Mars 2020

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Jump to navigation Jump to search
Mars 2020
PIA21635-Mars2020Rover-ArtistConcept-20170523.jpg
Impresie artistică a roverului misiunii Mars 2020 pe pământ marțian.
Mars 2020 JPL insignia.svg
Jet Propulsion Laboratory insignia
Statisticile misiunii
OperatorNASA  Modificați la Wikidata
PropulsorAtlas V[*]  Modificați la Wikidata
Data lansării17 iulie-5 august 2020[1]
Durata misiuniiPlanificat: 1 an marțian (668 soli)[2]
Alte misiuni
Misiunea precedentă Misiunea următoare
Curiosity

Mars 2020 este o misiune de explorare a planetei Marte cu un rover dezvoltat de Jet Propulsion Laboratory, cu o lansare planificată la 17 iulie 2020, și o aterizare planificată în craterul Jezero la 18 februarie 2021.[3][4] Obiectivul principal al acestei noi misiuni este de a căuta urme ale posibililor microbi marțieni și de a colecta mostre de sol. Printre celelalte obiective științifice se numără testarea unei tehnologii pentru producerea de oxigen din atmosfera marțiană, căutarea de apă subterană și studierea prafului și a altor aspecte de mediu.

Misiunea numită deocamdată Mars 2020 a fost anunțată de NASA la 4 decembrie 2012, în cadrul reuniunii de toamnă a Uniunii Geofizice Americane din San Francisco.[5] Proiectarea rover-ului este derivată din roverul Curiosity și va folosi multe componente deja fabricate și testate, inclusiv diferite instrumente științifice și un braț robotic.[6]

NASA a anunțat că în toamna anului 2019 va avea loc un concurs de numire a roverului.[7]

Prezentarea misiunii[modificare | modificare sursă]

Roverul Mars 2020 face parte din Programul NASA de exploare a Marte care include cele două nave Mars Odyssey și Mars Reconnaissance Orbiter aflate în prezent pe orbită în jurul planetei și sonda MAVEN care a aterizat pe Marte în septembrie 2016 și studiază atmosfera lui Marte. În mai 2018, a fost lansat landerul InSight pentru a studia interiorul profund al planetei. Misiunea Mars 2022 va căuta semne de condiții locuibile pe Marte în trecutul său și va căuta dovezi — sau biosemnături — din viața microbiană din trecut. Lansarea roverului este planificată în 2020 de pe o rachetă Atlas V-541,[5] iar Jet Propulsion Laboratory va administra misiunea.

Echipa "Science Definition" a propus ca roverul să colecteze și să ambaleze 31 de probe de miezuri de rocă și sol de suprafață pentru o misiune ulterioară care le va aduce înapoi pe Terra pentru analiză. În 2015 ei au extins conceptul, planificând să colecteze chiar mai multe probe și să distribuie tuburile în grămezi mici pe suprafața planetei Marte.[8]

În septembrie 2013, NASA a lansat un Anunț de oportnitate pentru ca cercetătorii să propună și să dezvolte instrumentele necesare, inclusiv sistemul de eșantionare a probelor.[9][10] Instrumentele științifice pentru misiune au fost selectate în iulie 2014, după o competiție deschisă bazată pe obiectivele științifice stabilite cu un an înainte.[11][12] Știința realizată de instrumentele roverului va oferi contextul necesar analizelor detaliate ale probelor returnate.[13] Președintele echipei "Science Definition" a declarat că NASA nu presupune că viața a existat vreodată pe Marte, dar având în vedere recentele descoperiri ale roverului Curiosity, viața marțiană trecută pare posibilă.[13]

Obiective[modificare | modificare sursă]

Roverul Mars 2020 va explora un sit care ar fi putut fi locuit. Misiunea va ajuta la studierea habitatului marțian, căutarea semnelor vieții microbiene trecute, va colecta probe de miez de rocă și de sol, și va ajuta la pregătirea viitoarelor misiuni cu echipaj uman.[14][15][16]

Roverul va face măsurători și demonstrații tehnologice pentru a ajuta proiectanții unei viitoare expediții umane să înțeleagă pericolele reprezentate de praful marțian, și va testa tehnologia pentru a produce o cantitate mică de oxigen pur (O2) din dioxid de carbon atmosferic marțian (CO2).[17]

Proiectare[modificare | modificare sursă]

Mars 2020 - Instalarea Camerelor HD (23 mai 2019)
Vehiculul de coborâre, parte a sistemului de aterizare
Un model cu dimensiuni complete al roților roverului

Cele trei componente majore ale navei spațiale Mars 2020 sunt: stadiul de croazieră pentru călătoria între Pământ și Marte; Sistemul de intrare, coborâre și aterizare (EDLS) care include aeroshell, parașuta, vehiculul de coborâre și sistemul de aterizare Skycrane; și roverul.

Rover-ul se bazează pe designul Curiosity.[5] În timp ce există diferențe în ceea ce privește instrumentele științifice și ingineria necesară pentru a le susține, întregul sistem de aterizare (inclusiv sistemul de aterizare Skycrane și scutul termic) și șasiul roverului pot fi recreate în mod esențial fără altă inginerie sau cercetare. Aceasta reduce riscul tehnic global pentru misiune, economisind fonduri și timp pentru dezvoltare.[18] Una dintre actualizări este o tehnică de ghidare și control denumită "Terrain Relative Navigation" pentru reglarea fină a direcției în momentele finale ale aterizării.[19]

În octombrie 2016, NASA a raportat folosirea rachetei Xombie pentru a testa sistemul Lander Vision System (LVS), ca parte a tehnologiilor de testare experimentale Coborâre Autonomă și Ascensiune Asistată (ADAPT), pentru aterizarea misiunii Mars 2020, acuratețe și pentru a evita obstacolele.[20][21] Un generator termoelectric cu radio-izotopi multi-misiune (MMRTG), care a rămas ca o rezervă pentru Curiosity în timpul construcției sale, va alimenta roverul.[5][22]

Generatorul are o masă de 45 de kilograme și utilizează 4,8 kilograme de dioxid de plutoniu ca sursă de aprovizionare constantă a căldurii care este transformată în energie electrică.[23] Energia electrică generată este de aproximativ 110 wați la lansare, cu o mică scădere în timpul misiunii.[23] Sunt incluse două baterii reîncărcabile litiu-ion pentru a răspunde cerințelor de vârf ale activităților roverului atunci când cererea depășește temporar nivelurile de ieșire electrică constantă ale MMRTG. MMRTG oferă o durată de funcționare de 14 ani și a fost furnizată de NASA de către Departamentul Energiei al SUA. Spre deosebire de panourile solare, MMRTG oferă inginerilor o flexibilitate semnificativă în exploatarea instrumentelor roverului chiar noaptea și în timpul furtunilor de praf și în timpul sezonului de iarnă.[23]

Inginerii au reproiectat roțile roverului Mars 2020 să fie mai robuste decât roțiile roverului Curiosity, care au suferit unele daune.[24] Roverul va avea roți mai groase și mai durabile, din aluminiu, cu o lățime redusă și un diametru mai mare (52,5 cm) decât roțile de 50 cm ale lui Curiosity.[25][26] Combinația dintre cea mai mare suită de instrumente, noul sistem de prelevare și eșantionare și roțile modificate face ca Mars 2020 să fie mai greu decât predecesorul său, Curiosity,[26] cu 17% (1050 kg față de 899 kg).

Rover-ul va include un braț robot cu cinci articulații de 2,1 m lungime. Brațul va fi utilizat în combinație cu o turelă pentru a analiza probele geologice de pe suprafața marțiană.[27]

Misiunea și lansarea roverului vor costa aproximativ 2,1 miliarde de dolari.[28] Predecesorul misiunii, Mars Science Laboratory, a costat în total 2,5 miliarde de dolari.[5] Disponibilitatea pieselor de schimb face ca noul rover să fie ceva mai accesibil. Echipa de ingineri a Curiosity este de asemenea implicată în proiectarea roverului.[5][29]

Instrumente științifice[modificare | modificare sursă]

Diagrama care prezintă implementarea diferitelor instrumente alese în iunie 2015

Pe baza obiectivelor științifice, au fost evaluate aproape 60 de propuneri [30][31] pentru instrumentația roverului și, la 31 iulie 2014, NASA a anunțat încărcătura utilă pentru rover.[11][32]

  • PIXL (Planetary Instrument For X-Ray Lithochemistry), un spectrometru cu fluorescență de raze X pentru a determina compoziția la scară fină a materialelor de pe suprafața marțiană.[33][34]
  • RIMFAX (Radar Imager for Mars' subsurface experiment), un radar care sondează pământul de sub rover pentru a descrie densitățile diferite ale pământului, straturi structurale, roci îngropate, meteoriți și detectarea gheții subterane.[35][36][37] Este situat în spatele inferior al "corpului" rover-ului.
  • MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer), un set de senzori care măsoară temperatura, viteza și direcția vântului, presiunea, umiditatea relativă, radiația și dimensiunea și forma prafului. Acesta va fi furnizat de Centrul spaniol de astrobiologie.[38]
  • MOXIE (Mars Oxygen ISRU Experiment), o tehnologie care va produce o mică cantitate de oxigen (O2) din dioxidul de carbon marțian (CO2).[39] Această tehnologie ar putea fi extinsă în viitor pentru sprijinirea vieții umane sau pentru a face combustibilul pentru rachete pentru misiunile de întoarcere.[40]
  • SuperCam, o suită de instrumente care poate oferi o analiză a compoziției chimice și mineralogice a rocilor de la distanță. Este o versiune îmbunătațită a ChemCam de pe roverul Curiosity, dar cu două lasere și patru spectrometre care îi permit să identifice de la distanță biosemnatura și să evalueze habitatele trecute.[41]
  • Mastcam-Z, un sistem de imagistică stereoscopic cu capacitatea de a mări.
  • SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals), un spectrometru ultraviolet Raman care utilizează imagistică la scară redusă și un laser cu raze ultraviolete (UV) pentru a determina mineralogia la scară mică și a detecta compușii organici.[42][43]
  • MHS (Mars Helicopter Scout) este un elicopter-dronă alimentat cu energie solară, cu o masă de 1,8 kg, care este testat pentru stabilitatea zborului și pentru potențialul său de a cerceta cel mai bun traseu pentru rover.[44] Micul elicopter este așteptat să zboare de până la cinci ori în timpul testării de 30 de zile și nu va zbura mai mult de 3 minute pe zi. Este un demonstrator tehnologic care va forma baza pe care se pot dezvolta elicoptere mai capabile pentru explorarea aeriana a planetei Marte și a altor obiective planetare cu o atmosferă.[45][46]
  • Microfoanele vor fi utilizate în timpul evenimentului de aterizare, în timpul conducerii și la colectarea probelor.[47]
  • 23 de camere sunt incluse în roverul Mars 2020.[48]
Instrumente propuse pentru roverul Mars 2020
MOXIE
PIXL[33]
SHERLOC[42]
23 de camere
Elicopter-dronă (MHS)

Asamblare[modificare | modificare sursă]

Asamblarea roverului Mars 2020 (2019)
Test de separare
Rover - testarea centrului de greutate
Curățare în profunzime
Atașarea elicopterului la partea inferioară a roverului
Elicopterul și membrii echipei
Reglarea elicopterului
Instalarea camerelor HD
Mast top
Eye chart
Testarea vederii
Rover pe suport
Ridicarea caruselului roverului
Asamblarea caruselului
Roverul Mars 2020 este supus unei examinări după ce au fost instalate mai multe camere
Roție rover
Sistem de energie
MMRTG
Cablare

Note[modificare | modificare sursă]

  1. ^ mars.nasa.gov. „Overview - Mars 2020 Rover”. mars.nasa.gov. Accesat în . 
  2. ^ „Mission: Overview”. NASA. Accesat în . 
  3. ^ Chang, Kenneth (). „NASA Mars 2020 Rover Gets a Landing Site: A Crater That Contained a Lake - The rover will search the Jezero Crater and delta for the chemical building blocks of life and other signs of past microbes”. The New York Times. Accesat în . 
  4. ^ Wall, Mike (). „Jezero Crater or Bust! NASA Picks Landing Site for Mars 2020 Rover”. Space.com. Accesat în . 
  5. ^ a b c d e f Harwood, William (). „NASA announces plans for new $1.5 billion Mars rover”. CNET. Accesat în . Using spare parts and mission plans developed for NASA's Curiosity Mars rover, the space agency says it can build and launch the rover in 2020 and stay within current budget guidelines. 
  6. ^ Amos, Jonathan (). „Nasa to send new rover to Mars in 2020”. BBC News. Accesat în . 
  7. ^ „NASA Selects Partners for Mars 2020 "Name the Rover" Contest, Seeks Judges”. nasa.gov (în English). NASA. . Accesat în . 
  8. ^ Davis, Jason (). „NASA considers kicking Mars sample return into high gear”. The Planetary Society. 
  9. ^ „Announcement of Opportunity: Mars 2020 Investigations” (PDF). NASA. . Accesat în . 
  10. ^ „Mars 2020 Mission: Instruments”. NASA. . Accesat în . 
  11. ^ a b Brown, Dwayne (). „RELEASE 14-208 – NASA Announces Mars 2020 Rover Payload to Explore the Red Planet as Never Before”. NASA. Accesat în . 
  12. ^ „Objectives – 2020 Mission Plans”. mars.nasa.gov. Accesat în . 
  13. ^ a b „Science Team Outlines Goals for NASA's 2020 Mars Rover”. Jet Propulsion Laboratory. NASA. . Accesat în . 
  14. ^ Schulte, Mitch (). „Call for Letters of Application for Membership on the Science Definition Team for the 2020 Mars Science Rover” (PDF). NASA. NNH13ZDA003L. 
  15. ^ „Summary of the Final Report” (PDF). NASA / Mars Program Planning Group. . 
  16. ^ Moskowitz, Clara (). „Scientists Offer Wary Support for NASA's New Mars Rover”. Space.com. Accesat în . 
  17. ^ Klotz, Irene (). „Mars 2020 Rover To Include Test Device To Tap Planet's Atmosphere for Oxygen”. SpaceNews. Accesat în . 
  18. ^ Dreier, Casey (). „New Details on the 2020 Mars Rover”. The Planetary Society. Accesat în . 
  19. ^ „Mars 2020 Rover: Entry, Descent, and Landing System”. NASA. iulie 2016. Accesat în . 
  20. ^ Williams, Leslie; Webster, Guy; Anderson, Gina (). „NASA Flight Program Tests Mars Lander Vision System”. NASA. Accesat în . 
  21. ^ Fresh Eyes on Mars: Mars 2020 Lander Vision System Tested through NASA's Flight Opportunities Program Oct 2016
  22. ^ Boyle, Alan (). „NASA plans 2020 Mars rover remake”. Cosmic Log. NBC News. Accesat în . 
  23. ^ a b c „Mars 2020 Rover Tech Specs”. JPL/NASA. Accesat în . 
  24. ^ Lakdawalla, Emily (). „Curiosity wheel damage: The problem and solutions”. The Planetary Society Blogs. The Planetary Society. Accesat în . 
  25. ^ Gebhardt, Chris. „Mars 2020 rover receives upgraded eyesight for tricky skycrane landing”. NASASpaceFlight.com. Accesat în . 
  26. ^ a b „Mars 2020 - Body: New Wheels for Mars 2020”. NASA/JPL. Accesat în . 
  27. ^ „Mars 2020 Rover's 7-Foot-Long Robotic Arm Installed”. mars.nasa.gov (în English). . Accesat în . The main arm includes five electrical motors and five joints (known as the shoulder azimuth joint, shoulder elevation joint, elbow joint, wrist joint and turret joint). Measuring 7 feet (2.1 meters) long, the arm will allow the rover to work as a human geologist would: by holding and using science tools with its turret, which is essentially its "hand." 
  28. ^ Foust, Jeff (). „Mars 2020 rover mission to cost more than $2 billion”. SpaceNews. 
  29. ^ Wall, Mike (). „NASA to Launch New Mars Rover in 2020”. Space.com. Accesat în . 
  30. ^ Webster, Guy; Brown, Dwayne (). „NASA Receives Mars 2020 Rover Instrument Proposals for Evaluation”. NASA. Accesat în . 
  31. ^ Timmer, John (). „NASA announces the instruments for the next Mars rover”. ARS Technica. Accesat în . 
  32. ^ Brown, Dwayne (). „NASA Announces Mars 2020 Rover Payload to Explore the Red Planet as Never Before”. NASA. Accesat în . 
  33. ^ a b Webster, Guy (). „Mars 2020 Rover's PIXL to Focus X-Rays on Tiny Targets”. NASA. Accesat în . 
  34. ^ „Adaptive sampling for rover x-ray lithochemistry” (PDF). Arhivat din original (PDF) la . 
  35. ^ „RIMFAX, The Radar Imager for Mars' Subsurface Experiment”. NASA. iulie 2016. Accesat în . 
  36. ^ Chung, Emily (). „Mars 2020 rover's RIMFAX radar will 'see' deep underground”. Canadian Broadcasting Corp. Accesat în . 
  37. ^ U of T scientist to play key role on Mars 2020 Rover Mission
  38. ^ In-Situ Resource Utilization (ISRU). GCD-NASA.
  39. ^ Borenstein, Seth (). „NASA to test making rocket fuel ingredient on Mars”. Associated Press. Accesat în . 
  40. ^ Webb, Jonathan (). „Mars 2020 rover will pave the way for future manned missions”. BBC News. Accesat în . 
  41. ^ „NASA Administrator Signs Agreements to Advance Agency's Journey to Mars”. NASA. . 
  42. ^ a b Webster, Guy (). „SHERLOC to Micro-Map Mars Minerals and Carbon Rings”. NASA. Accesat în . 
  43. ^ „SHERLOC: Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals, an Investigation for 2020” (PDF). 
  44. ^ Mars Helicopter to Fly on NASA’s Next Red Planet Rover Mission. NASA News. 11 May 2018.
  45. ^ Chang, Kenneth. „A Helicopter on Mars? NASA Wants to Try”. The New York Times. Accesat în . 
  46. ^ Gush, Loren (). „NASA is sending a helicopter to Mars to get a bird's-eye view of the planet - The Mars Helicopter is happening, y'all”. The Verge. Accesat în . 
  47. ^ Strickland, Ashley (). „New Mars 2020 rover will be able to 'hear' the Red Planet”. CNN News. Accesat în . 
  48. ^ „NASA's 2020 Mars rover to have 23 'eyes'. The Times of India. Press Trust of India. .