Czerwona Planeta od lat jest źródłem fascynacji naukowców i nie tylko. Dzięki łazikowi Perseverance marzenia ludzi o eksploracji Marsa mogą zacząć się spełniać. Jak powstało to niesamowite urządzenie? Jaki jest jego główny cel? Odpowiedź na te i inne pytania znajdziesz w naszym artykule.
Perseverance – co to jest? Podstawowe informacje
Łazik Perseverance (Wytrwałość) jest następcą łazika Curiosity (Ciekawość), który wylądował na Marsie w 2012 roku. Jego konstrukcja bazuje na budowie poprzednika, lecz ma udoskonalony system jazdy i posiada nowe instrumenty naukowe, które mają służyć głównie do szukania potencjalnych oznak życia na Czerwonej Planecie oraz testowania technologii potrzebnych dla przyszłych misji załogowych. Jest to największy i najbardziej zaawansowany technicznie pojazd wysłany jak dotąd na Marsa.
Planetarny łazik Perseverance powstał w ramach misji zdalnej eksploracji Marsa NASA Mars Exploration Program – Mars 2020. Jej pierwszym celem jest zbadanie marsjańskiego krateru Jezero. Tę misję wyróżnia to, że nie skupia się ona na badaniu, czy w przeszłości na Marsie występowały warunki sprzyjające życiu mikroorganizmów, ale na szukaniu bezpośrednich, potencjalnych śladów życia, jakie mogło istnieć na powierzchni planety. Misja Mars 2020 ma cztery główne cele naukowe, są to: ustalenie, czy na planecie istniało kiedykolwiek, jakiekolwiek życie, określenie marsjańskiego klimatu, badanie geologii na Marsie oraz wspomniane już przygotowanie do przyszłych misji załogowych. Łazik na swoim pokładzie ma siedem urządzeń do prowadzenia naukowych i technologicznych badań dotyczących eksploracji Marsa.
Planetarny łazik Perseverance na Marsie – od powstania po lądowanie na Marsie w 2021
Konstrukcja łazika Perseverance bazuje na działającym na powierzchni Marsa łaziku Curiosity. Pojazd ma około 3 m długości, 2,7 m szerokości i 2,2 m wysokości. Jego całkowita masa wynosi 1070 kg. Ma on, podobnie jak Curiosity sześć kół, z których każde zasilane jest własnym silnikiem. Sterować można dwoma przednimi oraz tylnymi kołami. Każdy z nich ma średnice 52,5 cm i są wykonane z aluminium. Natomiast nogi składające się na strukturę jezdną wykonane są z tytanu.
Maszyna posiada także korpus, którego głównym celem jest ochrona komputera pokładowego, elektroniki i części instrumentów naukowych. Do niego przymocowane jest ramię robocze, do którego zamontowane są instrumenty naukowe, które mają na celu na przykład pobieranie próbek. Z korpusu wychodzi także maszt, na którym zamontowane są kamery nawigacyjne. Pojazd posiada też mikrofony, dzięki czemu zarówno robi zdjęcia, jak i rejestruje nagrania dźwiękowe. Łazik zasilany jest bateriami, które ładują się poprzez zamianę energii cieplnej, znajdującej się na Marsie – na energię elektryczną.
Z pokładu łazika Perseverance będzie dodatkowo startował specjalny latający dron Ingenuity (Pomysłowość), przypominający wyglądem mały helikopter. On także będzie zasilany światłem słonecznym, a w czasie trwania misji wykonać ma minimum kilka lotów rozpoznawczych w niewielkiej odległości od urządzenia macierzystego. Ten zrobotyzowany wiropłat po wylądowaniu Perseverance na Marsie został od niego odłączony. Ma wykonać samodzielne loty z napędem śmigłowym, a zdjęcia i dane przesłać do łazika. Jego głównym zadaniem jest testowanie technologii wykrywania interesujących obiektów na Marsie i pomaganie w planowaniu najlepszej trasy jazdy dla przyszłych łazików marsjańskich.
To pierwsza tego rodzaju maszyna w historii astronautyki. Koszt jego wykonania wynosił 80 milionów dolarów, natomiast budowa łazika Perseverance kosztowała NASA około 2,2 miliardy dolarów. Mars 2020 jest szóstą najbardziej kosztowną misją w historii programów NASA. A sam łazik Perseverance był tańszy w wykonaniu od swojego poprzednika. Koszt całej misji planowo wynosić ma 2,8 miliardów dolarów.
Łazik Perseverance razem z dronem Ingenuity należą do bezzałogowej misji badawczej – Mars 2020. Jej organizatorem jest amerykańska agencja kosmiczna NASA – Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej. W 2018 roku jako miejsce lądowania łazika został wybrany krater Jezero, w którym w przeszłości mieściło się jezioro. Misja rozpoczęła się 30 lipca 2020 roku, kiedy to rakieta wyruszyła na Marsa. Została ona wyniesiona z wyrzutni nr 41 wojskowej bazy lotniczej na Przylądku Canaveral. Lądowanie na Czerwonej Planecie odbyło się, zgodnie z planem, 18 lutego 2021 roku i zakończyło się pełnym powodzeniem. Łazik nie został w żadnym stopniu uszkodzony i ok. 21:00 już przesłał pierwsze zdjęcia z powierzchni. Od tamtego czasu regularnie wysyła zdjęcia i nagrania dźwiękowe na Ziemię. NASA wszystkie materiały upublicznia na swojej stronie internetowej. Masz na niej możliwość wzięcia udziału w głosowaniu na „Zdjęcie tygodnia”. Misja planowo ma trwać jeden rok marsjański, czyli 687 dni ziemskich.
Marsjański łazik i jego największe sukcesy
Łazik Perseverance wylądował na planecie Mars w 2021, dokładnie 18 lutego i może pochwalić się wieloma odkryciami. Ma on na swoim pokładzie aż 23 kamery i z każdym dniem wysyła na Ziemię coraz to nowe zdjęcia przedstawiające powierzchnię Marsa. Jakość fotografii jest bardzo dobra, a ich piękno zachwyci każdego, nie tylko fanatyków kosmosu. Łazik w swoim wyposażeniu posiada także eksperymentalny instrument MOXIE. Jest to system, który ma pomóc pozyskiwać tlen na Marsie. Atmosfera planety składa się bowiem przede wszystkim z dwutlenku węgla (ok. 95%). MOXIE ma wytwarzać około 6 gramów tlenu na godzinę, są to dopiero początki tej technologii i mają głównie za cel przetestowanie mechanizmu, który w przyszłości może przynieść przemysłowe zdolności uzyskiwania utleniacza dla rakiet startujących z powierzchni Marsa.
Urządzenie ma wielkość mniej więcej akumulatora samochodowego, a jego głównym zadaniem jest przekształcanie dwutlenku węgla w tlen. NASA liczy, że technologia ta pozwoli, w odpowiednio większej skali, zapewnić zdolności produkcji składników materiału pędnego. Produkcja tlenu na Marsie byłaby przełomowym dokonaniem, rozwiązałaby jeden z największych problemów niepozwalających na załogową eksplorację Marsa.
Kolejną charakterystyczną rzeczą dla misji Mars 2020 jest akcja „Wyślij swoje imię na Marsa” zorganizowana przez NASA. Jej celem było podnoszenie świadomości społeczeństwa na temat eksploracji kosmosu. Kampania polegała na tym, że chętne osoby mogły zarejestrować swoje imię w systemie, otrzymywały po tym bilety ze szczegółami misji, jej celami i miejscem lądowania. Łazik Perseverance posiadał na swoim pokładzie microchip, na którym zarejestrowane były wszystkie nazwiska. Dodatkowo nazwa łazika została wybrana w konkursie, w którym studenci głosowali na ich ulubione propozycje. Perseverance zostało ogłoszone zwycięzcą 5 marca 2020 roku. Co ciekawe do łazika w Maju 2020 roku dołączona została aluminiowa tablica, która miała na celu upamiętnić osoby zmarłe podczas pandemii COVID-19 oraz oddać hołd osobom walczącym z wirusem.
Dźwięki łazika Perseverance
Zastanawiałeś się kiedyś, jakie dźwięki wydaje Mars? Dzięki nowej misji kosmicznej wreszcie możesz się przekonać. Po raz pierwszy w historii łazik został wyposażony w mikrofony, które mogą rejestrować dźwięki. Już po kilku dniach od lądowania łazik dokonał historycznego osiągnięcia, mianowicie zarejestrował on odgłos wydawany przez wiatr wiejący na Marsie. Nagranie to jest pierwszym w historii ludzkości zarejestrowanym dźwiękiem pochodzącym z innej planety niż Ziemia.
Dodatkowym wyjątkowym elementem ekwipunku Perseverance są lasery. To właśnie ich użycie jest niejako powiązane z nagrywaniem dźwięku. Udostępnione przez NASA materiały zawrócą w głowie nie tylko fanom kosmosu, są bowiem dosłownie nie z tej ziemi. Mikrofony Perseverance zebrały odgłos powstały na skutek 30 uderzeń wiązki lasera, każde z nich o różnym poziomie głośności. Słyszalny rytm jest wynikiem procesu waporyzacji, czyli zamiany w gaz skały znajdującej się na planecie.
Eksploracja Marsa – co jeszcze warto wiedzieć?
Odkrywanie Marsa jest tematem, który fascynuje ludzi od wielu lat. Podczas wielu lat wysyłania misji na Czerwoną Planetę zyskaliśmy o niej dużo nowych informacji. Bez wątpienia, jak do tej pory, najwięcej faktów dostarczyły misje z udziałem łazików bezzałogowych – poprzedników Perseverance. Dla przykładu, łazik Opportunity (pol. Szansa) odkrył 6 stycznia 2005 roku pierwszy meteoryt znaleziony na Marsie – Heat Shield Rock. Maksymalny wymiar meteorytu wynosi 31 cm, a jego skład określono na 93% żelaza i 7% niklu oraz śladowe ilości germanu i galu. Natomiast dzięki badaniom łazika Curiosity poznano proporcje izotopów argonu w składzie marsjańskiej atmosfery. Dzięki temu odkryciu naukowcy podejrzewają, że niektóre ze znalezionych na powierzchni Ziemi meteorytów pochodzą z Marsa. Te fragmenty skał, które zostały wyrzucone w przestrzeń kosmiczną, a potem podróżując w kosmosie spadły na Ziemię, mają skład chemiczny i izotopowy odpowiadający składowi atmosfery Marsa.
Łaziki nie są jedynymi urządzeniami, które pozwalają na badanie kosmosu. Niesamowitego odkrycia dokonała bezzałogowa sonda kosmiczna – Mariner 9. Jej głównym celem było osiągnięcie orbity Marsa i stanie się tym samym pierwszym sztucznym satelitą innej planety. Misja została zakończona całkowitym sukcesem. Dzięki sondzie odkryta została Olympus Mons – najwyższą górą w całym Układzie Słonecznym. Jej wysokość wynosi 21 229 metrów ponad średnią powierzchnię planety. Dla porównania najwyższy szczyt na Ziemi – Mount Everest ma wysokość 8848 metrów nad poziomem morza. Góra ta jest tak ogromna, że zajęłaby prawie cały obszar Polski. Jest to wygasły wulkan, naukowcy przypuszczają, że ostatnia jego erupcja nastąpiła około 100-200 milionów lat temu, aczkolwiek dane z sondy Mars Express sugerują, że zastygła lawa ma 115 milionów lat, a w niektórych miejscach być może zaledwie 2 miliony lat, więc możliwe wydaje się, że wulkan jest tylko uśpiony.
Jednak do najważniejszych odkryć na Marsie bez wątpienia trzeba zaliczyć znalezienie śladów wody na jej powierzchni. Obecnie Czerwona Planeta jest zasadniczo pustynna. Wodę można na niej znaleźć w zamarzniętej formie w czapach polarnych wokół biegunów. Jak do tej pory nie znaleziono tam wody w stanie ciekłym. Powodem może być obecne tam w dzisiejszych czasach bardzo niskie ciśnienie, które sprawia, że jeśli pojawi się tam jakaś woda, to albo natychmiast zamarznie, albo ulegnie sublimacji, czyli przemianie fazowej – bezpośredniego przejścia ze stanu stałego w stan gazowy z pominięciem stanu ciekłego.
Dzięki badaniom sąd kosmicznych możemy podejrzewać, że kiedyś na Marsie mogło występować dużo bardziej wilgotne środowisko. Postawą tych teorii jest występowanie przypuszczalnych dawnych koryt rzek i zbiorników wodnych. Łazik Curiosity zbadał na przykład Aeolis Palus, będący pozostałością po dawnym jeziorze, które mogło być przyjaznym środowiskiem dla mikroorganizmów. Kwestia wody, a co za tym idzie życia na Marsie, należy do głównych zagadnień naukowych badanych w wielu misjach marsjańskich. Prawdopodobnie planeta ta miała kiedyś gęstszą atmosferę niż obecnie. Możliwe też, że miała ona dużo korzystniejsze warunki do życia. Odkrycie organizmów istniejących poza naszą planetą jest zdecydowanie najciekawszym zagadnieniem związanym z eksploracją kosmosu.
Misje kosmiczne, w tym odkrywanie Marsa, są to bez wątpienia najciekawsze kierunki rozwoju nauki. Dzięki pracy łazików takich jak Perseverance, z każdym rokiem ludzkość jest coraz bliżej dowiedzenia się całej prawdy o Czerwonej Planecie. Dane zbierane przez te pojazdy mają na celu między innymi pomóc umożliwić wysłanie na Marsa załogowych misji badawczych. Bez wątpienia pojawienie się pierwszego człowiek na Czerwonej Planecie będzie historycznym momentem. Potencjalnie takie wydarzenie mogłoby doprowadzić do kolonizacji planety. Już teraz pojawiają się projekty, jak mogłyby wyglądać miasta na jej powierzchni. Na przykład niemieccy naukowcy zaprojektowali cały kompleks miejski, ze stolicą o nazwie Nüwa.
Sprawdź: Satelity Starlink – co to jest, po co SpaceX umieszcza je na orbicie? Kiedy będą widoczne?
Ich plan zakłada zbudowanie łącznie pięciu miast. Każde z nich znajdowałoby się na ścianie klifu, dzięki czemu budynki byłyby chronione przed ciśnieniem atmosferycznym oraz promieniowaniem, a tlen pobierany byłby w całości z roślin. Mieszkanie na Marsie jest bez cienia wątpliwości ciekawą perspektywą, jednak aby było to możliwe potrzeba jeszcze wielu lat odkryć.
