На Марсу, години изненађења и открића за НАСА-ин ровер и хеликоптер

Пре годину дана, НАСА-ин ровер Персеверанце убрзавао је да удари у Марс, приближавајући се свом одредишту након седмомесечног путовања које се протеже 290 милиона миља од Земље.

18. фебруара прошле године, летелица која је носила сонду продрла је у атмосферу Марса брзином од 13.000 миља на сат. За само седам минута – оно што НАСА-ини инжењери називају „седам минута терора“ – морао је да полети Серија маневара за нежно полагање истрајати на површиние.

Због неколико минута кашњења радио комуникације који су прекидали соларни систем, људи који су били у контролном центру мисије у НАСА-иној лабораторији за млазни погон у Калифорнији били су само посматрачи тог дана. Ако нешто крене наопако, неће имати времена да покушају да то поправе, а мисија од 2,7 милијарди долара у потрази за доказима да нешто живи на Црвеној планети завршила би у свеже ископаном кратеру.

Али истрајност је имала одличан учинак, Пошаљите узбудљив видео снимак кући док слети. НАСА је додала своју групу робота који истражују Марс.

„Ауто сам по себи ради веома добро“, рекла је Џенифер Троспер, директорка пројекта Персеверанце.

Дванаест месеци касније, упорност је унутра Кратер широк 28 миља познат као Језеро. Са терена је јасно да је пре више од три милијарде година Језеро било водено тело отприлике величине језера Тахо, са рекама које су текле од запада ка споља ка истоку.

Прво што је Персеверанце урадио је да је распоредио Ингенуити, мали роботски хеликоптер и прву летећу машину овог типа која је полетела на другој планети. Персеверанце је такође показао технологију за генерисање кисеоника која ће бити неопходна када астронаути коначно стигну на Марс.

Ровер је затим кренуо на скретање са својих првобитних планова истраживања како би проучио дно кратера у који је слетео. Испоставило се да тамошње стене нису оно што су научници очекивали. Неколико пута сам наилазио на проблеме када сам покушавао да прикупим језгра стена – цилиндре величине штапића креде – која би на крају била враћена на Земљу будућом мисијом. Инжењери су успели да реше проблеме и углавном све функционише добро.

„Била је ово веома узбудљива, а понекад и стресна година“, рекао је Џоел Хоровиц, професор наука о Земљи на Универзитету Стони Брук у Њујорку, који је члан научног тима мисије. „Темпо рада је био апсолутно невероватан.“

После вишемесечног прегледа дна кратера, тим мисије се сада спрема да крене на главни научни догађај: истраживање суве речне делте дуж западне ивице Језера.

Ово је место где научници очекују да ће пронаћи седиментне стене које ће вероватно садржати масивне налазе, а можда чак и знаке древног живота на Марсу – ако постоји било какав древни живот на Марсу.

„Делте, барем на Земљи, су настањиве средине“, рекла је Ејми Вилијамс, професорка геологије на Универзитету Флорида и чланица научног тима Персеверанце. „Постоји вода. Постоји активни седимент који се преноси из реке у језеро.“

Такви седименти могу ухватити и задржати честице угљеника повезане са животом. „То је одлично место за тражење органског угљеника“, рекао је др Вилијамс. „Тако да се надамо да ће органски угљеник оригиналан на Марсу бити концентрисан у тим слојевима.“

Упорност никада није слетела више од једне миље од делте. Чак и из даљине, камера орловског ока може открити очекиване седиментне слојеве. Било је и камених громада, неке величине аутомобила, које су стајале на делти, и камених громада које су се испирале у кратер.

„Све то прича сјајну причу“, рекао је Џим Бел, планетарни научник са Универзитета у Аризони.

Подаци потврђују да оно што орбитални снимци сугеришу да је речна делта то заиста јесте и да је историја воде овде сложена. Стене, које су готово сигурно долазиле са околних висова, указују на периоде насилних поплава на Језеру.

То није била само спора, нежна седиментација муља, песка и блата“, рекао је др Бел, који је главни истраживач за напредне камере Персеверанце постављене на јарбол.

Менаџери мисије су првобитно планирали да крену право у делту са места слетања. Али ровер се спустио до места где је директан пут био закрчен пешчаним динама које није могла да пређе.

Били су запањени геолошким формацијама на југу.

„Дошли смо до изненађујуће локације и извукли смо најбоље из тога“, рекао је Кенет Фарли, геофизичар са Цалтецх-а који служи као научник пројекта који води истраживање.

Пошто је Језеро кратер који је некада био језеро, очекивало се да ће његово дно бити громаде формиране од наноса који се таложио на дно.

Али на први поглед, недостатак слојева значи да „не изгледа видљиво седиментно“, рекла је Кетрин Стак-Морган из НАСА-ине Лабораторије за млазни погон, заменик научника пројекта. Истовремено, није било јасних назнака да је ни вулканског порекла.

Рекао је Николас Тоска, професор минералогије и петрологије на Универзитету Кембриџ у Енглеској и члан научног тима.

Док су научници и инжењери размишљали да ли да крену на север или југ, тим који је направио роботски хеликоптер под називом Ингенуити експериментисао је са њиховим иновацијама.

Хеликоптер је био касни додатак мисији и требало је да послужи као доказ концепта за летење у разређеном ваздуху Марса.

Креативност се 18. априла прошле године попела на висину од 10 стопа, лебдела 30 секунди, а затим се вратила на земљу. Лет је трајао 39,1 секунду.

Током наредних недеља, Ингенуити је направио још четири лета како би повећао време, брзину и брзину.

Ово је помогло да се избегне губљење времена на вожњу до необичних стена које су изгледале занимљиво на фотографијама из орбите.

„Послали смо хеликоптер и видели слике и изгледало је веома слично ономе што смо ми били“, рекла је госпођа Троспер. „Зато смо одлучили да не возимо.“

Хеликоптер наставља да лети. Управо је завршио свој деветнаести лет и још увек је у одличној форми. Батерије се још пуне. Хеликоптер је показао своју способност да лети по хладнијем и тањем времену у зимским месецима. Успело је да уклони већину прашине која је пала на њега током прашне олује у јануару.

„Углавном све изгледа зелено“, рекао је Теодор Тзанитос, који води тим за иновације у ЈПЛ-у.

Док су истраживали стене јужно од места слетања, научници су решили неке од својих мистерија када је ровер користио своје бургије да избруси плитке рупе у две од њих.

„О мој Боже, ово изгледа вулкански“, рекла је др Стек Морган, сећајући се њене реакције. „Тачно оно што бисте очекивали за ток базалтне лаве.

Инструменти које носи Персеверанце за проучавање састојака Марсових стена могу да врше прецизно дефинисана мерења на фрагментима стене мале попут зрна песка. Камере на роботској руци могу да снимају слике изблиза.

Та запажања су открила велика зрна оливина, магматског минерала који се може акумулирати на дну великог тока лаве. Накнадни преломи су се појавили између зрна оливина испуњених карбонатом, минералом који је настао интеракцијом са водом.

Сада се размишља да је дно кратера Језеро иста магматска стена богата оливином која је посматрана орбиталним летелицама у том подручју. Можда је настао пре него што је кратер био испуњен водом.

Седименти из језера су можда прекрили стене, а вода је продирала кроз седименте да би испунила пукотине карбонатом. Затим су, полако, током неколико милијарди година, ветрови однели талог.

Геолозима на Земљи је тешко да замисле око чињенице да разређени ваздух на Марсу може да еродира много стена.

„Не можете пронаћи пејзаже блиске онима на Земљи“, рекао је др Фарли.

Највише узнемирујући тренутак током прве године догодио се приликом прикупљања узорака стена. Деценијама су планетарни научници сањали да донесу делове Марса на Земљу, где би могли да их проучавају користећи најсавременију опрему у лабораторијама.

Истрајност је први корак у претварању овог сна у стварност ископавањем камених језгара и њиховим затварањем у цеви. Међутим, ровер нема начин да добије узорке стена са Марса и назад на Земљу; који чека Још једна мисија позната као повратак узорка МарсаТо је сарадња НАСА-е и Европске свемирске агенције.

Док су развијали бургију за издржљивост, инжењери су је тестирали користећи различите стене. али онда Први камен на Марсу покушао сам да истрајем у копању Испоставља се да се разликују од свих стена Земље.

Камење у њиховом језгру претворило се у прашину током бушења и исклизнуло из цеви. После неколико успеха, још један покушај копања наишао је на проблеме. Шљунак је пао из цеви у неудобан део ровера – круг где су смештене бургије – и било је потребно недеље решавања проблема да би се почистили остаци.

„Ово је било узбудљиво, и не нужно на најбољи начин“, рекао је др Стек Морган. „Остатак истраживања је прошао веома добро.

Персеверанце ће у неком тренутку испустити неке од својих узорака камена за ровер на повратној мисији на Марс. Ово је да би се спречио сценарио из ноћне море у којем упорност умире и не постоји начин да се добије камење које држи.

Максимална брзина Персеверанце-а је отприлике иста као Цуриосити, НАСА ровер је срушио још један кратер 2012. Али побољшани програми аутономне вожње значе да може да пређе веће удаљености у једном лету. Да бисте стигли до делте, потребно је истрајати да се вратите до места слетања, а затим кренете рутом око дина на северу.

Може доћи до делте крајем маја или почетком јуна. Креативност ће покушати да буде испред истрајности.

Хеликоптер лети брже него што ровер може да вози, али после сваког лета његови соларни панели морају да апсорбују сунчеву светлост неколико дана да би напунили батерије. Упорност, поткрепљена топлотом велике масе плутонијума, може да покреће дан за даном.

Међутим, хеликоптер ће можда моћи да прође пречицом кроз дине.

„Планирамо да стигнемо до делте“, рекао је г. Тзанитос. „А ми разговарамо о томе шта се дешава изван делте реке.“

Али он је додао да би сваки дан могао бити последњи дан за сјај, који је дизајниран да траје само месец дана. „Надате се да имате довољно среће да наставите да летите, а ми ћемо наставити тај низ што је дуже могуће“, рекао је он.

Када Персеверанце стигне до делте, најузбудљивије откриће биће слике онога што је изгледало као микрофосили. У овом случају, „морамо да почнемо да се питамо да ли су неке куглице органске материје распоређене у облику који оцртава ћелију“, рекла је геобиолог са МИТ-а Тања Босак.

Мало је вероватно да би истрајни од остатака живог бића видео нешто недвосмислено. Због тога је толико важно вратити стене на Земљу ради ближег испитивања.

Др Босак нема чврсто мишљење да ли на Марсу има живота.

„Заиста покушавамо да уђемо у то када имамо врло мало знања“, рекла је она. „Немамо појма када су се хемијски процеси удружили да би формирали прву ћелију. Дакле, можда гледамо у нешто што је тек учило какав је живот.“