Útskýrt: Með þrautseigju NASA og Tianwen-1 í Kína, fjöldi leiðangra til Mars

Snemma á föstudag að indverskum tíma er áætlað að Perseverance flakkari NASA lendi á Mars. Í síðustu viku fór Hope-leiðangur Sameinuðu arabísku furstadæmanna inn á sporbraut um Mars og var fylgt eftir af kínverskri leiðangri. Sendiflotinn táknar útbreiðslu pláneturannsókna almennt og Mars könnunar sérstaklega.

Myndskreyting af Perseverance flakkara NASA sem lendir á Mars. Hundruð atburða verða að vera fullkomlega framkvæmd til að flakkarinn lendi örugglega 18. febrúar. (Heimild: NASA/JPL-Caltech)

Að fara til Mars er ekki léttvægt þar sem báðar pláneturnar snúast um sólina og eru því á stöðugri hreyfingu miðað við hvor aðra. Jörðin og Mars eru í nánustu fjarlægð miðað við hvert annað á 26 mánaða fresti - og þetta er þegar jarðarbúar reyna að senda verkefni til Mars.

Á tveggja ára fresti frá sjöunda áratug síðustu aldar hafa mismunandi geimferðastofnanir sent leiðangur til Mars. Milli 1976 og 1992 voru margir ræsigluggar ónotaðir. Einstaka sinnum hafa verið mörg verkefni í sjósetningarglugga.

En aldrei í sögunni hafa þrjár geimstofnanir farið til Mars í einum skotglugga. Og aldrei í sögunni hafa jafn margar geimferðastofnanir stundað leiðangur til Mars eða sporbrautar Mars samtímis. Nú eru 10 geimför frá fimm mismunandi geimstofnunum - Bandaríkjunum, Evrópusambandinu, Indlandi, Kína og Sameinuðu arabísku furstadæmunum - annaðhvort á braut um eða á jörðu niðri á Mars. Tveir flakkarar í viðbót - Þrautseigja NASA og Kína Tianwen-1 — eiga að lenda á Mars 18. febrúar og maí 2021 í sömu röð.

NASA er með lendingarflugvél (Mars Insight), flakkara (Curiosity) og þrjá sporbraut (Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Odyssey, MAVEN); Indland hefur sporbraut (Mangalyaan-1); ESB hefur 2 sporbrautir (Mars Express og ExoMars Trace Gas Orbiter); og Kína og Sameinuðu arabísku furstadæmin munu hafa brautarbraut hvort um sig (Hope og Tianwen-1 í sömu röð).

Sendiflotinn táknar útbreiðslu pláneturannsókna almennt og Mars könnunar sérstaklega. Þetta má rekja til lækkunar á skotkostnaði og ódýrara aðgengi að tækninni sem krafist er í geimkönnun.

Dr Amitabha Ghosh er plánetufræðingur hjá NASA með aðsetur í Washington DC. Hann hefur starfað fyrir margar Mars verkefni NASA sem byrjaði með Mars Pathfinder verkefninu árið 1997. Hann starfaði sem formaður vísindaaðgerða vinnuhóps fyrir Mars Exploration Rover verkefnið og var falið að leiða taktískar flakkaraaðgerðir á Mars í meira en 10 ár. Hann hjálpaði til við að greina fyrsta bergið á Mars, sem fyrir tilviljun var fyrsta bergið sem greint var frá annarri plánetu.

Vonarverkefni UAE

Tvær af þremur leiðangrum sem hleypt var af stað til Mars í júlí síðastliðnum eru nú þegar starfhæfar. UAE, pínulítið en ríkt 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 gekkst undir sporbraut 9. febrúar. Sameinuðu arabísku furstadæmin sigruðu Kína í kapphlaupinu um Mars, þó með einum degi.

Sendinefnd Sameinuðu arabísku furstadæmanna mun rannsaka lofthjúp Mars og leitast við að takast á við milljarða dollara spurninguna um hvernig og hvers vegna Mars missti lofthjúpinn. Tap lofthjúpsins leiddi til taps á yfirborðsvatni og hugsanlega því umhverfi sem var gestrisið fyrir lífinu.

Kínverska tilraunin

Kínverska geimferðastofnunin kom til Mars með lærdóm af farsælum hópi Chang'e leiðangra til tunglsins. Sérstaklega var Chang'e 4 flakkarinn fær um að lifa af meira en 25 tunglnætur (hver nótt nær upp í 14 jarðardaga) - þetta er ótrúlegt verkfræðilegt afrek, þar sem hiti getur farið niður í –170 gráður C. Chang'e 5 verkefninu tókst að koma bergsýnum aftur til jarðar í desember 2020.

Tianwen-1, fyrsta leiðangurinn til Mars frá Kína, gekkst inn á sporbraut með góðum árangri þann 10. febrúar. Tianwen-1 ber brautarfarbraut, lendingarflugvél og flakka. Aðferð Kína til að lenda flakkara er nokkuð önnur. Ólíkt flakkara NASA mun Tianwen-1 fara á braut um Mars í nokkra mánuði áður en reynt verður að lenda í maí á þessu ári.

Geimfarið er með fjölda tækja til að svara ýmsum vísindalegum spurningum. Athyglisvert er að það er með ratsjártæki sem kemst í gegnum jörðu til að leita að vatni undir yfirborði Mars. Áætlað er að flakkarinn lendi á Utopia Planitia, stað með mögulegum fornum grunnvatnsútfellum.

Í þessari viku, Þrautseigja

Vandaðasta leiðin frá verkfræðilegu sjónarmiði, Perseverance Rover frá NASA, er á leið til Mars og á að lenda á fimmtudaginn í Jezero gígnum, sem líklega var fylltur af vatni áður fyrr. Snertilending er áætluð um það bil 15:55 EST (2:25 á föstudagstíma að Indlandi).

Perseverance er 4. kynslóð Mars Rover frá NASA - byrjar með Sojourner frá Mars Pathfinder Mission árið 1997, síðan Spirit and Opportunity frá Mars Exploration Rover Mission árið 2004 og Curiosity frá Mars Science Laboratory árið 2012.

Markmiðið er að leita að lífmerkjum í þurrkaðri vatnsbotni við Jezero gíginn. Hugsunin er sú að snemma líf á Mars gæti hafa líkst snemma sjávarlífi á jörðinni, eins og stromatólít. Ef þetta væri raunin, myndi Þrautseigja finna steingervinga eða einhverja lífræna merkingu - vísbendingar um líf - annaðhvort í efnamælingum eða formfræðilegum athugunum.

Að auki mun Perseverance framleiða súrefni á yfirborði Mars í fyrsta skipti með því að nota CO2 í andrúmsloftinu frá lofthjúpi Mars. Þrautseigja mun geyma bergsýni sem verður skilað til jarðar með síðari geimferðastofnun Evrópu/NASA.

Perseverance flakkari notar borvél sína til að safna steinsýni á Mars í þessu ódagsettu listrænu hugmyndablaði. (NASA/JPL-Caltech/Handout í gegnum Reuters)

Starship fyrirtæki Musk

Stórkostlegasti undirbúningurinn fyrir að gjörbylta könnun á Mars er að gerast fjarri sviðsljósinu, í syfjulegum strandbæ í Austur-Texas. Þetta er eina átakið í blöndunni sem er ekki tryggt fjárhagslega af ríkisfé. SpaceX, einkafyrirtæki með aðsetur í Bandaríkjunum, kynnt af Elon Musk og stutt af völdum fjárfestum, hefur langtímamarkmið um að hefja viðskiptaþjónustu til að flytja farþega til Mars. Boca Chica, nafn sem greinilega enginn hafði heyrt fyrir nokkrum árum síðan, er nú þróunarstaður Starship, sem er án efa besta skotið til að lenda mönnum á Mars.

Mannleg leiðangur til Mars hefur verið hinn heilagi gral geimkönnunar. Allt frá því að Neil Armstrong lenti á tunglinu fyrir 50 árum hefur maðurinn ekki getað haldið áfram á næsta rökrétta áfangastað: Mars. Aðalástæðan er gífurlegur verðmiði á Mars leiðangri manna. Í samanburði við tunglið, sem er aðeins um þrjá daga í burtu, er Mars sjö mánuðir í burtu. Að bera menn, í verkfræðilegu tilliti, þýðir að viðhalda hitastýrðri þrýstingseiningu. Það felur einnig í sér að flytja vistir sem geimfarar þurfa, þar á meðal vatn og súrefni, í um það bil 18 mánaða ferð.

Auk þess þarf að skila verkefnum manna, ólíkt geimförum með vélmenni, aftur til jarðar, sem í verkfræðilegu tilliti þýðir að flytja gífurlegt magn af eldsneyti frá jörðinni, til að geta skotið á loft frá Mars í heimferðina. Verkfræðileg flókið og aukin massaþörf mannlegs leiðangurs til Mars, samanborið við tunglið, ýtir kostnaði upp í á milli 250 milljarða dollara og 1 trilljón dollara. Starship lofar að lækka leiðangurskostnað um >95% í allt að 99% með því að nota margar nýjungar eins og að fylla geimfarið á sporbraut og framleiða eldflaugaeldsneyti á Mars með því að nota efni sem finnast á Mars (og þar af leiðandi eldsneyti fyrir heimferðina). þyrfti ekki að flytja frá jörðu).

Áratugur Mars leiðangra

Þegar áratugurinn byrjar eru mörg verkefni á teikniborðinu: áberandi, ESA ExoMars flakkaraleiðangurinn til að skila bergsýnum frá Mars, áætlanir ISRO um Mangalyaan-2 og áætlanir kínversku geimferðastofnunarinnar fyrir Tianwen-2 sem mun skila bergsýnum. frá Mars.

Að auki verða líklega mörg flug með Starship SpaceX, fyrst með farmi og loks með geimfarum. Í mannkynssögunni verður 2020 minnst fyrir Covid-19 heimsfaraldurinn, en 2020 gæti vel verið áratugur geimferða til Mars sem endaði með fyrstu fótsporum manna á Marsjörð.

Deildu Með Vinum Þínum: