Εξήγηση: Τι είναι αυτό που κάνει δύσκολη την προσγείωση του ρόβερ Perseverance της NASA στον Άρη;

Συνήθως, ένα ταξίδι στον Άρη, που απέχει περίπου 300 εκατομμύρια μίλια, διαρκεί περίπου επτά-οκτώ μήνες. Το Perseverance εκτοξεύτηκε στις 30 Ιουλίου 2020 κατά τη διάρκεια του παραθύρου, όταν ο Άρης και η Γη ήταν πιο κοντά ο ένας στον άλλο.

Το ρόβερ Perseverance χρησιμοποιεί το τρυπάνι του για να συλλέξει ένα δείγμα βράχου στον Άρη σε αυτό το αχρονολόγητο έντυπο καλλιτεχνικής εννοιολογικής εικονογράφησης. (NASA/JPL-Caltech/Δελτίο μέσω Reuters)

Την Πέμπτη, το ρόβερ Perseverance της NASA αναμένεται να προσγειωθεί στον κρατήρα Jezero στον Κόκκινο Πλανήτη, μετά τον οποίο θα συνεχίσει τις εργασίες για να αναζητήσει σημάδια προηγούμενης ζωής.

Η προσγείωση είναι η συντομότερη αλλά μια από τις πιο σημαντικές και επίσης δύσκολες φάσεις της αποστολής. Η NASA λέει ότι επειδή είναι δύσκολο, μόνο το 40 τοις εκατό των αποστολών που στάλθηκαν ποτέ στον Άρη από διαστημικές υπηρεσίες σε όλο τον κόσμο ήταν επιτυχείς επειδή εκατοντάδες πράγματα πρέπει να πάτε σωστά για την σταγόνα που δαγκώνει τα νύχια.

Για να δώσουμε κάποιο πλαίσιο στη δυσκολία εκτόξευσης αποστολών όπως αυτή, υπάρχει το παράδειγμα της ερευνήτριας μαθηματικού Katherine Johnson. Στην ταινία του 2016 Κρυφές Φιγούρες , ο Taraji P. Henson έπαιξε τον Johnson που εργάστηκε για να βρει ακριβείς υπολογισμούς που καθόρισαν την τροχιά της κάψουλας που θα εκτόξευε τον John Glenn στο διάστημα το 1962.

Άλλες αποστολές στον Άρη

Μια άλλη αποστολή στον Άρη, το Αλ Αμάλ (Ελπίδα) των ΗΑΕ –η πρώτη τέτοια αποστολή στον αραβικό κόσμο– μπήκε στην τροχιά του Άρη την περασμένη εβδομάδα . Ωστόσο, αυτή είναι μια τροχιακή αποστολή και δεν περιλαμβάνει προσγείωση στην επιφάνεια του πλανήτη. Εκτός από τα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα, η Κίνα ξεκίνησε επίσης μια αποστολή στον Άρη κατά τη διάρκεια του παραθύρου Ιουλίου-Αυγούστου.

Υπό το φως τέτοιων φιλόδοξων διαστημικών αποστολών, ορισμένοι αστροβιολόγοι έχουν εκφράσει ανησυχίες για πιθανή «διαπλανητική μόλυνση». Αυτό σημαίνει μεταφορά μικροβίων με βάση τη Γη σε άλλα ουράνια σώματα και επαναφορά εξωγήινων μικροβίων στη Γη. Η Επιτροπή Διαστημικής Έρευνας (COSPAR) θεσπίζει μια «πολιτική πλανητικής προστασίας» που στοχεύει στον περιορισμό του αριθμού των μικροβίων που αποστέλλονται σε άλλους πλανήτες, καθώς και στη διασφάλιση ότι η εξωγήινη ζωή δεν προκαλεί όλεθρο στη Γη.

καθαρή αξία david spade

Πώς φτάνει ένα διαστημόπλοιο στον Άρη;

Συνήθως, ένα ταξίδι στον Άρη, που απέχει περίπου 300 εκατομμύρια μίλια, διαρκεί περίπου επτά-οκτώ μήνες. Το Perseverance εκτοξεύτηκε στις 30 Ιουλίου 2020 κατά τη διάρκεια του παραθύρου, όταν ο Άρης και η Γη ήταν πιο κοντά ο ένας στον άλλο. Αυτό το παράθυρο είναι σημαντικό αφού οι δύο πλανήτες περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο με διαφορετικές ταχύτητες και κάθε δύο χρόνια, οι πλανήτες βρίσκονται σε μια θέση που είναι πιο κοντά ο ένας στον άλλο. Οι διαστημικές υπηρεσίες προσπαθούν να εκτοξεύσουν το διαστημικό σκάφος τους κατά τη διάρκεια αυτού του παραθύρου, καθώς η πιο κοντινή απόσταση σημαίνει ότι χρησιμοποιείται λιγότερο καύσιμο πυραύλων.

Σύμφωνα με έναν ανάλυση που έγινε από το Πανεπιστήμιο Purdue , το κόστος του στερεού προωθητικού πυραύλων υπολογίζεται στα 5 $ ανά κιλό. Ωστόσο, το ρόβερ Perseverance μεγέθους αυτοκινήτου χρησιμοποιεί ένα πυρηνικό σύστημα. Σε σχεδόν 30 χρόνια, θα γίνει το πρώτο rover που θα χρησιμοποιεί εγχώρια παραγωγή πλουτώνιο που δημιουργήθηκε από εθνικά εργαστήρια στις ΗΠΑ. Το rover θα τροφοδοτείται από μια γεννήτρια που θα μετατρέπει τη θερμότητα που παράγεται από τη φυσική διάσπαση του πλουτωνίου-238 σε ηλεκτρική ενέργεια, η οποία θα κρατήσει το rover και τα εργαλεία του σε λειτουργία μόλις προσγειωθεί στον Άρη.

Ποιο είναι το κόστος της αποστολής Perseverance;

Η NASA εκτιμάται ότι θα δαπανήσει 2,7 δισεκατομμύρια δολάρια για την αποστολή, η οποία περιλαμβάνει την ανάπτυξη διαστημικών σκαφών, τις εργασίες εκτόξευσης και το κόστος συντήρησης των επιχειρήσεων μόλις προσγειωθεί στον Άρη.

Σύμφωνα με Η Πλανητική Εταιρεία , η χρήση πλουτωνίου-238 ως καυσίμου έχει αυξήσει το κόστος της αποστολής καθώς το πυρηνικό υλικό συνδέεται με αυξημένους περιβαλλοντικούς κανονισμούς και κανονισμούς ασφαλείας. Το συνολικό κόστος της αποστολής ισοδυναμεί με τα χρήματα που βγάζει η Google σε έξι ημέρες ή με τα χρήματα που ξοδεύουν οι Αμερικανοί για τα κατοικίδια ζώα τους κάθε 10 ημέρες ή ισοδύναμο με 33 ώρες λειτουργίας του Υπουργείου Άμυνας των ΗΠΑ, λέει η εταιρεία.

ΠΑΡΕ ΜΕΡΟΣ ΤΩΡΑ :Το Express Explained Channel Telegram

Γιατί είναι δύσκολη η προσγείωση στον Άρη;

Είσοδος, κάθοδος και προσγείωση (EDL), είναι αυτό που ονομάζεται η πιο έντονη φάση της αποστολής Mars 2020. Για να προσγειωθεί επιτυχώς το ρόβερ Perseverance στον Άρη, πολλά πράγματα πρέπει να γίνουν σωστά. Η φάση EDL ξεκινά όταν το rover θα φτάσει στην κορυφή της ατμόσφαιρας του Άρη ταξιδεύοντας με ταχύτητα 20.000 km την ώρα. Η πρόκληση εδώ για το rover είναι να μειώσει την ταχύτητά του από περίπου 20.000 km/h σε μηδέν και ταυτόχρονα να προσγειωθεί σε μια στενή επιφάνεια στον κρατήρα.

Η φάση EDL, λέει η NASA, θα τελειώσει σε επτά λεπτά όταν το rover θα είναι ακίνητο στην επιφάνεια του πλανήτη. Μετά από αυτό, τα φρένα πρέπει να πατηθούν με πολύ προσεκτικό, δημιουργικό και απαιτητικό τρόπο.

brande roderick καθαρή αξία

Δέκα λεπτά πριν εισέλθει στην ατμόσφαιρα, το ρόβερ θα ρίξει το στάδιο της κρουαζιέρας του, το οποίο αποτελείται από τα ηλιακά πάνελ, τα ραδιόφωνα και τις δεξαμενές καυσίμων που χρησιμοποιούνται κατά τη διάρκεια της πτήσης. Μόνο το προστατευτικό αεροκέλυφος, το οποίο αποτελείται από το ρόβερ και το στάδιο καθόδου θα κάνει το ταξίδι στην επιφάνεια του πλανήτη. Τώρα, ως το διαστημόπλοιο εισέρχεται στην επιφάνεια του Άρη , θα επιβραδυνθεί από την έλξη, δηλαδή όταν η τριβή της ατμόσφαιρας ενός πλανήτη λειτουργεί στην επιφάνεια ενός διαστημικού σκάφους, επιβραδύνοντάς το έτσι και μειώνοντας το τροχιακό του ύψος.

Ενώ η έλξη επιβραδύνει το διαστημόπλοιο, το θερμαίνει επίσης και η μέγιστη θέρμανση εμφανίζεται περίπου 80 δευτερόλεπτα μετά την είσοδο του ρόβερ στην ατμόσφαιρα. Αλλά αυτό δεν επηρεάζει το rover, το οποίο βρίσκεται μέσα στο αεροκέλυφος σε θερμοκρασία δωματίου.

Ενώ κατεβαίνει στην ατμόσφαιρα, το διαστημόπλοιο θα χρειαστεί να εκτοξεύσει μικρούς προωθητήρες για να παραμείνει στην πορεία του, καθώς μπορεί να ωθηθεί εκτός πορείας λόγω των μικρών θυλάκων αέρα με ποικίλες πυκνότητες. Στη συνέχεια, η θερμική ασπίδα θα επιβραδύνει το διαστημικό σκάφος στα 1.600 χλμ. την ώρα περίπου, οπότε (περίπου 240 δευτερόλεπτα μετά την είσοδο) θα αναπτυχθεί το υπερηχητικό αλεξίπτωτο.

Είκοσι δευτερόλεπτα μετά την ανάπτυξη του αλεξίπτωτου, η θερμική ασπίδα διαχωρίζεται και το ρόβερ εκτίθεται στην ατμόσφαιρα του πλανήτη για πρώτη φορά. Σε αυτό το σημείο, το αλεξίπτωτο εργάζεται για να επιβραδύνει περαιτέρω το όχημα. Επειδή όμως η ατμόσφαιρα του Άρη είναι λεπτή, το όχημα εξακολουθεί να ταξιδεύει προς την επιφάνεια με ταχύτητα 320 χλμ. την ώρα. Επομένως, για μια ασφαλή προσγείωση, το rover πρέπει να εγκαταλείψει το αλεξίπτωτο και να κάνει το υπόλοιπο ταξίδι χρησιμοποιώντας πυραύλους, μέρος του σταδίου καθόδου, του οποίου οι κινητήρες θα ενεργοποιηθούν όταν το rover είναι περίπου 2.100 μέτρα πάνω από την επιφάνεια.

Η τελική ταχύτητα καθόδου του ρόβερ είναι περίπου 2,7 χλμ. την ώρα, η οποία είναι πιο αργή από αυτή που μπορεί να διανύσει ένας μέσος άνθρωπος με τα πόδια σε μια ώρα – περίπου 5 χλμ. Σε αυτό το στάδιο, με περίπου 12 δευτερόλεπτα να απομένουν για την προσγείωση στην επιφάνεια σε περίπου 66 πόδια πάνω από την επιφάνεια, το rover χαμηλώνει σε ένα σύνολο καλωδίων. Καθώς το rover αισθάνεται ότι οι τροχοί του έχουν αγγίξει το έδαφος, κόβει τα καλώδια, τα οποία στη συνέχεια κάνουν την ανεξάρτητη ανεξέλεγκτη προσγείωσή τους στην επιφάνεια, κάπου μακριά από το rover.

Ένας πύραυλος United Launch Alliance Atlas V που μεταφέρει το όχημα Perseverance Rover της NASA Mars 2020 απογειώνεται από τον Πολεμικό Αεροπορικό Σταθμό Cape Canaveral στο Cape Canaveral, Φλόριντα, ΗΠΑ, στις 30 Ιουλίου 2020. (NASA/Joel Kowsky/Handout μέσω Reuters)

Τι θα κάνει το ρόβερ Perseverance στον Άρη;

Η Perseverance θα περάσει ένα έτος Άρη (δύο χρόνια στη Γη) στον πλανήτη κατά τη διάρκεια του οποίου θα εξερευνήσει την περιοχή του τόπου προσγείωσης. Ο κρατήρας Jezero όπου θα προσγειωθεί ήταν κάποτε η τοποθεσία ενός αρχαίου δέλτα ποταμού (οι επιστήμονες το γνωρίζουν αυτό λόγω των στοιχείων που συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια προηγούμενων αποστολών προσγείωσης και τροχιάς που δείχνουν υγρές συνθήκες στον πλανήτη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια).

Εάν κάποτε ο Άρης φιλοξενούσε μια θερμότερη ατμόσφαιρα που επέτρεπε στο νερό να ρέει στο αρχαίο παρελθόν του (πριν από 3,5-3,8 δισεκατομμύρια χρόνια), και αν υπήρχε μικροβιακή ζωή σε αυτόν, είναι πιθανό να υπάρχει σε ειδικές περιοχές ακόμη και σήμερα.

Το rover φέρει μαζί του επτά όργανα, τα οποία περιλαμβάνουν ένα προηγμένο σύστημα κάμερας με δυνατότητα ζουμ, μια SuperCam, η οποία είναι ένα όργανο που θα παρέχει απεικόνιση και ανάλυση χημικής σύνθεσης και ένα φασματόμετρο. Ένα από τα πιο ενδιαφέροντα όργανα στο rover, ωστόσο, ονομάζεται MOXIE, το οποίο θα παράγει οξυγόνο από το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας του Άρη. Εάν αυτό το όργανο είναι επιτυχημένο, τότε οι μελλοντικοί αστροναύτες (προς το παρόν, κανένας άνθρωπος δεν έχει πατήσει το πόδι του στον Άρη) μπορούν να το χρησιμοποιήσουν για να κάψουν καύσιμο πυραύλων για να επιστρέψουν στη Γη.

Το rover θα μεταφέρει επίσης το Ingenuity, το πρώτο ελικόπτερο που θα πετάξει στον Άρη. Αυτό θα βοηθήσει στη συλλογή δειγμάτων από την επιφάνεια από τοποθεσίες όπου το rover δεν μπορεί να φτάσει. Συνολικά, το rover έχει σχεδιαστεί για να μελετά σημάδια αρχαίας ζωής, να συλλέγει δείγματα που θα μπορούσαν να σταλούν πίσω στη Γη κατά τη διάρκεια μελλοντικών αποστολών και να δοκιμάσει νέα τεχνολογία που μπορεί να ωφελήσει μελλοντικές ρομποτικές και ανθρώπινες αποστολές στον πλανήτη.

Μοιράσου Το Με Τους Φίλους Σου: