Pendahulu
Pelayaran pertama yang berjaya mendarat di Marikh adalah American Sojourner. Sebagai sebahagian daripada program Mars Pathfinder, pada tahun 1997, dia bekerja di planet ini selama tiga bulan penuh, kadang-kadang melebihi jangka hayat. Rover tidak menghadapi tugas yang sangat sukar - hakikat untuk mencari alat robot darat di Planet Merah membuat percikan di dunia. Walaupun begitu, Sojourner berjaya mengirim banyak foto Mars, dan juga melakukan kajian meteorologi dan geologi yang sederhana.
Dua tahun kemudian, NASA sekali lagi mengirim misi Mars ke angkasa lepas, yang bertujuan untuk kajian terperinci mengenai tanah dan keadaan iklim planet ini. Misi Mars Polar Lander berakhir dengan kegagalan - kenderaan keturunan terhempas dengan alasan yang masih belum diketahui. Di atas kapal angkasa, radar laser Rusia (lidar), yang dirancang untuk mengkaji komposisi atmosfera, juga hilang.
Orang Amerika memasuki abad ke-21 sebagai pemimpin dunia yang tidak dipertikaikan dalam penerokaan Mars dan menyokong kejayaan mereka pada tahun 2003 dengan pelancaran program Mars Exploration Rover. Menurut rencananya, dua penjelajah seharusnya mempelajari planet ini - Semangat dan Peluang. Kedua-dua pendarat pendarat mendarat di permukaan Marikh pada Januari 2004 dengan selang 21 hari Bumi. Reka bentuk Peluang terbukti begitu dipercayai dan tahan lama sehingga rover terus beroperasi sehingga Jun 2018.
Kini penambang 900 kilogram Curiosity dengan sumber kuasa radioisotop beroperasi di Marikh, yang melanda planet ini pada bulan Ogos 2012. Tugas utamanya adalah menggerudi dan memeriksa sampel. Pada masa ini, misi ini telah dilanjutkan selama-lamanya.
Ini tidak cukup untuk orang Amerika, dan bahkan lebih awal, pada tahun 2008, sebuah stesen Phoenix bersaiz kecil muncul di planet ini, salah satu misi adalah untuk mencari kehidupan di luar bumi. Peranti ini tidak disesuaikan dengan pergerakan, relatif murah ($ 400 juta) dan hidup dalam keadaan aktif hanya beberapa bulan. Walaupun begitu, Phoenix menemui air di Marikh dan melakukan analisis kimia sederhana terhadap tanah.
Orang Amerika mengambil masa hampir sepuluh tahun untuk menggantikan robot eksplorasi pegun yang tidak berfungsi pada musim gugur 2008. Stesen seismik Mars dengan rig InSight NASA mendarat di planet ini pada tahun 2018 dan hingga kini berjaya menghantar hasil penyelidikan ke Bumi.
Kehadiran satu alat bergerak dan satu alat tentera Martian jelas tidak mencukupi bagi orang Amerika. Untuk mengukuhkan kehadirannya di Marikh, pada 18 Februari 2021, Perseverance rover mendarat di permukaan. Dan dia mempunyai helikopternya sendiri.
Adakah kehidupan di Marikh?
Pertama sekali, Perseverance adalah rover terbesar yang pernah dijatuhkan di Red Planet setakat ini. Elon Musk pernah meluncurkan roadster elektriknya ke angkasa, dan NASA menghantar rover berukuran kereta ke Mars. Ketekunan panjangnya sekitar 3 meter, lebar 2.7 meter dan tinggi 2.2 meter. Untuk rover yang agak besar, bahan super kuat dan ultra ringan digunakan, itulah sebabnya berat peranti dalam keadaan daratan hampir melebihi satu tan. Dalam keadaan Marikh, Ketekunan akan mempunyai berat dua setengah kali lebih sedikit.
Pelancaran projek yang begitu kompleks dan mahal (lebih dari $ 3 bilion) mesti disokong oleh program penyelidikan yang sesuai di Marikh. Untuk membenarkan perbelanjaan, orang Amerika melengkapkan rover dengan beberapa alat menarik sekaligus.
Pertama sekali, ini adalah alat model MOXIE untuk sintesis oksigen dari karbon dioksida di atmosfer Martian, yang nilainya mencapai 93%. Secara teori, semuanya sangat mudah - dari molekul karbon dioksida CO2 kita meruntuhkan oksigen atom dan menggabungkannya dengan yang sama. Ekzos menghasilkan karbon monoksida dan oksigen molekul, yang cukup bernafas.
Sebelum itu, dalam keadaan ruang, oksigen disintesis dengan elektrolisis air, tetapi untuk kehidupan satu orang, satu kilogram air setiap hari diperlukan - kaedah ini tidak berlaku untuk Mars. Ringkasnya, alat MOXIE memampatkan karbon dioksida, memanaskannya hingga 800 darjah dan mengalirkan arus elektrik melaluinya. Akibatnya, oksigen tulen dilepaskan di anoda sel gas, dan karbon monoksida di anod. Kemudian campuran gas disejukkan, diperiksa kesucian dan dibebaskan ke atmosfer Mars.
Jelas, pada masa yang akan datang, ribuan penjana sedemikian akan memproses karbon dioksida Martian menjadi suasana yang mesra manusia. Perlu diperhatikan bahawa teknologi ini bukanlah yang paling maju. Masih, menurut teori, dari dua molekul CO2 hanya satu O yang dihasilkan2… Dan ini jauh dari keberkesanan sebenar pemasangan tersebut. Jauh lebih menarik ialah idea membahagi karbon dioksida menjadi karbon C dan molekul O2… Pada tahun 2014, jurnal Science menerbitkan kaedah untuk sintesis oksigen dari CO2 di bawah pengaruh laser ultraviolet. Lima tahun kemudian, Institut Teknologi California mengemukakan idea untuk mempercepat dan memukul molekul karbon dioksida pada permukaan lengai seperti kerajang emas. Hasil daripada perlakuan biadab ini, karbon dioksida terbelah menjadi molekul oksigen dan karbon, iaitu jelaga. Tetapi sementara teknik tersebut jauh dari kesempurnaan teknologi, dan NASA harus puas dengan peranti seperti MOXIE.
Alat menarik kedua untuk rover adalah PIXL, yang dirancang untuk mengimbas kawasan sekitarnya dengan sinar-X. Peranti ini melakukan ujian tanah untuk bahan kimia dan unsur-unsur yang boleh menjadi penanda makhluk hidup. Pembangun memastikan bahawa PIXL mampu mengenali lebih daripada 26 unsur kimia. Tugas serupa dilakukan oleh pengimbas SuperCam multifungsi, yang mampu menentukan komposisi atom dan molekul batuan dari tujuh meter. Untuk ini, ia dilengkapi dengan laser dan sensor inframerah yang sangat sensitif.
Bukan itu sahaja. Analisis untuk kehadiran jejak kehidupan dilakukan oleh "pakar forensik" SHERLOC dan WATSON. SHERLOC berfungsi dalam jarak ultraviolet, menyiasat batu-batu di sekitarnya dengan laser. Prinsipnya sangat mirip dengan karya para pembunuh bumi yang mencari bukti biologi dengan lampu suluh UV. WATSON, seterusnya, menangkap semua yang berlaku pada kamera. Sepasang sensor bersama dengan sinar X PIXL terletak di hujung boom rover.
Ketekunan tidak mempunyai latihan untuk menerokai kawasan pedalaman Martian. Untuk tujuan ini, pemindai radar RIMFAX digunakan, yang mampu "mengimbas" Mars hingga kedalaman 10 meter. GPR akan memetakan permukaan yang mendasari dan mencari deposit es Martian.
Mars rover dengan helikopter
"Show-stopper" utama Ketekunan bukanlah supergadget yang dijelaskan di atas dan bukan juga loji tenaga nuklear, tetapi pesawat pertama untuk Mars. Setelah mendarat di kawah Martian Jezero, penumpang membawa helikopter sepaksi miniatur di bawah perutnya. Dalam tradisi astronotik Amerika yang terbaik, nama helikopter itu dipilih berdasarkan persaingan, dan yang terbaik adalah Ingenuity. Oleh Vaniza Rupani, graduan ke-11 dari Northport.
Helikopter tidak membawa peralatan saintifik. Tugas utamanya adalah untuk menunjukkan potensi penerbangan di atmosfer Mars, yang terdiri hampir keseluruhannya dari karbon dioksida. Atmosfera Planet Merah serupa dengan ketumpatan Bumi, tetapi graviti 2.5 kali lebih sedikit. Pesawat menarik sebanyak 1, 8 kilogram dan untuk beratnya dilengkapi dengan baling-baling yang agak kecil (kelajuan putaran - 2537 rpm) - bonus graviti Mars. Walau bagaimanapun, penurunan suhu yang besar di permukaan planet memaksa para jurutera membina sistem perlindungan terma yang kompleks di helikopter. Penerbangan pertama Ingenuity dijadualkan tidak lebih awal dari 8 April, dan keseluruhan program ujian harus diselesaikan dalam sebulan. Helikopter boleh guna - setelah menguji ia akan tetap berada di Marikh sebagai serpihan asing. Ketekunan juga akhirnya akan berubah menjadi sekeping paduan mahal, tetapi kitaran hayatnya jauh lebih lama.
Diandaikan bahawa Perseverance akan menjatuhkan satelitnya di dalam bekas pelindung berbentuk gitar, memutar kembali puluhan meter dan melancarkan program penerbangan ujian dari jauh. Helikopter harus terbang mengelilingi jalan tanpa meninggalkan kawasan pengawasan kamera dan pengimbas. Bahagian yang paling sukar adalah bertahan malam Martian sejuk pertama untuk helikopter miniatur. Sekiranya anda membaca bahan sebelum 8 April 2021, maka Martian rover hanya bergerak menuju lapangan terbang yang telah dipilih untuk pelancaran Ingenuity.
