NASAs næste Mars-rover er klar til den mest præcise landing endnu

Hvad kan du forvente, når Mars 2020 Perseverance-roveren ankommer til den røde planet den 18. februar, 2021:

Med omkring 2,4 millioner miles (3,9 millioner kilometer) tilbage til at rejse i rummet, NASAs Mars 2020 Perseverance-mission er dage fra forsøget på at lande agenturets femte rover på den røde planet. Ingeniører ved NASA's Jet Propulsion Laboratory i det sydlige Californien, hvor missionen ledes, har bekræftet, at rumfartøjet er sundt og på mål at lande i Jezero-krateret omkring klokken 15.55. EST (kl. 12.55 PST) den 18. februar 2021.

"Udholdenhed er NASAs hidtil mest ambitiøse Mars-rover-mission, videnskabeligt fokuseret på at finde ud af, om der nogensinde har været liv på Mars i fortiden, " sagde Thomas Zurbuchen, associeret administrator for Science Mission Directorate ved NASAs hovedkvarter i Washington. "For at besvare dette spørgsmål, landingsholdet vil have hænderne fulde med at få os til Jezero Crater – det mest udfordrende Mars-terræn, der nogensinde er målrettet for en landing."

Jezero er et bassin, hvor videnskabsmænd mener, at en gammel flod strømmede ud i en sø og aflejrede sedimenter i en vifteform kendt som et delta. Forskere mener, at miljøet her sandsynligvis har bevaret tegn på ethvert liv, der fik fodfæste for milliarder af år siden - men Jezero har også stejle klipper, klitter, og kampestensmarker. Det er svært at lande på Mars – kun omkring 50 % af alle tidligere Mars-landingsforsøg er lykkedes – og disse geologiske træk gør det endnu mere. Perseverance-teamet bygger på erfaringer fra tidligere touchdowns og anvender nye teknologier, der gør det muligt for rumfartøjet at målrette sit landingssted mere præcist og undgå farer selvstændigt.

"Perseverance-teamet lægger sidste hånd på den komplekse koreografi, der kræves for at lande i Jezero Crater, sagde Jennifer Trosper, viceprojektleder for missionen ved JPL. "Ingen Mars-landing er garanteret, men vi har forberedt et årti på at sætte denne rovers hjul ned på overfladen af ​​Mars og komme i gang."

Du vil komme til at se dramaet fra Perseverances bidrag, nedstigning, og landing (EDL) – den mest risikable del af roverens mission, som nogle ingeniører kalder de "syv minutter af terror" – live på NASA TV. Kommentaren starter klokken 14.15. EST (kl. 11.15 PST) den 18. februar. Ingeniører forventer at modtage besked om vigtige milepæle for landing på de anslåede tidspunkter nedenfor. (På grund af den afstand, signalerne skal rejse fra Mars til Jorden, disse begivenheder finder faktisk sted på Mars 11 minutter, 22 sekunder tidligere end det, der er angivet her.)

• Separation af krydstogtstadier:Den del af rumfartøjet, der har fløjet Perseverance – med NASAs Ingenuity Mars Helicopter fastgjort til maven – gennem rummet i de sidste seks og en halv måned, vil adskilles fra indgangskapslen omkring klokken 15:38. EST (kl. 12.38 PST).
• Atmosfærisk indsejling:Rumfartøjet forventes at ramme toppen af ​​Mars-atmosfæren, når det rejser omkring kl. 100 mph (19, 500 km/t) kl. 15:48. EST (12:48 PST).
• Spidsopvarmning:Friktion fra atmosfæren vil varme bunden af ​​rumfartøjet op til temperaturer så høje som omkring 2, 370 grader Fahrenheit (ca. 1, 300 grader Celsius) kl. 15:49. EST (12:49 PST).
• Udsættelse af faldskærm:Rumfartøjet vil udsende sin faldskærm med supersonisk hastighed omkring kl. 15:52. EST (12:52 PST). Den nøjagtige implementeringstid er baseret på den nye Range Trigger-teknologi, hvilket forbedrer præcisionen af ​​rumfartøjets evne til at ramme et landingsmål.
• Adskillelse af varmeskjold:Den beskyttende bund af indgangskapslen vil løsne sig ca. 20 sekunder efter faldskærmsudsættelsen. Dette gør det muligt for roveren at bruge en radar til at bestemme, hvor langt den er fra jorden og bruge dens Terrain-Relative Navigation-teknologi til at finde et sikkert landingssted.
• Adskillelse af rygskal:Den bagerste halvdel af indstigningskapslen, der er fastgjort til faldskærmen, vil adskilles fra roveren og dens "jetpack" (kendt som nedstigningsstadiet) kl. 15:54. EST (12:54 PST). Jetpacken vil bruge retroraketter til at bremse og flyve til landingsstedet.
• Touchdown:Rumfartøjets nedstigningsstadie, ved at bruge himmelkranen manøvre, vil sænke roveren ned til overfladen på nylontethers. Roveren forventes at lande på overfladen af ​​Mars med menneskelig ganghastighed (ca. 1,7 mph, eller 2,7 km/t) omkring kl. 15:55. EST (kl. 12.55 PST).

En række faktorer kan påvirke den præcise timing af de ovennævnte milepæle, inklusive egenskaber ved Mars-atmosfæren, som er svære at forudsige, indtil rumfartøjet rent faktisk flyver igennem.

Missionskontrollører er muligvis heller ikke i stand til at bekræfte disse milepæle på de tidspunkter, der er anført ovenfor, på grund af kompleksiteten af ​​dybrumskommunikation. Strømmen af ​​detaljerede tekniske data (kaldet telemetri) i nær-realtid er afhængig af en ny form for relækapacitet, der blev tilføjet det sidste år til NASAs Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Ingeniører forventer, at yderligere data vender tilbage til Jorden direkte gennem NASA's Deep Space Network og to andre jordbaserede antenner indtil kort før touchdown.

Det er vigtigt at bemærke, at roveren kan lande sikkert på Mars uden kommunikation med Jorden:Perseverance har forudprogrammerede landingsinstruktioner og betydelig autonomi. Yderligere kommunikationskort er planlagt i timerne og dagene efter landingsbegivenheden.

En gang på overfladen, en af ​​Perseverances første aktiviteter vil være at tage billeder af sit nye hjem og sende dem tilbage til Jorden. I løbet af de følgende dage, ingeniører vil også tjekke roverens helbred og installere fjernmålingsmasten (også kendt som dens "hoved"), så den kan tage flere billeder. Perseverance-teamet vil derefter tage mere end en måned til at inspicere roveren grundigt og indlæse ny flyvesoftware for at forberede dens søgen efter gammelt liv på Mars. I samme periode, Ingenuity Mars Helicopter-teamet vil sørge for, at deres lille, men mægtige robot er forberedt til det første forsøg på kontrolleret, drevet aerodynamisk flyvning på en anden planet.

"Ingenuity-teamet vil være på kanten af ​​vores pladser med Perseverance-teamet på landingsdagen, " sagde MiMi Aung, Opfindsomhedens projektleder hos JPL. "Vi kan ikke vente, indtil roveren og helikopteren begge er sikkert på overfladen af ​​Mars og klar til handling."

Mere om Perseverance Mission

Et nøglemål for Perseverances mission på Mars er astrobiologi, herunder søgen efter tegn på gammelt mikrobielt liv. Roveren vil karakterisere planetens geologi og tidligere klima, bane vejen for menneskelig udforskning af den røde planet, og vil være den første mission til at indsamle og cache Martian sten og sediment for senere at vende tilbage til Jorden.

Efterfølgende NASA-missioner, i samarbejde med ESA (European Space Agency), ville sende rumfartøjer til Mars for at indsamle disse forseglede prøver fra overfladen og returnere dem til Jorden til dybdegående analyse.