این مقاله در اصل در مکالمه منتشر شده است. این نشریه مقاله را در Voices Expert Space: Op-Ed & Insights در Space.com ارائه داد.
جیم بل ، استاد اکتشافات زمین و فضا ، دانشگاه ایالتی آریزونا
یادداشت سردبیر: جیم بل استاد دانشکده زمین و اکتشافات فضایی در دانشگاه ایالتی آریزونا است و در تعدادی از مأموریت های مریخ کار کرده است. در تاریخ 18 فوریه ، مأموریت Mars 2020 ناسا به سیاره سرخ وارد می شود و امیدوارم که Perseverance Rover را روی سطح قرار دهد. بل بازرسان اصلی تیمی است که مسئول یکی از سیستم های دوربین در زمینه استقامت است. برای پادکست جدید The Conversation ، هفته نامه مکالمه که امروز راه اندازی می شود ، با او صحبت کردیم.
هدف این مأموریت چیست؟
در زیر بخشهایی از مکالمه ما آورده شده است که از نظر طول و وضوح ویرایش شده اند.
آنچه ما به دنبال آن هستیم ، شواهدی از زندگی گذشته است ، یا نشانه های مستقیم شیمیایی یا آلی در ترکیب و شیمی سنگ است ، یا شواهد بافتی در پرونده سنگ. محیط مریخ در مقایسه با زمین بسیار سخت است ، بنابراین ما واقعاً به دنبال شواهدی از زندگی فعلی نیستیم. مگر اینکه چیزی واقعاً بلند شود و جلوی دوربین ها برود ، واقعاً نمی خواهیم آن را پیدا کنیم.
این عکس تقویت شده رنگ دلتا رودخانه باستانی در دهانه Jezero را نشان می دهد که در آن استقامت به دنبال نشانه های زندگی است.
(اعتبار تصویر: NASA / JPL-Caltech / MSSS / JHU-APL)
کجاست Perseverance Rover برای جستجوی زندگی باستان؟
یک روند سه یا چهار ساله وجود داشت که کل جامعه جهانی مریخ و محققان علوم سیاره ای را درگیر می کرد تا بفهمند این مریخ نورد را کجا می فرستد. ما یک دهانه به نام Jezero را انتخاب کردیم. Jezero دارای یک دلتای رودخانه زیبا در آن است که از رودخانه ای باستانی محافظت شده و به درون آن دهانه ریخته و رسوبات آن را رسوب داده است. این نوع مانند دلتا در انتهای رود می سی سی پی در لوئیزیانا است که رسوبات را به آرامی به خلیج مکزیک رسوب می دهد.
روی زمین ، این آب کم عمق محیطی بسیار ملایم است که در آن می توان مولکول های آلی و فسیل ها را به آرامی در گل سنگ های ریز دانه دفن و محافظت کرد. اگر یک دلتای مریخ به همین روش کار کند ، محیط خوبی برای حفظ شواهد چیزهایی است که در آن آبی که از ارتفاعات باستانی بالای دهانه می آمد ، جریان داشت.
چیزهای زیادی وجود دارد که ما نمی دانیم ، اما آنجا آب مایع وجود داشت. منابع گرما وجود داشت - آتشفشان های فعال 2 ، 3 ، 4 میلیارد سال پیش در مریخ وجود داشت - و دهانه های برخوردی از سیارک ها و ستاره های دنباله دار وجود دارد که گرما زیادی را به زمین می ریزند و همچنین مولکول های آلی. این یک لیست بسیار کوتاه از مکانهای موجود در منظومه شمسی است که این محدودیت ها را برآورده می کند و Jezero یکی از آن مکان ها است. این یکی از بهترین مکانهایی است که فکر می کنیم برای انجام این جستجوی زندگی به آنجا برویم.
90٪Perseverance Rover لوازم یدکی از روور است اما دارای چند ابزار جدید است.
(اعتبار تصویر: NASA / JPL-Caltech)
پشتکار چه ابزار علمی را حمل می کند؟
ظاهراً Perseverance Rover در خارج شباهت زیادی به کنجکاوی دارد زیرا از حدود 90٪ قطعات یدکی Curiosity ساخته شده است - ناسا از این طریق استطاعت مالی این ماموریت را دارد. کنجکاوی دارای یک جفت دوربین است - یک زاویه باز ، یک تله.
در Perseverance ، ما دوربین های مشابهی را ارسال می کنیم ، اما با فناوری بزرگنمایی ، بنابراین می توانیم از هر دو دوربین از زاویه دید بزرگ به تله زوم کنیم - "Z" در Mastcam-Z مخفف بزرگنمایی است. این به ما امکان می دهد تصاویر استریو عالی بگیریم. درست مانند چشم چپ و چشم راست ما یک تصویر سه بعدی در مغز ما ایجاد می کند ، دوربین های بزرگنمایی روی استقامت یک چشم چپ و چشم راست هستند. با استفاده از این ، می توانیم با دریافت آن تصاویر ، یک تصویر سه بعدی بر روی زمین بسازیم.
تصاویر سه بعدی به ما این امکان را می دهد که طیف وسیعی از کارها را از نظر علمی انجام دهیم. ما می خواهیم توپوگرافی مریخ را با جزئیات بیشتری از آنچه در گذشته توانسته ایم درک کنیم. ما می خواهیم قطعات داستان زمین شناسی دلتا را نه فقط با اطلاعات مکانی دو بعدی ، بلکه با ارتفاع و همچنین بافت. و ما می خواهیم نقشه های سه بعدی از سایت فرود را بسازیم.
همکاران مهندسی و رانندگی ما نیز به آن اطلاعات نیاز دارند. این تصاویر سه بعدی با کمک به شناسایی موانع و دامنه ها ، سنگرها و سنگ ها و مواردی از این دست ، به آنها کمک می کند تا کجا رانندگی کنند ، به آنها امکان می دهد مریخ نورد را بسیار عمیق تر به مکان هایی برسانند که در غیر این صورت می توانستند. و سرانجام ، ما می خواهیم از سایت فرود خود نماهای سه بعدی بسیار جالب ایجاد کنیم تا با عموم مردم ، از جمله فیلم ها و پل های هوایی به اشتراک بگذاریم.
لوله های نمونه به طور خاص برای ذخیره هسته های سنگ و خاک برای وانت در آینده ساخته شده اند.
(اعتبار تصویر: NASA / JPL-Caltech)
چه چیز دیگری در این ماموریت متفاوت است؟
استقامت در نظر گرفته شده است که اولین قسمت از یک نمونه نمونه رباتیک از مریخ باشد. بنابراین ، به جای اینکه فقط مانند Curiosity Rover به سطح حفاری کنید ، استقامت حفاری و هسته را در سطح قرار داده و آن هسته های کوچک را به اندازه یک نشانگر پاک کردن خشک درون لوله ها قرار می دهد. سپس این لوله ها را برای انجام مأموریت بعدی در دهه جاری بر روی سطح زمین قرار می دهد تا آنها را تحویل گرفته و دوباره به زمین بازگرداند.
روور به زمین برنمی گردد ، اما برنامه این است که نمونه هایی را که جمع آوری می کنیم برگرداند. در ضمن ، ما تمام دانش را که هر مأموریت بزرگ مریخ نورد انجام می دهد ، انجام خواهیم داد. ما در حال توصیف سایت ، کاوش زمین شناسی و اندازه گیری خصوصیات جوی و هوا هستیم.
چگونه این نمونه ها را به زمین برمی گردانید؟
این جایی است که کمی کمتر قطعیت پیدا می کند ، زیرا همه اینها ایده ها و ماموریت های موجود در کار است. ناسا و آژانس فضایی اروپا در حال کار بر روی مفهومی برای ساخت و پرتاب لندر هستند که کمی مریخ نورد را که می رود لوله های کوچک را بدست می آورد ، می برد و دوباره به لندر می آورد. در انتظار فرود ، یک موشک کوچک به نام Mars Ascent Vehicle یا MAV قرار دارد. پس از بارگیری نمونه ها در MAV ، آنها را به مدار مریخ پرتاب می کند.
در صورت موفقیت ، اولین بار است که این کار را از مریخ انجام می دهیم. ابزارهای علمی روی مریخ نوردان خوب است ، اما چیزی شبیه آزمایشگاه های بازگشت به زمین نیست. بازگرداندن این نمونه ها برای استفاده بیشتر از نمونه ها کاملاً مهم است.