Marsa zinātniskā laboratorija (MSL): Curiosity — NASA misija un atklājumi

Atklājiet Marsa zinātniskās laboratorijas (MSL) Curiosity misiju — NASA atklājumi par ūdeni, potenciālu dzīvību, iežu paraugiem un roveru tehnoloģiju uz Marsa.

Marsa zinātniskā laboratorija (MSL) ir NASA misija, kuras mērķis ir uz Marsa planētas virsmas nogādāt un kontrolēt roveri Curiosity. MSL tika palaista 2011. gada 26. novembrī. MSL veiksmīgi veica pirmo precīzo nosēšanos uz Marsa. Tas 2012. gada 5./6. augustā (atkarībā no laika joslas) nolaidās uz Marsa Gale krāterī un sāka pētīt Marsa virsmu.

"Curiosity" rovera mērķis ir pētīt Marsa vēsturi. Tā mērķis bija noskaidrot, vai uz Marsa ir vai kādreiz ir bijusi vide, kas spēj uzturēt mikrobioloģisku dzīvību. Tas patiešām to izdarīja, atrodot pierādījumus, ka pirms ~3 miljardiem gadu tur reiz bijis ūdens un dzīvību atbalstoša vide. Ir svarīgi zināt, ka tā atklāja, ka dzīvība VARĒTU BIJUSI pastāvēt, nevis ka tā noteikti BIJUSI. Tā arī rūpīgi izpētīs paraugus, kas ņemti no augsnes, un urbtus pulverus no iežiem.

Nosēšanās un tehnoloģija

MSL izmantoja sarežģītu nosēšanās procedūru, ko sauc par "sky crane" — pēdējā fāzē roveri nolaida uz virsmas, izmantojot balstiekārtu ar trošu sistēmu. Pēc veiksmīgās nosēšanās Curiosity uzlöda savus zinātniskos instrumentus un sāka vētīt apkārtni. Roveris ir aprīkots ar radioizotopa termoelektrisko ģeneratoru (MMRTG), kas nodrošina stabilu enerģijas avotu un ļauj darboties daudz ilgāk nekā saules baterijām balstītiem roveriem.

Zinātniskie instrumenti

"Curiosity" ir piecas reizes smagāks par Marsa izpētes roveriem "Spirit" un "Opportunity" un nes vairāk nekā desmit reizes smagākus zinātniskos instrumentus nekā tie. To palaida ar raķeti Atlas V 541. Paredzams, ka "Curiosity" darbosies vismaz vienu marsiešu gadu (668 marsiešu sols/686 Zemes dienas), bet var nodzīvot daudz ilgāk. Tas pētīs Marsu ar lielāku darbības rādiusu nekā jebkurš cits roveris.

Galvenie zinātniskie instrumenti ietver, bet neaprobežojas ar:

• Mastcam — kameru komplekss, kas iegūst krāsainus attēlus un videomateriālu;
• ChemCam — lāzera spektrometru, kas nosaka ķīmisko sastāvu no attāluma;
• APXS un MAHLI — rokas instrumenti, kas mēra elementāro sastāvu un veic tuvplānus (roveram ir roka ar instrumentiem);
• CheMin — rentgena difrakcijas ierīce minerālu noteikšanai;
• SAM (Sample Analysis at Mars) — ķīmiskās un organiskās vielas analīze, gāzu hromatogrāfija un masas spektrometrija;
• RAD — starojuma mērītājs, kas novērtē radiācijas risku astronautiem;
• REMS — atmosfēras un meteoroloģiskie sensori;
• MARDI — videosistēma nosēšanās fāzei;
• DAN — subsurface neitronu detektors ūdens/hidroksila mērījumiem.

Galvenie atklājumi

Curiosity ir sniegusi daudz nozīmīgu atklājumu par Marsu un tā vēsturi. No tiem svarīgākie ir:

• Pierādījumi par senām saldūdens sistēmām Gale krātera apgabalā — seno ezeru sedimentu, kas liecina par ilgstošu, salīdzinoši neitrālu (dzīvībai draudzīgu) vidi;
• Atklājumi par minerālu klātbūtni, īpaši mālu minerāliem (klajevām), kas veidojušies ilgstošā ūdens iedarbībā;
• Organiskās vielas — SAM un CheMin ir identificējuši dažādas organiskās molekulas seno klintīs, kas norāda, ka organiskie savienojumi varēja saglabāties miljardiem gadu;
• Metāna svārstības atmosfērā — SAM reģistrēja zemas pamata vērtības un arī īslaicīgus metāna pieaugumus, kas rada jautājumus par tā izcelsmi (ģeoloģisku vai potenciāli bioloģisku);
• Trūkstošo slāņu interpretācija — nogulumu slāņi un ģeoloģiskās struktūras runā par mainīgu klimatu un ilgstošām ūdens darbībām; tas palīdz saprast Marsa pāreju no mitrākas uz sausāku vidi;
• Radiācijas mērījumi — RAD noteica kosmosa pārvadājumā un Marsa virsmā iedarbīto starojuma līmeni, kas ir būtiska informācija cilvēku misijām plānošanai;
• Citi ķīmiskie atklājumi — nitrāti, bora pierādījumi un citas elementārās sastāvdaļas, kas liecina par sarežģītāku ķīmisko vidi nekā agrāk domāts.

Tehniskie dati un misijas vadība

• Rovera masa ir aptuveni 899 kg, kas padara to par smagāko no agrākajiem Marsa roveriem.
• Enerģijas avots: MMRTG (radioizotopa termoelektrisks ģenerators), kas nodrošina nepārtrauktu enerģiju neatkarīgi no saules apgaismojuma.
• MSL misija ir daļa no NASA Marsa izpētes programmas, ko vada Kalifornijas Tehnoloģiju institūta Reaktīvo dzinēju laboratorija (JPL).
• MSL projekta kopējās izmaksas ir aptuveni 2,3 miljardu ASV dolāru apmērā (atkarībā no aprēķina metodes un misijas posmiem var citēt nelielas atšķirības).
• Curiosity pārvietošanās kopējais attālums misijas gaitā ir aptuveni desmitiem kilometru (vairāk nekā 25 km), un darbs turpinās ar regulārām misijas pagarināšanām.

Piemēri nozīmīgu pieturu un paraugu vākšanas

Starptautiski atzīmējamas vietas, kurās Curiosity veica nozīmīgus pētījumus, ir Yellowknife Bay un John Klein (agrīnie mēģinājumi un urbumi), kā arī slāņainie nogulumi pie Mount Sharp, kas atklāj dažādas klimatiskas un hidroloģiskas fāzes Marsa vēsturē.

Misijas nozīme un nākotne

MSL/Curiosity būtiski paplašināja mūsu izpratni par to, ka Marsa pagātnē bija vietas ar nosacījumiem, kas varēja atbalstīt dzīvību. Tā pierādījumi par senajām saldūdens sistēmām, organiskajām vielām un minerālajiem pierādījumiem sniedz pamatu turpmākai izpētei un plānošanai — īpaši misijām, kas vāc un atved paraugus uz Zemi (piem., Perseverance un nākotnes programmas). Curiosity turpina pētīt Gale krāteri un sniedz datus, kas nepieciešami nākamajām Marsa misijām un potenciālām cilvēku ekspedīcijām.

Curiosity misijas panākumi demonstrē, kā apvienojot sarežģītas inženierijas risinājumus un mūsdienu analītiskos instrumentus, var iegūt padziļinātu izpratni par citu planētu ģeoloģiju, klimatu un iespējamību dzīvības pastāvēšanai pagātnē.

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir Marsa zinātniskā laboratorija (MSL)?

J: Kad tika uzsākta MSL darbība?

J: Ko MSL ir paveikusi?

J: Kāds ir Curiosity mērķis?

J: Kādus pierādījumus "Curiosity" atrada?

J: Kā "Curiosity" var salīdzināt ar citiem roveriem?

J: Kā tika palaists "Curiosity"?

Meklēt pēc burta