Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

Łazik Perseverance został zbudowany dla NASA w Jet Propulsion Laboratory (JPL). Co wyróżnia tego sześciokołowego robota?

Zadaniem Perseverance będzie poszukiwanie śladów dawnego życia

Chociaż powierzchnia Marsa jest dziś zamarzniętą pustynią, naukowcy wiedzą już z poprzednich misji NASA, że kiedyś na Czerwonej Planecie znajdowała się woda w stanie ciekłym i na powierzchni panowały temperatury sprzyjające powstaniu życia – drobnoustrojów. Naukowcy chcą dowiedzieć się, czy rzeczywiście istnieją oznaki życia drobnoustrojów w przeszłości Marsa. Aby odpowiedzieć na to pytanie, kluczowe w dziedzinie astrobiologii, Perseverance został wyposażony w zestaw najnowocześniejszych instrumentów naukowych. Dwa z nich odegrają szczególnie ważną rolę w poszukiwaniu potencjalnych oznak przeszłego życia: SHERLOC (skrót od Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals), który może wykrywać materię organiczną i minerały, oraz PIXL (skrót od Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry), który odwzorowuje skład chemiczny skał i osadów. Instrumenty umożliwią naukowcom wspólną analizę tych cech na wyższym poziomie szczegółowości niż jakikolwiek inny łazik, który został wysłany na Marsa.

Perseverance użyje również niektórych instrumentów do zbierania danych naukowych z daleka: kamery Mastcam-Z mogą przybliżać tekstury skał z tak odległych miejsc, jak boisko do piłki nożnej, podczas gdy SuperCam użyje lasera do wypalania skał i regolitu (potłuczonej skały i pyłu) oraz analizowania ich skład w powstałej parze. RIMFAX (skrót od Radar Imager for Mars' Subsurface Experiment) wykorzysta fale radarowe do badania cech geologicznych pod ziemią.

Łazik wyląduje w miejscu o dużym potencjale znalezienia śladów życia drobnoustrojów z przeszłości

Teren, który jest interesujący dla naukowców, może być trudny do wylądowania. Dzięki nowym technologiom, które umożliwiają sondzie dokładniejsze celowanie w miejsce lądowania i autonomiczne unikanie zagrożeń związanych z lądowaniem, sonda może bezpiecznie wylądować w miejscu tak interesującym jak krater Jezero, basen o szerokości 45 km, mający strome klify, wydmy i pola głazów. Ponad 3,5 miliarda lat temu rzeka wpłynęła do zbiornika wodnego wielkości jeziora Tahoe, odkładając osady w kształcie wachlarza (delta). Zespół naukowy Perseverance uważa, że starożytne osady delty rzeki i jeziora mogły zachować cząsteczki organiczne i inne potencjalne oznaki życia drobnoustrojów.

Perseverance będzie zbierał ważne dane o geologii i klimacie Marsa

Orbitery Marsa zbierają obrazy i dane z krateru Jezero z wysokości około 322 km, ale znalezienie śladów starożytnego życia na powierzchni planety wymaga znacznie dokładniejszego zbadania. Zrozumienie wcześniejszych warunków klimatycznych Marsa i zapoznanie się z historią geologiczną osadzoną w skałach da naukowcom pełniejsze wyobrażenie o tym, jak wyglądała planeta w odległej przeszłości. Badanie geologii i klimatu Czerwonej Planety może również pomóc zrozumieć, dlaczego losy Ziemi i Marsa – pomimo pewnych wczesnych podobieństw – potoczyły się innymi drogami.

Perseverance to pierwszy etap podróży w obie strony

Weryfikacja starożytnego życia na Marsie niesie ze sobą potrzebę zbadania wielu próbek. Perseverance będzie pierwszym w historii łazikiem, który zawiezie na Marsa system buforowania próbek w celu spakowania szczególnie interesujących i przywiezienia ich na Ziemię w ramach przyszłej misji.

Zamiast sproszkować skały w sposób, w jaki robi to wiertło łazika Curiosity NASA, wiertło Perseverance będzie wycinać nienaruszone rdzenie skalne o wielkości mniej więcej kawałka kredy i umieszczać je w probówkach, które następnie będą przechowywane w odpowiednim miejscu. Gdy próbki znajdą się na Ziemi, będzie można je zbadać za pomocą instrumentów zbyt dużych i złożonych, aby dało się je obecnie wysłać na Marsa. Na pewno dostarczą o wiele więcej cennych informacji niż nawet najbardziej zaawansowany technologicznie łazik.

Perseverance wiezie ze sobą instrumenty i technologie, które pomogą utorować drogę załogowym misjom na Księżyc i Marsa

Wśród przyszłościowych technologii tej misji, które mogą przynieść korzyści podczas załogowych misji, jest system Terrain-Relative Navigation, czyli system nawigacji zależnej od terenu. Jako część systemu lądowania statku kosmicznego, nawigacja relatywna terenu umożliwi lądującemu statkowi szybkie i autonomiczne ustalenie swojego położenia nad powierzchnią Marsa i modyfikowanie jego trajektorii.

Perseverance będzie również miał większą autonomię na powierzchni niż jakikolwiek inny łazik, w tym autonomiczne inteligentne pojazdy, które pozwolą mu pokonać większy obszar w ciągu jednego dnia operacji przy mniejszej liczbie instrukcji od inżynierów z Ziemi. Ta możliwość szybkiego przemieszczania się sprawi, że eksploracja Księżyca, Marsa i innych ciał niebieskich będzie bardziej efektywna.

Ponadto Perseverance przeprowadzi eksperyment technologiczny o nazwie MOXIE (skrót od Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment), który będzie produkować tlen z atmosfery dwutlenku węgla Marsa. Pokaże sposób, w jaki przyszli odkrywcy mogą wytwarzać tlen do paliwa rakietowego, a także do oddychania.

Dwa inne instrumenty pomogą inżynierom zaprojektować systemy dla przyszłych odkrywców, którzy będą mogli wylądować i przetrwać na Marsie: pakiet MEDLI2 (Mars Entry, Descent, and Landing Instrumentation 2) nowa generacja pakietu użytego w ramach misji Mars Science Laboratory w łaziku Curiosity, zaś zestaw czujników MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer) dostarczy informacji o pogodzie, klimacie oraz powierzchniowym promieniowaniu ultrafioletowym i kurzu.

W ramach misji Perseverance zostanie użyty helikopter Ingenuity Mars. Będzie to eksperyment technologiczny niezależny od misji naukowej łazika. Ingenuity podejmie próbę pierwszego w historii napędzanego, kontrolowanego lotu samolotu w innym świecie. Jeśli helikopter odniesie sukces w swoim 30/31-dniowym oknie demonstracyjnym, dane mogą pomóc w przyszłych eksploracjach Czerwonej Planety.

Misja Mars 2020 Perseverance zawiera więcej kamer niż jakakolwiek inna wcześniejsza misja międzyplanetarna w historii – sumie 23. Naukowcy planują udostępniać obrazy na stronie internetowej misji. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, będziemy mogli nie tylko oglądać zdjęcia o wysokiej rozdzielczości, ale również po raz pierwszy usłyszeć odgłosy lądowania dzięki mikrofonowi przymocowanemu z boku łazika. Kolejny mikrofon w SuperCam pozwoli posłuchać wiatru marsjańskiego.

Na koniec ciekawostka

W ramach misji zgłosiło się 10,9 miliona osób, które wysłały swoje imię i nazwisko na Marsa. Zostały one osadzone na jednym z trzech chipów silikonowych umieszczonych na tabliczce łazika, na której widnieje napis „Explore as one” zapisany alfabetem Morse’a.

Opracowano na podstawie:
7 Things to Know About the NASA Rover About to Land on Mars