NASA bygger sin næste Mars rover -mission

På bare et par år, NASAs næste Mars rover -mission flyver til den Røde Planet.

Ved første øjekast, det ligner meget sin forgænger, nysgerrigheden Mars rover. Men der er ingen tvivl om, at det er en suppleret videnskabsmaskine:Den har syv nye instrumenter, nydesignede hjul og mere autonomi. Et bor vil fange klippekerner, mens et cachingsystem med en miniature robotarm vil forsegle disse prøver. Derefter, de vil blive deponeret på Mars overflade for mulig afhentning ved en fremtidig mission.

Denne nye hardware udvikles på NASAs Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californien, som administrerer missionen for agenturet. Det inkluderer Mars 2020 -missionens krydstogtfase, som vil flyve roveren gennem rummet, og nedstigningsfasen, en raketdrevet "himmelkran", der vil sænke den til planetens overflade. Begge disse faser er for nylig flyttet ind i JPL's rumfartøjsmonteringsfacilitet.

Mars 2020 er stærkt afhængig af systemdesign og reservehardware, der tidligere blev oprettet til Mars Science Laboratory's Curiosity rover, som landede i 2012. Cirka 85 procent af den nye rovers masse er baseret på denne "arvsmateriale".

"Det faktum, at så meget af hardwaren allerede er designet - eller endda allerede eksisterer - er en stor fordel for denne mission, "sagde Jim Watzin, direktør for NASAs Mars Exploration Program. "Det sparer os penge, tid og mest af alt, reducerer risikoen. "

På trods af dets ligheder med Mars Science Laboratory, den nye mission har meget forskellige mål. Mars 2020s instrumenter vil søge tegn på ældgammelt liv ved at studere terræn, der nu er ugæstfrit, men engang holdt flydende floder og søer, for mere end 3,5 milliarder år siden.

For at nå disse nye mål, roveren har en række banebrydende videnskabelige instrumenter. Det vil søge biosignaturer på en mikrobiel skala:Et røntgenspektrometer vil målrette pletter så små som et gran bordsalt, mens en ultraviolet laser vil detektere "gløden" fra ophidsede ringe af carbonatomer. En jordgennemtrængende radar vil være det første instrument, der kigger under Mars overflade, kortlægning af lag af sten, vand og is op til 10 meter dybt, afhængigt af materialet.

Roveren får noget opgraderet Curiosity -hardware, herunder farvekameraer, et zoomobjektiv og en laser, der kan fordampe sten og jord for at analysere deres kemi.

"Vores næste instrumenter vil bygge på succesen med MSL, som var et bevis for ny teknologi, "sagde George Tahu, NASAs programleder for Mars 2020. "Disse vil indsamle videnskabelige data på måder, der ikke var mulige før."

Missionen vil også foretage en maratonprøvejagt:Rover -teamet vil forsøge at bore mindst 20 klippekerner, og muligvis så mange som 30 eller 40, for mulig fremtidig tilbagevenden til Jorden.

"Om der nogensinde eksisterede liv ud over Jorden, er et af de store spørgsmål, mennesker søger at besvare, "sagde Ken Farley fra JPL, Mars 2020s projektforsker. "Det, vi lærer af prøverne, der blev indsamlet under denne mission, har potentiale til at løse, om vi er alene i universet."

JPL udvikler også en afgørende ny landingsteknologi kaldet terrænrelativ navigation. Når nedstigningsstadiet nærmer sig Mars -overfladen, det vil bruge computersyn til at sammenligne landskabet med forudindlæste terrænkort. Denne teknologi vil guide nedstigningen til sikre landingssteder, korrigere sin kurs undervejs.

En relateret teknologi kaldet rækkeviddeudløser vil bruge placering og hastighed til at bestemme, hvornår rumfartøjets faldskærm skal affyres. Denne ændring vil indsnævre landingselipse med mere end 50 procent.

"Terrænerelateret navigation gør det muligt for os at gå til websteder, der blev vurderet for risikable til at Nysgerrighed kunne udforske, "sagde Al Chen fra JPL, indgangen til Mars 2020, nedstigning og landingsledning. "Rækkeviddeudløseren lader os lande tættere på områder af videnskabelig interesse, barbere kilometer - potentielt så meget som et år - fra en rovers rejse. "

Denne tilgang til at minimere landingsfejl vil være afgørende for at styre enhver fremtidig mission dedikeret til at hente Mars 2020 -prøverne, Sagde Chen.

Valg af sted har været en anden milepæl for missionen. I februar, videnskabssamfundet indsnævrede listen over potentielle landingssteder fra otte til tre. Disse tre resterende steder repræsenterer fundamentalt forskellige miljøer, der kunne have rummet primitivt liv:en gammel søstrand kaldet Jezero Crater; Nordøstlige Syrtis, hvor varmt vand kan have interageret kemisk med sten under overfladen; og en mulig varme kilder ved Columbia Hills.

Alle tre steder har rig geologi og kan muligvis indeholde tegn på tidligere mikrobielt liv. En endelig beslutning om landingssted er stadig mere end et år væk.

"I de kommende år, videnskabsteamet i 2020 vil afveje fordele og ulemper ved hvert af disse websteder, "Farley sagde." Det er langt den vigtigste beslutning, vi har foran os. "