotografia złożona z kilkudziesięciu połączonych obrazów robi naprawdę piorunujące wrażenie. Co ciekawe, zdjęcie wcale nie jest nowe. Perseverance wykonał je dokładnie 6 kwietnia, jednakże dopiero teraz naukowcom udało się połączyć przechwycone obrazy w całość.
Selfie z łazika możemy zobaczyć na stronie NASA, wraz z procesem łączenia poszczególnych części fotografii oraz innymi ciekawymi informacjami na temat misji Mars 2020.
Miejmy nadzieję, że w nadchodzących miesiącach podobnych fotografii będzie znacznie więcej, a praca łazika i helikoptera będą przebiegać bez najmniejszych problemów. Warto pamiętać, że program Mars 2020 to jedna z największych i najbardziej innowacyjnych misji bezzałogowych, które odbyły się do tej pory. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, naukowcy otrzymają całą gamę niezwykle cennych danych, które z pewnością przydadzą się w planowaniu przyszłych kosmicznych podbojów.
Zdjęcie główne: Render łazika Perseverance na powierzchni Marsa (przedstawione miejsce nie jest kraterem Jezero). Źródło: Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)
