Η αποστολή της ΝΑSΑ στον Άρη το 2020


 

Επισκόπηση αποστολής του προγράμματος Mars 2020

Η αποστολή ρομποτικού οχήματος εξερεύνησης του Άρη Mars 2020 αποτελεί μέρος του προγράμματος εξερεύνησης του Άρη της NASA, μια μακροπρόθεσμη προσπάθεια ρομποτικής εξερεύνησης του κόκκινου πλανήτη. Η αποστολή του Άρη το 2020 αντιμετωπίζει επιστημονικούς στόχους υψηλής προτεραιότητας για την εξερεύνηση του Άρη, συμπεριλαμβανομένων βασικών ερωτημάτων σχετικά με τις δυνατότητες ζωής στον Άρη. Η αποστολή παίρνει το επόμενο βήμα όχι μόνο αναζητώντας σημάδια κατοικήσιμων συνθηκών στον Άρη στο αρχαίο παρελθόν, αλλά και αναζητώντας σημάδια προηγούμενης μικροβιακής ζωής. Το ρομποτικό όχημα εξερεύνησης του Mars 2020 θα εισάγει ένα τρυπάνι, που μπορεί να συλλέξει δείγματα πυρήνων από πετρώματα και εδάφη με «προοπτικές» και να τα βάλει στην άκρη σε μια «κρύπτη» στην επιφάνεια του Άρη. Μια μελλοντική αποστολή θα μπορούσε ενδεχομένως να επιστρέψει αυτά τα δείγματα στη Γη. Αυτό θα βοηθούσε τους επιστήμονες να μελετήσουν τα δείγματα σε εργαστήρια με ειδικό εξοπλισμό μεγέθους δωματίου, που θα ήταν πολύ μεγάλο για να μεταφερθεί στον Άρη.

Η αποστολή παρέχει, επίσης, ευκαιρίες για τη συγκέντρωση γνώσεων και την παρουσίαση τεχνολογιών που θα αντιμετωπίζουν τις δυσκολίες των μελλοντικών αποστολών ανθρώπων στον Άρη. Αυτές περιλαμβάνουν τη δοκιμή μιας μεθόδου για την παραγωγή οξυγόνου από την ατμόσφαιρα του Άρη, τον εντοπισμό άλλων πόρων (όπως τα υπόγεια ύδατα), τη βελτίωση των τεχνικών προσγείωσης και τον χαρακτηρισμό του καιρού, σκόνης και άλλων πιθανών περιβαλλοντικών συνθηκών, που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τους μελλοντικούς αστροναύτες που θα ζουν και θα εργάζονται στον Άρη.

Στο χρονοδιάγραμμα της αποστολής προβλέπεται η δυνατότητα εκτόξευσης τον Ιούλιο του 2020, όταν η Γη και ο Άρης βρίσκονται σε καλή θέση για προσεδάφιση στον Άρη. Δηλαδή, χρειάζεται λιγότερη ισχύ για να ταξιδέψει στον Άρη αυτό το χρονικό διάστημα, σε σύγκριση με άλλες φορές που η Γη και ο Άρης βρίσκονται σε διαφορετικές θέσεις στις τροχιές τους. Για να κρατήσει το κόστος αποστολής και τους κινδύνους όσο το δυνατόν χαμηλότερα, ο σχεδιασμός του Mars 2020 βασίζεται στην επιτυχημένη αρχιτεκτονική αποστολής του Mars Science Laboratory της NASA, συμπεριλαμβανομένου του διαστημικού οχήματος Curiosity και του πετυχημένου συστήματος προσγείωσης.

.

.

Χρησιμοποιώντας πετυχημένες τεχνολογίες και προωθώντας νέες.
Η τεχνολογική ανάπτυξη καθιστά τις αποστολές δυνατές.

Κάθε αποστολή του Άρη είναι μέρος μιας συνεχούς αλυσίδας καινοτομίας. Κάθε μία βασίζεται σε προηγούμενες αποστολές με πετυχημένες τεχνολογίες και συμβάλλει με δικές του καινοτομίες σε μελλοντικές αποστολές. Αυτή η αλυσίδα επιτρέπει στη NASA να προωθήσει τα όρια του τι είναι επί του παρόντος δυνατό, ενώ εξακολουθεί να βασίζεται σε δοκιμασμένες τεχνολογίες.

Η αποστολή Mars 2020 αξιοποιεί την επιτυχημένη αρχιτεκτονική της αποστολής του Curiosity (Mars Science Laboratory) της NASA, αντιγράφοντας το μεγαλύτερο μέρος του συστήματος εισόδου, καθόδου και προσγείωσης και μεγάλο μέρος του σχεδιασμού του.

Η αποστολή προωθεί διάφορες τεχνολογίες, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που σχετίζονται με τις προτεραιότητες του National Research Council’s 2011 Decadal Survey και για μελλοντικές ανθρώπινες αποστολές στον Άρη. Τα σχέδια περιλαμβάνουν ένα μίγμα νέων δυνατοτήτων, μέσω επενδύσεων από το Πρόγραμμα Διαστημικής Τεχνολογίας της NASA, τη Διεύθυνση Διερεύνησης Ανθρώπινων Ερευνών και Επιχειρήσεων και τις συνεισφορές διεθνών εταίρων.

Πολλές καινοτομίες επικεντρώνονται στις τεχνολογίες εισόδου, καθόδου και προσεδάφισης, οι οποίες συμβάλλουν στην εξασφάλιση ακριβών και ασφαλών προσγειώσεων. Περιλαμβάνουν αισθητήρες για τη μέτρηση της ατμόσφαιρας, κάμερες και μικρόφωνο, και τουλάχιστον δύο βασικούς τρόπους για να φτάσουν στην επιφάνεια του Άρη με μεγαλύτερη ακρίβεια και μικρότερο κίνδυνο (Range Trigger and Terrain-Relative Navigation).

Η μελέτη της κατοίκησης του Άρη, αναζήτηση σημάτων προηγούμενης μικροβιακής ζωής, συλλογή και αποθήκευση δειγμάτων και η προετοιμασία για μελλοντικές ανθρώπινες αποστολές.

Συνδέσεις του προγράμματος Mars 2020 με το Επιστημονικό Πρόγραμμα Εξερεύνησης του Άρη.

Η επιστημονική στρατηγική για το Πρόγραμμα Εξερεύνησης του Άρη (MEP) της NASA είναι η αναζήτηση ενδείξεων ζωής. Ο ρόλος του του προγράμματος Mars 2020 συμβάλλει στη στρατηγική αυτή, καθώς και στους τέσσερις μακροπρόθεσμους επιστημονικούς στόχους του Προγράμματος:

.

Πρώτος επιστημονικός στόχος: διαπίστωση αν έχει προκύψει ποτέ ζωή στον Άρη.

Η αποστολή του ρομποτικού οχήματος εξερεύνησης Mars 2020 επικεντρώνεται σε επιφανειακές μελέτες του περιβάλλοντος του Άρη, αναζητώντας συντηρημένα σημάδια βιολογικών χαρακτηριστικών σε δείγματα βράχων που σχηματίστηκαν σε παλαιότερα αριανά περιβάλλοντα, με συνθήκες που θα μπορούσαν να ήταν ευνοϊκές για τη μικροβιακή ζωή. Είναι η πρώτη αποστολή ρομποτικού οχήματος εξερεύνησης σχεδιασμένη να αναζητά σημάδια προηγούμενης μικροβιακής ζωής. Οι προηγούμενες αποστολές ρομποτικών οχημάτων επικεντρώθηκαν και επιβεβαίωσαν ότι ο Άρης κάποτε είχε συνθήκες για ανθρώπινη κατοίκηση.

 

Δεύτερος επιστημονικός στόχος: χαρακτηρισμός του κλίματος στον Άρη.

Οι προηγούμενες κλιματικές συνθήκες του Άρη αποτελούν το επίκεντρο της αποστολής του Mars 2020. Τα όργανα του ρομποτικού οχήματος εξερεύνησης της αποστολής θα αναζητήσουν στοιχεία για αρχαία κατοικήσιμα περιβάλλοντα, όπου θα μπορούσε να υπήρχε μικροβιακή ζωή στο παρελθόν.

 

Τρίτος επιστημονικός στόχος: χαρακτηρισμός της γεωλογίας του Άρη.

Το ρομποτικό όχημα εξερεύνησης Mars 2020 έχει σχεδιαστεί για να μελετήσει το τις καταγραφές των βράχων για να αποκαλύψει περισσότερα για τις γεωλογικές διαδικασίες που δημιούργησαν και τροποποίησαν τον φλοιό και την επιφάνεια του Άρη, μέσα στο πέρασμα του χρόνου. Κάθε στρώμα βράχου στην επιφάνεια του Άρη περιέχει ένα αρχείο με στοιχεία του περιβάλλοντος στο οποίο σχηματίστηκε. Το ρομποτικού όχημα εξερεύνησης Mars 2020 θα αναζητήσει στοιχεία από βράχους που σχηματίστηκαν στο νερό και που διατηρούν στοιχεία για οργανικά συστατικά, τα χημικά δομικά στοιχεία της ζωής.

 

Τέταρτος επιστημονικός στόχος: προετοιμασία της αποστολής ανθρώπων.

Το ρομποτικό όχημα εξερεύνησης Mars 2020 επιδεικνύει βασικές τεχνολογίες για τη χρήση φυσικών πόρων στο περιβάλλον του Άρη για την υποστήριξη ζωής και καυσίμων. Παρακολουθεί, επίσης, τις περιβαλλοντικές συνθήκες, ώστε οι υπεύθυνοι σχεδιασμού της αποστολής να κατανοήσουν καλύτερα τον τρόπο προστασίας των ανθρώπων – μελλοντικών εξερευνητών.

Αυτός ο επιστημονικός στόχος σχετίζεται με την εθνική διαστημική πολιτική για την αποστολή ανθρώπων στον Άρη τη δεκαετία του 2030. Παρόμοια με την ιστορία της εξερεύνησης του φεγγαριού της Γης, οι ρομποτικές αποστολές στον Άρη παρέχουν μια βασική κατανόηση του περιβάλλοντος και δοκιμάζουν καινοτόμες τεχνολογίες για μελλοντική ανθρώπινη εξερεύνηση.

Οι επενδύσεις στις τεχνολογίες του προγράμματος Mars 2020 περιλαμβάνουν συνεισφορές από τη διεύθυνση αποστολών Ανθρώπινων Ερευνών και Επιχειρήσεων (HEO) της NASA και από το Πρόγραμμα Διαστημικής Τεχνολογίας (STP) στο πλαίσιο των μακροπρόθεσμων προσπαθειών της NASA για την ανάπτυξη μελλοντικών δυνατοτήτων για την εξερεύνηση του ανθρώπινου διαστήματος.

Όλα σχετίζονται με τις δυνατότητες του Άρη ως τόπου ζωής. Οι επιστημονικοί στόχοι εξετάζουν τη δυνατότητα της προηγούμενης μικροβιακής ζωής. Ακόμα κι αν το ρομποτικό όχημα εξερεύνησης δεν ανακαλύψει σημάδια προηγούμενης ζωής, ανοίγει το δρόμο για την ανθρώπινη ζωή στον Άρη κάποια μέρα. Το ρομποτικό όχημα εξερεύνησης Mars 2020 διεξάγει επίσης άλλες επιστημονικές μελέτες σχετικά με τους τέσσερις στόχους του. Για παράδειγμα, το ρομποτικό όχημα εξερεύνησης παρακολουθεί τον καιρό και τη σκόνη στην ατμόσφαιρα του Άρη. Τέτοιες μελέτες είναι σημαντικές για την κατανόηση των ημερήσιων και εποχιακών αλλαγών στον Άρη και θα βοηθήσουν τους μελλοντικούς ανθρώπινους εξερευνητές να προβλέψουν καλύτερα τον καιρό του Άρη.

.

Τεχνολογία του Mars 2020: Κληρονομιά και Καινοτομία

Τεχνολογίες για την είσοδο, την κάθοδο και την προσγείωση

Η αποστολή βασίζεται σε αποδεδειγμένα πετυχημένες τεχνολογικές καινοτομίες, ειδικά για την είσοδο, την κάθοδο και την προσγείωση (EDL – Entry, Descent, and Landing). Όπως και το ρομποτικό όχημα εξερεύνησης NASA Curiosity (αποστολή του Mars Science Laboratory), το διαστημόπλοιο Mars 2020 χρησιμοποιεί ένα καθοδηγημένο σύστημα εισόδου, καθόδου και προσγείωσης. Το σύστημα προσγείωσης της αποστολής Mars 2020 περιλαμβάνει ένα αλεξίπτωτο, όχημα καθόδου και σύστημα προσέγγισης με ιμάντες, που ονομάζεται skycrane maneuver για να χαμηλώσει το διαστημικό όχημα και την πρόσδεσή του στην επιφάνεια, κατά τη διάρκεια των τελευταίων δευτερολέπτων πριν από την προσεδάφιση. Αυτός ο τύπος συστήματος προσγείωσης παρέχει τη δυνατότητα να προσγειωθεί ένα πολύ μεγάλο, βαρύ όχημα στην επιφάνεια του Άρη σε μια πιο ακριβή περιοχή προσγείωσης, από ό, τι ήταν δυνατό πριν από την προσγείωση του Curiosity. Tο ρομποτικό όχημα εξερεύνησης του Mars 2020 προσθέτει νέες τεχνολογίες εισόδου, καθόδου και προσγείωσης (EDL – Entry, Descent, and Landing), όπως η Πλοήγηση Σύγκρισης Εδάφους (TRN – Terrain-Relative Navigation). Η πλοήγηση σύγκρισης εδάφους επιτρέπει στο όχημα να ανιχνεύει και να αποφεύγει τα επικίνδυνα σημεία, με την εκτροπή του σε διπλανά σημεία, κατά την κατάβαση του μέσω της ατμόσφαιρας του Άρη. Ένα μικρόφωνο επιτρέπει στους μηχανικούς να αναλύουν την είσοδο, την κάθοδο και την προσεδάφιση. Θα μπορεί επίσης να καταγράψει τους ήχους του διαστημικού οχήματος κατά την εργασία του, που θα παρέχει στους μηχανικούς στοιχεία σχετικά με την υγεία και τις λειτουργίες του οχήματος.

Τεχνολογίες για τις λειτουργίες στην επιφάνεια του Άρη.

Ο σχεδιασμός του ρομποτικού οχήματος εξερεύνησης του Mars 2020 βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στον σχεδιασμό της μηχανικής του ρομποτικού οχήματος εξερεύνησης του Άρη Curiosity. Αυτή η εξάρτηση από ένα αποδεδειγμένα πετυχημένο σύστημα μειώνει το κόστος αποστολής και τους κινδύνους. Το σύστημα κινητικότητας μεγάλου βεληνεκούς του ρομποτικού οχήματος εξερεύνησης, του επιτρέπει να ταξιδεύει στην επιφάνεια του Άρη σε απόσταση 5 έως 20 χιλιόμετρα. Το ρομποτικό όχημα εξερεύνησης έχει μεταξύ άλλων βελτιώσεων ένα νέο, πιο ικανό σχεδιασμό τροχών. Για πρώτη φορά, το ρομποτικό όχημα εξερεύνησης φέρει ένα τρυπάνι για τη συλλογή δειγμάτων από τους βράχους του Άρη και το έδαφος. Συλλέγει και αποθηκεύει τα δείγματα σε σωλήνες στην επιφάνεια του Άρη, χρησιμοποιώντας μια στρατηγική που ονομάζεται «caching depot». Η προσωρινή αποθήκευση δείχνει μια νέα δυνατότητα του οχήματος για τη συλλογή, την αποθήκευση και τη διατήρηση δειγμάτων. Θα μπορούσε ενδεχομένως να ανοίξει το δρόμο για μελλοντικές αποστολές, που θα μπορούσαν να συλλέξουν τα δείγματα και να τα επιστρέψουν στη Γη για εντατική εργαστηριακή ανάλυση.

Το ρομποτικό όχημα εξερεύνησης του προγράμματος Mars 2020 βοηθά στην προετοιμασία για μελλοντική ανθρώπινη εξερεύνηση του Άρη με μια νέα τεχνολογία για την παραγωγή οξυγόνου από την ατμόσφαιρα του Άρη, η οποία αποτελείται κατά 96% από διοξείδιο του άνθρακα. Αυτή η παρουσίαση της νέας τεχνολογίας βοηθά τους προγραμματιστές της αποστολής να δοκιμάσουν τρόπους χρήσης των φυσικών πόρων του Άρη, για να υποστηρίξουν τους εξερευνητές και να βελτιώσουν τα σχέδια υποστήριξης ζωής, μεταφοράς και άλλων σημαντικών συστημάτων για τη ζωή και την εργασία στον Άρη.

Στείλτε το όνομά σας στον Άρη!

Μπορείτε να συμμετέχετε σε αυτήν την αποστολή, προσθέτοντας το όνομά σας σε ένα τσιπ πυριτίου, που θα κατευθυνθεί προς τον κόκκινο πλανήτη, στο διαστημικό όχημα του Mars 2020, που έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει τον Ιούλιο / Αύγουστο του 2020.

Η NASA σας δίνει τη δυνατότητα να στείλετε το όνομά σας στον Άρη, συμπληρώνοντας τα στοιχεία στην ιστοσελίδα του προγράμματος.

Όταν προσθέτετε το όνομά σας, θα λάβετε μια αναμνηστική κάρτα επιβίβασης. Οι υποβολές θα γίνουν αποδεκτές μέχρι τις 30 Σεπτεμβρίου 2019!

Μπορείτε να παρακολουθείτε την προετοιμασία της αποστολής και να γνωρίσετε περισσότερα στοιχεία για την αποστολή από την ιστοσελίδα της NASA για την αποστολή στον Άρη το 2020.

Print Friendly, PDF & Email