Εξήγηση: Με την επιμονή της NASA και το Tianwen-1 της Κίνας, μια σειρά αποστολών στον Άρη

Νωρίς την Παρασκευή, ώρα Ινδίας, το ρόβερ Perseverance της NASA έχει προγραμματιστεί να προσγειωθεί στον Άρη. Την περασμένη εβδομάδα, η αποστολή Hope των ΗΑΕ εισήλθε σε τροχιά στον Άρη και ακολουθήθηκε στενά από μια κινεζική αποστολή. Ο στολίσκος των αποστολών αντιπροσωπεύει την εξάπλωση της πλανητικής εξερεύνησης γενικά, και της εξερεύνησης του Άρη ειδικότερα.

Μια απεικόνιση του ρόβερ Perseverance της NASA που προσγειώνεται στον Άρη. Εκατοντάδες συμβάντα πρέπει να εκτελεστούν τέλεια για να προσγειωθεί το rover με ασφάλεια στις 18 Φεβρουαρίου. (Πηγή: NASA/JPL-Caltech)

Η μετάβαση στον Άρη δεν είναι τετριμμένη, καθώς και οι δύο πλανήτες περιστρέφονται γύρω από τον Ήλιο και ως εκ τούτου βρίσκονται σε συνεχή κίνηση μεταξύ τους. Η Γη και ο Άρης βρίσκονται στην κοντινότερη απόσταση μεταξύ τους κάθε 26 μήνες — και αυτό είναι όταν οι Γήινοι προσπαθούν να στείλουν αποστολές στον Άρη.

Κάθε δύο χρόνια από τη δεκαετία του 1960, διαφορετικές διαστημικές υπηρεσίες στέλνουν αποστολές στον Άρη. Μεταξύ 1976 και 1992, πολλά παράθυρα εκκίνησης παρέμειναν αχρησιμοποίητα. Κατά καιρούς, υπήρξαν πολλές αποστολές σε ένα παράθυρο εκκίνησης.

Ποτέ όμως στην ιστορία τρεις διαστημικές υπηρεσίες δεν κατευθύνθηκαν στον Άρη σε ένα μόνο παράθυρο εκτόξευσης. Και ποτέ στην ιστορία δεν έχουν πραγματοποιήσει ταυτόχρονα τόσο πολλές διαστημικές υπηρεσίες μια αποστολή στον Άρη ή στην τροχιά του Άρη. Αυτήν τη στιγμή υπάρχουν 10 διαστημικά σκάφη από πέντε διαφορετικούς διαστημικούς οργανισμούς - τις Ηνωμένες Πολιτείες, την Ευρωπαϊκή Ένωση, την Ινδία, την Κίνα και τα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα - είτε σε τροχιά είτε στο έδαφος στον Άρη. Δύο ακόμη ρόβερ - Η επιμονή της NASA και της Κίνας Τιανγουέν-1 — πρόκειται να προσγειωθούν στον Άρη στις 18 Φεβρουαρίου και τον Μάιο του 2021 αντίστοιχα.

Η NASA διαθέτει ένα προσεδάφιο (Mars Insight), ένα rover (Curiosity) και τρία τροχιακά (Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Odyssey, MAVEN). Η Ινδία έχει τροχιακό (Mangalyaan-1). η ΕΕ διαθέτει 2 τροχιακά (Mars Express και ExoMars Trace Gas Orbiter). και η Κίνα και τα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα θα έχουν από ένα τροχιακό το καθένα (Hope και Tianwen-1 αντίστοιχα).

Ο στολίσκος των αποστολών αντιπροσωπεύει την εξάπλωση της πλανητικής εξερεύνησης γενικά, και της εξερεύνησης του Άρη ειδικότερα. Αυτό οφείλεται στη μείωση του κόστους εκτόξευσης και στη φθηνότερη διαθεσιμότητα της τεχνολογίας που απαιτείται για την εξερεύνηση του διαστήματος.

Ο Δρ Amitabha Ghosh είναι Πλανητικός Επιστήμονας της NASA με έδρα την Ουάσιγκτον DC. Έχει εργαστεί για πολλές αποστολές της NASA στον Άρη ξεκινώντας με την Αποστολή Mars Pathfinder το 1997. Υπηρέτησε ως Πρόεδρος της Ομάδας Εργασίας Επιστημονικών Επιχειρήσεων για την Αποστολή Εξερευνητικής Ροβερ στον Άρη και του ανατέθηκε η ηγεσία των τακτικών Επιχειρήσεων Ρόβερ στον Άρη για περισσότερα από 10 χρόνια. Βοήθησε στην ανάλυση του πρώτου βράχου στον Άρη, ο οποίος παρεμπιπτόντως έτυχε να είναι ο πρώτος βράχος που αναλύθηκε από άλλον πλανήτη.

Η αποστολή της Ελπίδας των ΗΑΕ

Δύο από τις τρεις αποστολές που εκτοξεύτηκαν για τον Άρη τον περασμένο Ιούλιο είναι ήδη επιχειρησιακές. Τα ΗΑΕ, μια μικρή αλλά πλούσια χώρα<10 million people, bedazzled the world by becoming the fifth national space agency (after the US, EU, Russia, and India) to reach Mars when the Ελπίδα Orbiter υποβλήθηκε σε τροχιακή εισαγωγή στις 9 Φεβρουαρίου. Τα ΗΑΕ κέρδισαν την Κίνα στον αγώνα για τον Άρη, αν και κατά μία ημέρα.

Η αποστολή των ΗΑΕ θα μελετήσει την ατμόσφαιρα του Άρη και θα επιδιώξει να αντιμετωπίσει το ερώτημα δισεκατομμυρίων δολαρίων για το πώς και γιατί ο Άρης έχασε την ατμόσφαιρά του. Η απώλεια της ατμόσφαιρας είχε ως αποτέλεσμα την απώλεια των επιφανειακών υδάτων, και πιθανώς του φιλόξενου για τη ζωή περιβάλλοντος.

Το κινέζικο πείραμα

Η Κινεζική Εθνική Διαστημική Υπηρεσία έφτασε στον Άρη με διδάγματα από μια επιτυχημένη σειρά αποστολών Chang'e στη Σελήνη. Συγκεκριμένα, το ρόβερ Chang'e 4 μπόρεσε να επιβιώσει για περισσότερες από 25 σεληνιακές νύχτες (κάθε νύχτα εκτείνεται σε 14 γήινες ημέρες) — αυτό είναι ένα αξιοσημείωτο κατόρθωμα μηχανικής, καθώς οι θερμοκρασίες μπορεί να πέσει στους -170 βαθμούς Κελσίου. The Chang'e 5 Η αποστολή κατάφερε να επαναφέρει με επιτυχία δείγματα βράχου στη Γη τον Δεκέμβριο του 2020.

Το Tianwen-1, η πρώτη αποστολή στον Άρη από την Κίνα, υποβλήθηκε με επιτυχία σε τροχιακή εισαγωγή στις 10 Φεβρουαρίου. Το Tianwen-1 μεταφέρει ένα τροχιακό, ένα προσεδάφιο και ένα ρόβερ. Η προσέγγιση της Κίνας για την προσγείωση ενός rover είναι κάπως διαφορετική. Σε αντίθεση με τα ρόβερ της NASA, το Tianwen-1 θα βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Άρη για μερικούς μήνες πριν επιχειρήσει να προσγειωθεί τον Μάιο του τρέχοντος έτους.

Το διαστημόπλοιο διαθέτει μια σειρά οργάνων για την αντιμετώπιση μιας σειράς επιστημονικών ερωτημάτων. Είναι ενδιαφέρον ότι διαθέτει ένα ραντάρ διεισδυτικού εδάφους για να αναζητήσει νερό κάτω από την επιφάνεια του Άρη. Το rover έχει προγραμματιστεί να προσγειωθεί στην Utopia Planitia, μια τοποθεσία με πιθανά αρχαία κοιτάσματα υπόγειων υδάτων.

Αυτή την εβδομάδα, Επιμονή

Η πιο εξελιγμένη αποστολή από μηχανικής, το Perseverance Rover της NASA, είναι καθ' οδόν προς τον Άρη και πρόκειται να προσγειωθεί την Πέμπτη στον κρατήρα Jezero, ο οποίος πιθανότατα ήταν γεμάτος με νερό στο παρελθόν. Το Touchdown έχει προγραμματιστεί για περίπου στις 3.55 μ.μ. EST (2.25 π.μ. την Παρασκευή ώρα Ινδίας).

Το Perseverance είναι το 4ης ​​γενιάς Mars Rover της NASA — ξεκινώντας με το Sojourner από την αποστολή Mars Pathfinder το 1997, ακολουθούμενο από το Spirit and Opportunity από το Mars Exploration Rover Mission το 2004 και το Curiosity από το Mars Science Laboratory το 2012.

Ο στόχος είναι να αναζητήσουμε βιουπογραφές στον αποξηραμένο βυθό της λίμνης στον κρατήρα Jezero. Η σκέψη είναι ότι η πρώιμη ζωή στον Άρη μπορεί να έμοιαζε με την πρώιμη ζωή των ωκεανών στη Γη, όπως οι στρωματόλιθοι. Αν όντως ίσχυε αυτό, το Perseverance θα έβρισκε απολιθώματα ή κάποιες βιουπογραφές - υπαινιγμούς ζωής - είτε στις χημικές μετρήσεις είτε στις μορφολογικές παρατηρήσεις.

Επιπλέον, το Perseverance θα παράγει οξυγόνο στην επιφάνεια του Άρη για πρώτη φορά, χρησιμοποιώντας ατμοσφαιρικό CO2 από την ατμόσφαιρα του Άρη. Η Perseverance θα αποθηκεύσει δείγματα πετρωμάτων που θα επιστραφούν στη Γη από μια μεταγενέστερη αποστολή της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας/NASA.

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)

Η επιχείρηση Starship του Musk

Η πιο θεαματική προετοιμασία για την επανάσταση στην εξερεύνηση του Άρη γίνεται μακριά από τα φώτα της δημοσιότητας, σε μια νυσταγμένη παραθαλάσσια πόλη στο Ανατολικό Τέξας. Αυτή είναι η μόνη προσπάθεια στο μείγμα που δεν αναλαμβάνεται οικονομικά από κρατικά χρήματα. Η SpaceX, μια ιδιωτική εταιρεία με έδρα τις ΗΠΑ που προωθείται από τον Έλον Μασκ και υποστηρίζεται από επιλεγμένους επενδυτές, έχει μακροπρόθεσμο στόχο να ξεκινήσει μια εμπορική υπηρεσία για τη μεταφορά επιβατών στον Άρη. Η Boca Chica, ένα όνομα που προφανώς κανείς δεν είχε ακούσει πριν από μερικά χρόνια, είναι τώρα ο τόπος ανάπτυξης του Starship, το οποίο αντιπροσωπεύει αναμφισβήτητα την καλύτερη βολή για την προσγείωση ανθρώπων στον Άρη.

Μια ανθρώπινη αποστολή στον Άρη ήταν το ιερό δισκοπότηρο της εξερεύνησης του διαστήματος. Από τότε που ο Neil Armstrong προσγειώθηκε στη Σελήνη μετά από 50 χρόνια, ο άνθρωπος δεν μπόρεσε να προχωρήσει στον επόμενο λογικό προορισμό: τον Άρη. Ο πρωταρχικός λόγος είναι το τεράστιο τίμημα μιας ανθρώπινης αποστολής στον Άρη. Σε σύγκριση με τη Σελήνη, η οποία απέχει μόνο περίπου τρεις ημέρες, ο Άρης απέχει επτά μήνες. Η μεταφορά ανθρώπων, με όρους μηχανικής, μεταφράζεται στη διατήρηση μιας μονάδας υπό πίεση ελεγχόμενης θερμοκρασίας. Συνεπάγεται επίσης τη μεταφορά των προμηθειών που απαιτούνται από τους αστροναύτες, συμπεριλαμβανομένου νερού και οξυγόνου, για ένα ταξίδι διάρκειας περίπου 18 μηνών.

darci lynne αγρότης καθαρή αξία

Επιπλέον, οι ανθρώπινες αποστολές, σε αντίθεση με τις αποστολές ρομποτικών διαστημικών σκαφών, πρέπει να επιστραφούν στη Γη, κάτι που με όρους μηχανικής μεταφράζεται σε μεταφορά τεράστιας ποσότητας καυσίμου από τη Γη, ώστε να μπορεί να εκτοξευτεί από τον Άρη για το ταξίδι της επιστροφής. Η πολυπλοκότητα της μηχανικής και η αυξημένη απαίτηση μάζας μιας ανθρώπινης αποστολής στον Άρη, σε σύγκριση με τη Σελήνη, ωθεί το κόστος μεταξύ 250 δισεκατομμυρίων και 1 τρισεκατομμυρίων δολαρίων. Το Starship υπόσχεται να μειώσει το κόστος της αποστολής κατά >95% έως και 99% χρησιμοποιώντας πολλαπλές καινοτομίες όπως ο ανεφοδιασμός του διαστημικού σκάφους σε τροχιά και η κατασκευή καυσίμου πυραύλων στον Άρη χρησιμοποιώντας υλικά που βρίσκονται στον Άρη (και επομένως καύσιμα για το ταξίδι της επιστροφής δεν θα χρειαζόταν να μεταφερθεί από τη Γη).

Μια δεκαετία αποστολών στον Άρη

Καθώς ξεκινά η δεκαετία, πολλές αποστολές βρίσκονται στο σχέδιο: κυρίως, η αποστολή ρόβερ ESA ExoMars για επιστροφή δειγμάτων βράχου από τον Άρη, τα σχέδια της ISRO για το Mangalyaan-2 και τα σχέδια της Κινεζικής Διαστημικής Υπηρεσίας για το Tianwen-2 που θα επιστρέψει δείγματα βράχου από τον Άρη.

Επιπλέον, πιθανότατα θα υπάρχουν πολλές πτήσεις του Starship του SpaceX, πρώτα με φορτίο και τέλος με αστροναύτες. Στην ιστορία της ανθρωπότητας, το 2020 θα μείνει στη μνήμη μας για την πανδημία του Covid-19, αλλά η δεκαετία του 2020 μπορεί κάλλιστα να είναι η δεκαετία μιας καταιγίδας αποστολών διαστημικών σκαφών στον Άρη, που τελειώνουν με τα πρώτα ανθρώπινα βήματα στο έδαφος του Άρη.

Μοιράσου Το Με Τους Φίλους Σου: