Misión a Marte
La misión principal de esta sonda bautizada "Mars2020" es ir a Marte en busca de microorganismos. También necesita encontrar un entorno habitable adecuado en Marte, para luego enviar datos estadísticos a la Tierra. La sonda de la misión también albergará muestras que podrán traerse de regreso a la Tierra en futuras misiones a Marte.
Actualmente, está previsto que la misión se lance desde Cabo Cañaveral, Florida, en julio o agosto de 2020. Los científicos eligieron esta fecha porque la distancia entre la Tierra y Marte es relativamente cercana, si todo va bien. Para aterrizar en febrero de 2021, la duración inicial de la misión será de al menos un año marciano, o 687 días terrestres.
Al igual que el rover Curiosity Mars, el rover Mars 2020 tiene un cuerpo rectangular, seis ruedas, un brazo robótico, súper cámaras e instrumentos, y un taladro de muestreo de rocas. La información de los componentes se presentará en detalle. La misión está siendo desarrollada y gestionada por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, que actualmente está desarrollando una nueva tecnología de aterrizaje llamada navegación relativa al terreno. A medida que el rover se acerca a la superficie marciana, puede usar una computadora para comparar mapas de terreno con mapas de terreno precargados, guiando el descenso a un lugar de aterrizaje seguro y haciendo correcciones en el camino hacia abajo. Una característica relacionada del disparador de alcance de la sonda determina cuándo abrir el paracaídas de la nave espacial, reduciendo el alcance de aterrizaje a más de la mitad.
El número de cámaras del rover Mars 2020 será siete veces mayor que el del rover Curiosity en Marte, y la calidad de las imágenes será más de 40 veces mayor que la del primer rover en Marte. Los rovers duales de Marte "Spirit" y "Opportunity" están diseñados con 10 cámaras, el rover Curiosity tiene 17 y el nuevo rover Mars 2020 estará equipado con 23 cámaras. Según Jim Bell de la Universidad Estatal de Arizona, estas cámaras pueden proporcionar más colores e imágenes en 3D, que se mejoran enormemente. Las cámaras más inteligentes del rover ayudan a reducir la carga en el rover Opportunity de Marte, que se realizó en el rover de Marte. computadora. Mars 2020, al igual que Curiosity, estará comprimido por la electrónica integrada en la cámara.
Los datos se transmitirán de vuelta a la Tierra a través de naves espaciales que ya orbitan alrededor de Marte, concretamente el Mars Reconnaissance Orbiter MRO de la NASA, Maven y el orbitador de la Agencia Espacial Europea. Mars 2020 también llevará un micrófono que puede transmitir el sonido del viento de la superficie marciana a la Tierra. Esta será la primera vez que escuchemos el sonido del viento de la superficie marciana.
A diferencia de los anteriores rovers de Marte, Mars 2020 preparará algunas muestras para su uso en futuras misiones de exploración de Marte. El rover intentará perforar al menos 20 núcleos, y posiblemente más de 30 o 40. Las muestras se guardarán en tubos de muestra y se almacenarán en lugares seleccionados para ser encontradas y estudiadas durante posibles futuras misiones de recuperación de muestras. Una misión de este tipo aún no ha sido seleccionada, por lo que podrían pasar años antes de que las muestras regresen a la Tierra.
La primera carga útil científica que quiero presentarles es MASTCAM-Z. MASTCAM-Z es el nombre del sistema de cámara instalado en el mástil, que está equipado con una función de zoom en el rover Mars 2020. La cámara de MASTCAM-Z puede hacer zoom, enfocar y capturar fotografías y vídeos en 3D rápidamente para que los objetos distantes puedan inspeccionarse en detalle. Puedo darles un ejemplo. La capacidad de zoom de MASTCAM-Z equivale a observar cualquier mosquito dentro del área de un campo de fútbol.
La función principal de MASTCAM-Z es utilizar una lente zoom para capturar vídeos de alta definición, vistas panorámicas e imágenes tridimensionales de la superficie marciana, así como de las características de la atmósfera, así como Acérquese a objetivos distantes para una observación detallada. Dependiendo de la distancia, la resolución de la imagen puede variar desde 150 micrones hasta 7,4 milímetros por píxel.
De hecho, los científicos necesitan principalmente las capacidades de observación de ultra alta definición de MASTCAM-Z para acercarse a las rocas y encontrar algunas rocas que puedan retener restos biológicos. Díganos qué rocas debemos buscar y quizás algún día traer de regreso a la Tierra para estudiarlas. Además, MASTCAM-Z también puede ayudar a los científicos a comprender el terreno alrededor del rover de Marte, como las texturas de las rocas y el suelo. Estas pistas ayudan a demostrar que hace mucho tiempo existió vida diminuta en Marte.
Otra cosa clave es buscar lagos antiguos, arroyos y otras características y señales relacionadas con el agua.
El Analizador de Dinámica Ambiental de Marte se llama MEDA. MEDA puede medir el clima, incluida la velocidad y dirección del viento, la temperatura y la humedad, así como la cantidad y el tamaño de las partículas de polvo en la atmósfera marciana. La tarea principal de MEDA es utilizar sensores en la superficie de Marte para medir el clima y monitorear el polvo. MEDA está ubicado en el centro del mástil del vehículo lunar y también está instalado en la cubierta, la parte delantera y el interior del cuerpo del vehículo. Estos componentes suman 5,5 kilogramos. MEDA incluye principalmente los siguientes componentes, primero el sensor de temperatura del aire, luego el sensor de radiación y polvo, el sensor de humedad relativa de la cubierta, el sensor infrarrojo térmico y finalmente el sensor de viento.
MEDA puede proporcionar informes meteorológicos diarios e información sobre la radiación marciana a la Tierra todos los días para ayudar a prepararse para la exploración humana, lo que significa que el clima marciano finalmente está llegando. Ahora permítanme resumir la función de MEDA, que es predecir el clima, medir la radiación en la superficie de Marte, medir un poco de vapor de agua en la superficie de Marte y dibujar varios mapas meteorológicos junto con las cámaras.
Lo tercero que quiero presentarles es MOXIE. MOXIE puede producir oxígeno en Marte. Todo el mundo sabe que el dióxido de carbono representa el 96% de los gases en la atmósfera marciana, el oxígeno es solo el 0,13%. El 21% se encuentra en la atmósfera terrestre, por lo que se puede decir que el contenido de oxígeno en el aire marciano es extremadamente bajo. De hecho, MOXIE es un modelo de prueba. Tiene el tamaño de una batería de coche, pero la tarea es ardua. Los científicos esperan utilizar MOXIE para ver si este método de producción de oxígeno puede tener éxito.
El oxígeno líquido casero en Marte puede proporcionar más de las tres cuartas partes del propulsor para la exploración humana en Marte. Si MOXIE tiene éxito, la NASA se está preparando para proponer la utilización de recursos de oxígeno in situ en Marte en el futuro. experimento. MOXIE demostrará un método mediante el cual los futuros exploradores podrán generar oxígeno de la atmósfera marciana para usarlo en los lanzamientos y en la respiración de los astronautas. Cada operación experimental de producción de oxígeno duró aproximadamente dos horas y se programó de forma intermitente durante la misión.
El instrumento experimental utilizado para la química de rayos X se llama PIXL. PIXL tiene una herramienta llamada espectrómetro de rayos X que puede identificar elementos químicos en cantidades extremadamente pequeñas en una muestra. PIXL también tiene una cámara que puede tomar fotografías en primer plano de las texturas de las rocas y el suelo. La cámara también puede ver elementos tan pequeños como la sal. Junto con MASTCAM-Z, la cámara PIXL ayudará a los científicos a buscar signos de vida microbiana pasada en Marte.
PIXL tiene aproximadamente el tamaño de una lonchera y pesa alrededor de 4.536 kilogramos. Se puede decir que este dispositivo es un producto altamente integrado, porque las herramientas de laboratorio que hacen el mismo trabajo suelen tener el tamaño de una gran nevera de playa y pesar más de 200 kilogramos. Además, el haz de rayos X de PIXL es tan fácil de mover como un puntero láser en la mano de un científico, y el micromotor proporciona a PIXL suficiente potencia para funcionar durante mucho tiempo.
El Mars Radar Imager, conocido como RIMFAX, puede utilizar ondas de radar para detectar las condiciones geológicas debajo del rover. RIMFAX es también la primera herramienta de radar lanzada a la superficie de Marte. Así como los exploradores exploran debajo de la corteza terrestre, los científicos pueden utilizar este instrumento de radar para detectar mundos inexplorados debajo de la superficie de Marte. Además, RIMFAX puede detectar hielo, agua o agua salada a más de 10 metros por debajo de la superficie de Marte. Los científicos en la Tierra pueden utilizar el radar de penetración terrestre de RIMFAX para mapear perfiles 3D de formaciones rocosas subterráneas.
SHERLOC puede realizar análisis ambientales en busca de sustancias orgánicas y químicas para determinar si el lugar es adecuado para la habitación humana en el futuro. Montado en el brazo robótico del rover de Marte, SHERLOC utiliza espectrómetros, láseres y cámaras para buscar materia orgánica y minerales que hayan sido alterados por el ambiente acuoso y que podrían ser signos de vida microbiana pasada. Esto significa que la tarea principal de SHERLOC es la detección precisa de minerales, moléculas orgánicas y posibles señales biológicas.
Finalmente, le presentaremos SuperCam, una cámara de haz de súper partículas, láser y espectrómetro que puede examinar rocas y suelo para buscar compuestos orgánicos que puedan estar relacionados con vida pasada en Marte.
Puede identificar y analizar la composición química y mineral de objetivos tan pequeños como la punta de un lápiz a una altura de más de 7 metros, lo que permite al rover de Marte estudiar de forma remota lugares que están fuera del alcance de los brazos robóticos. Por tanto, la función principal de SuperCam es identificar la composición química de las rocas y el suelo, incluida su composición atómica y molecular.
Además, el láser de SuperCam tiene la capacidad única de eliminar de forma remota el polvo de la superficie. SuperCam también es equivalente a un limpiador en el rover de Marte. Mantenerlo limpio y ordenado durante mucho tiempo puede hacer que todos sus instrumentos vean claramente. La SuperCam también puede medir el nivel de peligro del fino polvo marciano. Además, la Super Particle Memory identifica qué elementos del polvo marciano pueden ser perjudiciales para los humanos.
La computadora del rover de Marte está ubicada en un módulo llamado "System Electronics REM". La interfaz de comunicación que permite a la computadora principal intercambiar datos con los instrumentos y sensores del rover se llama bus VEM. El bus VME es un bus de interfaz estándar de la industria que se utiliza para la comunicación y el control con todas las funciones de comunicación e instrumentación científica.
La computadora contiene una memoria especial que puede soportar el entorno de radiación extrema del espacio y evitar cortes de energía, de modo que cuando el rover de Marte se apague por la noche, los programas y datos permanecerán intactos y no se borrarán accidentalmente. eliminar. El rover de Marte también lleva una unidad de medición inercial (IMU), que proporciona información de posición de tres ejes, lo que permite al rover lunar realizar movimientos precisos verticales, horizontales y laterales (guiñada). Esto significa que el dispositivo se puede utilizar para la navegación del rover en Marte para respaldar el movimiento lateral seguro.
Además, al igual que el cerebro humano, el ordenador del rover de Marte también registrará la salud, la temperatura y otras características de la actividad. Una vez que se complete la misión de escaneo mencionada al principio y la nave comience a ingresar a la atmósfera marciana, el software en la computadora principal de la sonda cambiará de modo. Después de ingresar a la atmósfera marciana, el software ejecuta un circuito de control que monitorea la salud y el estado del rover. Una vez que el rover emerge del módulo de aterrizaje, el software realiza comprobaciones de estado similares en tres modos.
Este bucle de control maestro mantiene el estado de la misión del rover comprobándose constantemente para garantizar que puede comunicarse con la Tierra durante toda la misión y permanece térmicamente estable en todo momento, sin calentarse ni enfriarse demasiado. Lo hace comprobando periódicamente las temperaturas y reaccionando ante posibles condiciones de sobrecalentamiento, registrando datos de generación y almacenamiento de energía durante el día marciano y programando y preparando sesiones de comunicación.
Actividades como tomar fotografías, conducir y operar ciertos instrumentos se llevan a cabo después de que el equipo de la misión envía comandos al rover. Una vez que el equipo de la misión solicite información del rover de Marte, el rover generará ingeniería continua, mantenimiento y telemetría analítica e informes periódicos de eventos para su eventual transmisión.
En resumen, se puede decir que la misión Mars 2020 es una versión mejorada de la misión del rover Curiosity. El objetivo principal de la misión Mars 2020 es encontrar microorganismos o rastros de la existencia de microorganismos en la antigüedad. veces. Las actualizaciones en varios aspectos pueden aportarnos más datos sobre Marte. En el futuro, colonizar Marte puede ser más sencillo.