Пять «пасхалок» миссии Mars 2020

Всего через 15 дней спускаемый аппарат миссии Mars 2020 войдет в атмосферу Красной планеты. Если все пройдет по плану, спустя семь минут он высадит на дно кратера Езеро ровер Perseverance — наиболее сложный и дорогостоящий аппарат, когда-либо исследовавший Марс.

Но помимо множества ультрасовременных инструментов, Perseverance также несет несколько необычных «пасхалок» в виде рисунков, символов и табличек. Некоторые из них имеют практическое предназначение, другие же фактически являются своеобразными «сувенирами», оставленными конструкторами аппарата.

https://www.jpl.nasa.gov/news/5-hidden-gems-are-riding-aboar...

Первой «пасхалкой» Perseverance является цветокалибровочная панель с солнечными часами. Она необходима для того, чтобы специалисты могли выставлять правильный баланс белого на фотографиях, которые будет делать камера Mastcam-Z. Помимо блоков с различными цветами, панель также содержит ряд рисунков, вкратце демонстрирующих эволюционный путь земной жизньи — от цианобактерий до людей. Она также содержит несколько надписей. На лицевой стороне находится слоган «Two Worlds, One Beginning» («Два мира, одно начало»), а на обороте текст «Мы одни? Мы пришли сюда искать признаки жизни и собирать образцы Марса для изучения на Земле. Тем, кто последует, желаем безопасного путешествия и радости открытий ». Сообщение окружает фраза «Радость открытия» на нескольких языках.

Вторая «пасхалка» входит в состав панели с калибровочными материалами для спектрометра SHERLOC. Он предназначен для сканирования марсианской поверхности и определения ее химического состава. «Пасхалка» представляет собой монетку с надписью «221BBaker» — адресом, по которому проживал Шерлок Холмс. Что интересно, в число калибровочных блоков также вошли четыре образца материалов, которые в будущем могут быть использованы для создания марсианских скафандров. Таким образом, NASA хочет проверить, как они выдержат длительное пребывание на поверхности Красной планеты.

Еще один необычный «сувенир» входит в состав инструмента SuperCam. Это фрагмент марсианского метеорита, упавшего на Землю в 1999 г. Он будет использован для калибровки лазера, используемого для поиска органических веществ в марсианской почве. Таким образом, небольшой камушек вернется на свою родную планету спустя миллионы лет странствий по Солнечной системе.

Помимо рисунков, монет и метеоритов, на корпусе Perseverance также закреплены две небольшие таблички. Первая несет три микрочипа с именами 10,9 млн людей, принявших участие в акции Send Your Name to Mars. Вместе с именами к Красной планете также отправились 155 эссе, написанных школьниками, принявшими участие в конкурсе по выбору имени для марсохода.

На второй табличке выгравировано изображение, демонстрирующее Землю и посох Асклепия. Оно символизирует пандемию коронавируса COVID-19 и то влияние, которое она оказала на нашу планету.

Материал на сайте журнала «The Universe. Space. Tech»

Колония на Марсе: как сделать из рассола топливо и пригодный для дыхания воздух

30 ноября 2020 г., The Conversation

David Rothery, Professor of Planetary Geosciences, The Open University

NASA планирует высадить экипаж на Луну к 2024 году , а затем? возможно, в 2030-х годах на Марс. Когда-нибудь в обоих мирах у нас будут базы с постоянным экипажем. В отличие от первоначальных краткосрочных визитов, долгосрочные базы должны быть самодостаточными по как можно большему числу предметов первой необходимости.

Многие исследования были посвящены подготовке к использованию ресурсов на месте (ISRU), которые могли бы помочь в строительстве и поддержании лунной базы. Теперь аналогичные идеи для Марса выдвигает новое исследование, опубликованное в PNAS, предлагающее способ использования рассола, обнаруженного на Марсе, для создания топлива и пригодного для дыхания воздуха.

«Жить за счет земли» [за счет местных ресурсов] на Марсе будет даже важнее, чем на Луне, потому что Марс находится гораздо дальше, что соответственно увеличивает транспортные расходы и время на доставку [всего необходимого].

Одна из основных проблем с ресурсами — как обеспечить экипаж марсианской базы кислородом. У Марса только тонкая атмосфера с поверхностным давлением менее одной сотой земного. Хуже того, это 96% углекислого газа и всего около 0,1% кислорода. Атмосфера Земли на 21% состоит из кислорода. Марсоход NASA Mars 2020, Perseverance , который уже находится на пути к Марсу, содержит эксперимент под названием MOXIE , название которого изобретательно придумано в рамках эксперимента Mars OXygen In situ.

Научные инструменты на марсоходе Perseverance

Изображение: NASA/JPL (кликабельно)

Кислород из марсианского рассола

Однако появился новый способ, при котором для производства того же количества кислорода потребуется в 25 раз меньше электроэнергии. Независимо от того, используете ли вы солнечные элементы или радиоактивный источник для выработки электроэнергии, доступная мощность ограничена, поэтому это важное преимущество.

В новом исследовании команда из Вашингтонского университета в США демонстрирует, как можно эффективно использовать электролиз для одновременного получения кислорода и водорода из рассола. Оказывается, когда вы используете концентрированный раствор перхлората магния, довольно легко разделить водный компонент рассола на кислород и водород с помощью электролиза. Это может показаться экзотическим, но перхлорат магния — это то, что, по-видимому, содержит соленая вода на поверхности Марса и вблизи нее. Это видно, например, когда капли жидкости появились на опорах спускаемого аппарата NASA Phoenix , который приземлился на крайнем севере Марса в 2008 году. Марсоход Curiosity также обнаружил следы рассола перхлората кальция к югу от марсианского экватора.

https://thealphacentauri.net/69528-koloniya-na-marse-kak-sde...

Капли, предположительно представляющие собой раствор перхлората магния, на стойке посадочного модуля «Феникс» через восемь дней (слева), 31 день (в центре) и 44 дня (справа) после приземления. Фото: NASA / Лаборатория реактивного движения — Калифорнийский технологический институт / Аризонский университет / Институт Макса Планка.

https://www.nasa.gov/mission_pages/phoenix/main/index.html

Соли перхлоратов хорошо поглощают воду из сухой атмосферы, отсюда и капли на ногах посадочного модуля Phoenix. Они могут понижать температуру замерзания жидкости до −70°C, что предотвращает замерзание концентрированных перхлоратных рассолов даже при низких температурах на поверхности Марса. Есть места, где появление темных влажных полос считается сезонным выносом рассола на поверхность.

https://theconversation.com/nasa-streaks-of-salt-on-mars-mea...

Темные полосы на стене Juventae Chasma, возможно, сезонные просачивания рассола. Фото: NASA / Лаборатория реактивного движения / Университет Аризоны

Новое исследование утверждает, что если вы приземлитесь там, где есть рассол, вы сможете производить столько кислорода, сколько захотите, при условии, что у вас неограниченное количество рассола и энергии. Прорыв в эффективности электролиза перхлоратного солевого раствора связан с составлением электрода, производящего кислород. Для этого в исследовании использовался ряд минералов под названием пирохлор , в данном случае состоящий из оксида свинца и рутения. Пирохлоры имеют широкий спектр технологических применений, включая, как в данном случае, «электрокатализатор», ускоряющий и упрощающий электролиз.

Практические варианты

Еще неизвестно, окажется ли электролиз марсианского углекислого газа методом MOXIE или электролиз марсианских рассолов с использованием пирохлора более практичным способом получения кислорода на Марсе. Водород от электролиза рассола — это бонус, который нельзя получить при электролизе углекислого газа, и, как указывается в исследовании, его можно использовать в качестве ракетного топлива. На самом деле, если вы хотите это сделать, вам нужно будет использовать кислород в качестве дополнительного компонента топлива. Но, по крайней мере, это дает вам выбор: дышать кислородом или использовать его в топливной смеси водород-кислород.

Ни один из вариантов не будет доступен в течение нескольких месяцев путешествия на Марс и обратно, для которого необходимо будет найти решения по переработке, как сегодня на Международной космической станции. Это также было бы важно на поверхности Марса.

Переработка расходных материалов на Международной космической станции.

Изображение: NASA (кликабельно)

https://www.nasa.gov/centers/goddard/news/topstory/2005/mars...

Конечно, есть еще один способ пополнить запасы кислорода — выращивать растения на марсианской базе. Они могли бы поглощать углекислый газ, выдыхаемый экипажем, и высвобождать кислород путем фотосинтеза. Члены экипажа также могли бы есть некоторые растения, которые были бы желанным источником свежей пищи.

Это перевод статьи Mars colony: how to make breathable air and fuel from brine – new research

Дополнительная информация:

https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=...

Новая технология позволит получить кислород и топливо из марсианских рассолов

Посадка марсохода Perseverance через 100 дней

Отметьте в своих календарях: у последнего марсохода агентства есть всего около 8 640 000 секунд до того, как он совершит посадку на Красной планете, став следующей марсианской миссией в истории.

Всего 100 дней и 268 миллионов километров отделяют миссию марсохода NASA Mars 2020 Perseverance от кратера Эзеро на Красной планете. Посадка состоится 18 февраля 2021 года в 23:43 по московскому времени, а подтверждение о посадке будет получено примерно через 11,5 минут.

Шестиколесному марсианскому роверу поручено бродить по кратеру, в котором, как считается, миллиарды лет назад находилось марсианское озеро. Он будет искать признаки древней микробной жизни, собирать и хранить марсианские камни и реголит и проложит путь для исследования Красной планеты человеком.

«Хотя мы называем путешествие продолжительностью шесть с половиной месяцев с Земли на Марс круизом, уверяю вас, что это не так», - сказал менеджер проекта Джон Макнейми из JPL. «Между проверкой космического корабля, планированием и моделированием нашего полета и для операций на поверхности вся команда работает часами».

9 ноября команда миссии подтвердила, что двигательная подсистема ступени спуска, которая поможет посадить марсоход на Марс, находится в хорошем рабочем состоянии. 10 ноября, они проверят приборы марсохода PIXL и SHERLOC. Систему Lander Vision System планируется протестировать 11 ноября; инструмент SuperCam на следующий день после этого. 18 декабря, команда планирует выполнить маневр коррекции траектории, используя восемь двигателей.

Еще одна важная веха миссии будет отрепетирована в следующий понедельник, 16 ноября, когда команда приступит к пятидневному моделированию наземных операций, включая управление марсоходом и отбор проб.

Mars 2020 прошел половину пути к Красной планете

27 октября направляющийся к Красной планете аппарат Mars 2020 прошел символическую отметку. С момента запуска, он пролетел 235,4 млн км по Солнечной системе. Это ровно половина дистанции, которую аппарату необходимо преодолеть, чтобы добраться до своей цели.https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7770

Что интересно, несмотря на то, что Mars 2020 прошел половину дистанции, сам аппарат вовсе не располагается «посередине» между двумя планетами. 27 октября он находился на расстоянии 42,7 млн км от Земли и 28,8 млн км от Марса. Все дело в том, что межпланетные аппараты не осуществляют перелеты по прямым линиям. Они движутся по эллиптическим (гомановским) траекториям, чей перицентр находится вблизи точки отправления (Земля), а апоцентр вблизи точки прибытия (Марс). Это позволяет достигнуть цели с минимальными затратами топлива. Баллистическое окно для такого полета открывается каждые 26 месяцев.

Спускаемый аппарат Mars 2020 войдет в марсианскую атмосферу 18 февраля 2021 года. Если все пройдет хорошо, он высадит на дно кратера Езеро ровер Perseverance с закрепленным на его корпусе дроном-демонстратором Ingenuity. Основными целями миссии являются астробиологические исследования и прямой поиск следов, указывающих на обитаемость четвертой планеты в прошлом. Для этого Perseverance получил весьма внушительный набор научных инструментов. Что касается Ingenuity, то он должен будет продемонстрировать возможность исследования Марса с использованием летательных аппаратов тяжелее воздуха.

Также на марсоход Perseverance возложена крайне амбициозная задача по отбору наиболее интересных с научной точки зрения образцов марсианского грунта. Для этого он оснащен комплектом из 43 капсул для хранения проб. По завершении своей основной миссии ровер выгрузит их на поверхность планеты. Ученые надеются, что в будущем эти капсулы будут подобраны и возвращены на Землю специализированным межпланетным аппаратом, проект которого уже разрабатывается NASA совместно с ESA.

NASA готовит земной двойник марсохода Perseverance

АВТОР: ALEXANDR TARLAKOVSKY · 8 ОКТЯБРЯ, 2020

Близнец марсохода Perseverance NASA в движении. Инженерная модель марсохода, направляющегося к Красной планете, катится по Марсианскому двору. Видео: NASA/Лаборатория реактивного движения — Калифорнийский технологический институт.

Знаете ли вы, что у следующего марсохода NASA есть почти идентичный брат на Земле для тестирования? Более того, он собирается впервые прокатиться по точной копии марсианского ландшафта.

Пока марсоход Perseverance мчится через космос к Красной планете, его шестиколесный близнец готов прокатиться по Земле.

Полномасштабная инженерная версия марсохода Mars 2020 Perseverance, оснащенная колесами, камерами и мощными компьютерами, которые помогают ему двигаться автономно, только что переехала в свой гараж в Лаборатории реактивного движения в Южной Калифорнии. Эта модель марсохода прошла свой первый тест на вождение 1 сентября в Лаборатории реактивного движения в относительно простом помещении для сборки, похожем на склад. Инженеры вывезли его на следующей неделе на Марсианский двор, где поле красной грязи, усеянной камнями и другими препятствиями, имитирует поверхность планеты.

Тестовый вездеход переезжает на Марсианский двор: техники перемещают техническую версию марсохода Perseverance в его новый дом на Марсианском дворе, входящем в Лабораторию реактивного движения в Южной Калифорнии. Изображение: NASA/Лаборатория реактивного движения — Калифорнийский технологический институт.

«Команда мобильности Perseverance не может дождаться, чтобы наконец вывести наш тестовый вездеход на улицу», — сказала тогда Анаис Зарифян, инженер испытательного стенда JPL. «Это испытательный робот, который ближе всего подходит к моделированию реальных проблем, которые Perseverance будет испытывать на Марсе — с колесами, глазами и мозгами вместе — так что с этим вездеходом будет особенно интересно работать».

Зачем Perseverance близнецы?

Perseverance не летит на Марс с механиком. Чтобы избежать как можно большего количества непредвиденных проблем после посадки марсохода 18 февраля 2021 года, команде нужен этот двойник марсохода для наземных испытаний системы транспортного средства (VSTB), и чтобы оценить, как аппаратное и программное обеспечение будет работать, прежде чем они начнут передавать команды Perseverance на Марс. Эта модель марсохода будет особенно полезна для выполнения полного набора тестов программного обеспечения, чтобы команда могла отправлять его исправления, пока Perseverance находится на пути к Марсу или после посадки.

Первое испытание марсохода: инженеры впервые проводят тест-драйв наземного близнеца марсохода Perseverance в похожем на склад сборочном помещении в Лаборатории реактивного движения в Южной Калифорнии.

И точно так же, как у Perseverance есть подходящее имя — то, которое отражает тяжелую работу по доставке марсохода на Марс в условиях пандемии, — у его близнеца тоже есть имя: OPTIMISM. Хотя OPTIMISM является аббревиатурой от Operational Perseverance Twin for Integration of Mechanisms and Instruments Sent to Mars (Оперативный близнец Perseverance для интеграции механизмов и инструментов, отправленных на Марс), это имя также является намеком на мантру(заклинание) команды, которая потратила два года на его планирование и сборку.

«Девиз команды испытательного стенда Mars 2020 Perseverance — «Оптимизм недопустим», — сказал Мэтт Стумбо, руководитель группы испытательного стенда по марсоходу VSTB. «Поэтому мы назвали марсоход OPTIMISM, чтобы напомнить нам о работе, которую нам необходимо проделать, чтобы полностью протестировать систему. Наша задача — найти проблемы, а не просто надеяться, что все будет работать. По мере того, как мы решаем проблемы с OPTIMISM, мы обретаем уверенность в возможностях Perseverance и в нашей способности действовать на Марсе».

Почти идентичный

OPTIMISM почти идентичен Perseverance: он того же размера, имеет ту же систему мобильности и максимальную скорость движения (0,094 мили в час или 0,15 км/ч) и имеет ту же отличительную «головку», известную как мачта дистанционного зондирования. После второго этапа строительства в начале нового года он будет иметь полный набор научных инструментов, камер и компьютерных «мозгов» Perseverance, а также уникальную систему сбора образцов горных пород и почвы.

https://mars.nasa.gov/news/8682/the-extraordinary-sample-gat...

Но поскольку ОПТИМИЗМ живет в Лаборатории реактивного движения, в нем есть и некоторые земные отличия. Во-первых, в то время как Perseverance получает питание от многоцелевого радиоизотопного термоэлектрического генератора (своего рода ядерная батарея, которая надежно питала космические миссии с 1960-х годов), OPTIMISM имеет пуповину, которую можно подключить к электросети. Этот шнур также обеспечивает подключение к сети Ethernet, позволяя команде миссии отправлять команды и получать инженерные данные обратно от OPTIMISM без установки радиостанций, которые Perseverance использует для связи. И в то время как Perseverance поставляется с системой обогрева для поддержания тепла в холодных условиях Марса, OPTIMISM полагается на систему охлаждения для работы жарким летом в Южной Калифорнии.

https://www.jpl.nasa.gov/news/press_kits/mars_2020/launch/mi...

Двойник Perseverance выезжает на Марсианский двор: полномасштабная инженерная модель марсохода Perseverance бросила грязь на колеса в Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии. Фото: НАСА/Лаборатория реактивного движения — Калифорнийский технологический институт.

Добро пожаловать в семью

OPTIMISM — не единственный вездеход VSTB JPL. Марсоход Curiosity, который исследует Красную планету с момента его приземления в 2012 году, имеет двойника по имени MAGGIE (Mars Automated Giant Gizmo for Integrated Engineering). MAGGIE помогает команде Curiosity, в частности, в разработке стратегий передвижения по сложной местности и бурения горных пород . https://mars.nasa.gov/news/8314/curiosity-tests-a-new-way-to...

https://mars.nasa.gov/resources/3812/testing-precision-of-mo...

OPTIMISM и MAGGIE будут жить бок о бок на Марсианском дворе. Инженеры JPL впервые будут использовать гараж на две машины.

«Действующие миссии требуют для тестирования точных копий их систем, — сказал Стумбо. «Миссия Curiosity извлекла у MAGGIE уроки, которые невозможно было извлечь никаким другим способом. Теперь, когда у нас есть OPTIMISM, миссия Perseverance хорошо оснащена, чтобы узнать, что нужно для успеха на Марсе».

https://astrobiology.nasa.gov/

Астробиологическая миссия марсохода Perseverance будет искать признаки древней микробной жизни. Он также будет изучать климат и геологию планеты, проложит путь для исследования Красной планеты людьми и станет первой планетарной миссией по сбору и хранению марсианских камней и реголита (битых пород и пыли). Последующие миссии, которые в настоящее время рассматриваются NASA в сотрудничестве с Европейским космическим агентством, будут отправлять космические аппараты на Марс, чтобы собрать эти дготовленные образцы с поверхности и вернуть их на Землю для углубленного анализа.

Миссия Марс 2020 является частью более крупной программы, которая включает миссии на Луну как способ подготовки к исследованию Красной планеты человеком. В задачу NASA входит возвращение астронавтов на Луну к 2024 году, а к 2028 году NASA обеспечит устойчивое присутствие людей на Луне и вокруг нее в рамках планов по исследованию Луны по программе Артемида.

https://www.nasa.gov/specials/artemis/

Лаборатория реактивного движения из Калифорнийского технологического института в Пасадене, Калифорния, построила и управляет работой марсоходов Perseverance и Curiosity.

Узнайте больше о миссии Mars 2020 по адресу:

https://www.nasa.gov/perseverance

Это перевод статьи NASA Readies Perseverance Mars Rover’s Earthly Twin.