A Perseverance feladata

A Perseverance marsjáró egykori mikrobiális élet nyomai után kutat a Mars felszínén. Ez az első hasonló misszió a hetvenes évek „Viking” küldetése óta. A Perseverance ezen kívül vizsgálja még a vörös bolygó geológiáját, illetve letesztel egy eljárást a jövőben esetleg ideérkező asztronauták számára, mely segítségével a légköri szén-dioxidból oxigén (nem csak a légzés miatt, az oxigén üzemanyagként is felhasználható) állítható elő.

A marsjárót elkíséri az útjára egy drónhelikopter, az Ingenuity is. Ez utóbbival kerülne sor először egy idegen bolygón az első motoros repülésre. A Perseverance Jezero-krátert fogja felfedezni legalább egy marsi éven át (ez kb. 687 földi nap).

Miként jut el a Perseverance a Marsra?

A marsjárót teljes burkolat védi, amely két részből áll: egy Back Shell nevű borításból és egy ívelt hőpajzsból. A marsjárót egy Atlas 5 rakéta segítségével bocsájtják fel Floridából július 20. és augusztus 11. között. A vörös bolygót a fent részletezett védőburokban éri majd el. A 7 percen át tartó ereszkedést a Mars felszínére 2021. február 18-án kezdi majd meg.

A Föld és a Mars egymáshoz képesti elhelyezkedése miatt kilövési lehetőség csak minden 26. hónapban adódik.

Magyarán ha a kilövés most nyáron meghiúsul, legközelebb 2022 szeptemberében lehet majd újrapróbálkozni.

Technikai specifikációk

A Perseverance 1 tonnát nyom, és körülbelül akkora, mint egy autó. A pontos dimenziói pedig a következők:

• Hossz: 3m
• Szélesség: 2,7m
• Magasság: 2,2m
• Súly: 1025kg

A marsjáró energiaforrása egy úgynevezett Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator (MMRTG), amely a plutónium radioaktív bomlása során keletkező hőt alakítja át elektromossággá.

Hol fog a Perseverance ténykedni?

A marsjáró tehát a Jezero-krátert fogja vizsgálni. Ez a 49 kilométer széles kráter a Mars egyenlítőjétől valamivel északra helyezkedik el. A kutatók szerint olyan 3,5 milliárd éve ebben a kráterben hatalmas tó lehetett, melyet a környékbeli folyók tápláltak. A kráterben ráadásul folyami deltákra utaló nyomokat is felfedeztek – ezek üledékes struktúrák, melyek akkor keletkeznek, amikor a folyók nyílt vizekbe torkollnak.

Ezeknél a torkolatoknál kő, homok és remélhetőleg szerves hordalék is lerakódott. Amennyiben volt valaha az élet a Marson (továbbra is mikrobákról van szó), az arra utaló nyomok ezen a helyen fordulhatnak elő a legnagyobb eséllyel. Ám a kráter a Mars geológiája szempontjából is fontos, a vizsgálatával sok minden kiderülhet a planéta múltjáról.

Miként kutat a Perseverance a marsi élet után?

Ha létezett valaha élet a Marson, annak nyomait legnagyobb eséllyel tehát ez a kráter, pontosabban az ott megfigyelhető, legyezőszerű deltatorkolat rejtheti. A kutatók már megfigyeltek ásványi lerakódást a kráter partvonala körül.

Ezekben a lerakódásokban megőrződhetnek olyan anyagok, amelyek az egykori tóból származnak – például életre utaló nyomok.

Azt persze nem tudjuk, miként festhetett a Marson az élet, de a Föld őskorából fennmaradt bizonyítékaink némi kapaszkodót jelenthetnek azzal kapcsolatban, hogy miként lehet hasonló nyomokat beazonosítani. A Földön például korai életre utaló nyomok maradtak fenn a sztromatolitokban. A sztromatolit a cianobaktériumok, vagyis fotoszintetizáló kékbaktériumok által létrehozott üledékszerkezet. Amennyiben hasonló struktúrákat fedezünk fel a Marson, akkor a tudósok a Perseverance műszerei segítségével többfajta mérést is elvégezhetnek rajtuk, és ezek kombinált eredményéből következtethetnek az esetleges biológiai eredetre.

Milyen műszerekkel szerelték fel a marsjárót?

Perseverance műszereivel tehát a Mars geológiáját, légkörét, környezeti adottságait, valamint az életre utaló nyomokat lehet vizsgálni. A marsjáró a következő eszközöket viszi magával:

Mastcam-Z: Fejlett kamerarendszer, mellyel a felszíni ásványokat lehet tanulmányozni.
MEDA: A spanyol fejlesztésű szenzor a hőmérséklet méri, megállapítja a szél sebességét, valamint az irányát, ezenkívül figyeli a nyomást, a páratartalmat, valamint a marsi port is elemzi.
MOXIE: Ez a kísérleti felszerelés, mely segítségével a légköri CO2 oxigénné alakítható.
PIXL: Részben röntgen spektrométer, amellyel a kémiai elemeket lehet azonosítani, részben fényképezőgép, mellyel közeli képek készíthetőek a különböző talajmintákról és sziklákról.

RIMFAX: Ez a norvég fejlesztésű radar a felszín alatti geológiai képletek tanulmányozására szolgál. Az eszköz centiméteres pontossággal dolgozik.
SHERLOC: Több vizsgálati eszköz együttese: spektrométerek, lézer és kamera segítségével keres olyan szerves anyagokat és ásványokat, melyeket a víz módosított.
SuperCam: A SHERLOC-hoz hasonló több rendszerből álló eszköz: spektrométer, lézer és kamera, mely egyaránt kutatja a kőzeteket és a talajt, így keres szerves molekulákat.

Az Ingenuity

Az Ingenuity egy 1.8 kilogrammos drónhelikopter, mely a marsjáró alvázához erősítve jut el a vörös bolygóra. A NASA azt szeretné bemutatni, hogy a motoros repülés a Mars híg lgkörében is lehetséges. Habár a vörös bolygó gravitációja gyengébb a Földénél (nagyjából a mi planétánk harmada), a légköre viszont jóval hígabb: a sűrűsége nagyjából a Föld atmoszférájának az egy százaléka. Emiatt aztán jóval nehezebb megfelelő felhajtóerőt generálni.

Az Ingenuity ezért két, egymással ellentétes irányban forgó rotorlapáttal lett felszerelve. A drónon helyet kapott egy 13-megapixeles kamera, ami nem sokban különbözik attól, ami a telefonokban rendszerint megtalálható. Ha az Ingenuity működőképesnek bizonyul, az nagy segítséget jelenthet nem csak a Mars, de később más, idegen bolygók felfedezésében is, hiszen a különböző guruló alkalmatosságoknál gyorsabban halad, és oda is eljuthat, ahova azok nem képesek.

MiMi Aung, aki a helikopter fejlesztésének a projektvezetője a NASA-nál, így nyilatkozott a New York Times-nak:

„Nagyjából azt csináljuk, amit a Wright fivérek, csak mi egy másik bolygón.”

Az eszköz teszteléséhez amúgy egy külön, alacsony-nyomású kísérleti kabint kellett felhúzni a Mars ritkás légkörét szimulálandó. Az első prototípusok lényegében irányíthatatlanok voltak, mert a rotorlapátok a nyomás hiánya miatt összevissza ugráltak. Ezért aztán új, szilárd, de ugyanakkor könnyű anyagokból kellett ezeket elkészíteni.

Miben különbözik a Perseverance a Curiosity-től?

Amennyiben az alapvető felépítést nézzük, a két eszköz – a kilövésre váró Perseverance, valamint a jelenleg már a Marson tartózkodó Curiosity – eléggé hasonlóak. Ugyanakkor akadnak fontos különbségek. Ezek egyike, hogy a Perseverance több vizsgáló eszközzel lesz felszerelve, valamint erősebb robotkézzel is rendelkezik, ezért nehezebb eszközöket is használhat, például magfúrót.

Kidolgoztak egy teljesen új rendszert is a minták tárolására. Valamint újratervezték a kereket is, mivel a Curiosoty kerekeit gyorsan leharcolták a Mars éles és hegyes sziklái.

Miként jutnak vissza a Földre a Perseverance által begyűjtött minták?

A marsjáró a begyűjtött mintákat eltárolja lezárt kapszulákban, majd ezeket egy arra alkalmas helyen hátrahagyja. A minták komolyabb vizsgálatát ugyanis csak a Földön lehet elvégezni, jól felszerelt laborokban.

A Perseverance által hátrahagyott mintákat egy későbbi misszió, a Mars Sample Return fogja begyűjteni. A küldetés több fázisból fog állni, és nem igényel emberi személyzetet: a minták az őket begyűjtő marsjáróból egy rakétára kerülnek, ez a Mars Ascent Vehicle (MAV). A MAV a mintákkal Mars körüli pályára áll, ahol egy szonda gyűjti majd be, és tér vissza vele együtt a földre. Minderre 2031-ben kerülhet sor.

(Kép: Flickr/NASA Kennedy/Lockheed Martin, NASA)