Uskomaton tekniikka: Kuinka robotti -avaruusalus vakoilee Marsilta kiertoradalta

Valokuva Mars Hubble

NASAn Hubble -avaruusteleskooppi otti tämän laukauksen Marsista 26. elokuuta 2003, kun Punainen planeetta oli 34,7 miljoonan mailin päässä Maasta. Kuva on otettu vain 11 tuntia ennen kuin Mars lähestyi meitä 60 000 vuoteen. (Kuva: NASA / ESA)



Toimittajan huomautus: Tässä viikkosarjassa , demokratija.eu tutkii, miten tekniikka edistää avaruustutkimuksia ja löytöjä.

NASA suunnittelee seuraavan Mars -kiertoradan käynnistämistä tänään (18. marraskuuta), joka käynnistää tehtävän, joka poikkeaa merkittävästi avaruusjärjestön monista aiemmista Red Planet -pyrkimyksistä.

Toisin kuin yhdeksän muuta kiertorataa, jotka NASA on räjäyttänyt kohti Marsia viimeisten 40 vuoden aikana, MAVEN -avaruusalus - lyhenne sanoista Mars Atmosphere ja Volatile Evolution - suunnistaa katseensa ohuelle ilmakuorelle, joka pyörii Punaisen planeetan kuivan ja kylmän pinnan yläpuolella. Avaruusalus nousee pois kello 13.28. EST (1828 GMT) ja voit Katso lanseeraus suorana osoitteessa demokratija.eu NASA TV: n kautta, alkaen klo 11 EST (1600 GMT).



`` Olemme ilmakehän tarkkailutehtävä, kun taas kaikki edessämme olevat kiertoradat ovat todella olleet pinnan kartoitus-, pinnanhavaintotyyppisiä tehtäviä '', Guy Beutelschies, MAVEN-projektipäällikkö Lockheed Martin Space Systemsistä, joka rakensi avaruusaluksen, kertoi. Toimittajat perjantaina (15. marraskuuta). [NASAn MAVEN Mars Probe: 10 yllättävää faktaa]

1960 -luvulta lähtien ihmiset ovat hyökänneet naapuriplaneetallemme Mars avaruusalusten parvilla. Vain noin puolet yrityksistä on onnistunut. Katso demokratija.eu -infografiikasta, kuinka monta robottioperaatiota Marsiin on käynnistetty. [Katso koko Occupy Mars -infografiikka]

1960 -luvulta lähtien ihmiset ovat hyökänneet naapuriplaneetallemme Mars avaruusalusten parvilla. Vain noin puolet yrityksistä on onnistunut. Katso demokratija.eu -infografiikasta, kuinka monta robottioperaatiota Marsiin on käynnistetty. [Katso koko Occupy Mars -infografiikka](Kuvan luotto: Karl Tate, demokratija.eu -avustaja)



Salaperäinen planeetta tulee keskittymään

NASA on lähettänyt koettimia kohti Marsia marraskuusta 1964 lähtien, jolloin virasto laukaisi Mariner 3 -aluksen Red Planet -lentokoneella. Tämä tehtävä epäonnistui, mutta vain kolme viikkoa myöhemmin räjähtänyt Mariner 4 onnistui lähettämään kotiin 21 lähikuvia Marsista-ensimmäiset kuvat toisesta planeetasta, joka on koskaan palannut maan päälle syvästä avaruudesta.

NASAn ensimmäinen yritys Marsin kiertoradalle epäonnistui myös silloin, kun Mariner 8 törmäsi Atlantin valtamereen pian nousun jälkeen toukokuussa 1971. Mutta avaruusjärjestö teki historiaa Mariner 9: n kanssa, josta tuli ensimmäinen koetin, joka on koskaan kiertänyt toista planeettaa Marsiin saapuessaan. Marraskuuta 1971.



Tämä on ensimmäinen Marsista otettu lähikuva. Se näyttää alueen noin 330 km leveydeltä 1200 km (205 mailia 745 mailia) raamasta kehyksen alaosaan, keskellä 37 N, 187 W. Alue sijaitsee lähellä Elysium Planitian rajaa lännessä ja Arcadia Planitiaa itään.

Tämä on ensimmäinen Marsista otettu lähikuva. Se näyttää alueen noin 330 km leveydeltä 1200 km (205 mailia 745 mailia) raamasta kehyksen alaosaan, keskellä 37 N, 187 W. Alue sijaitsee lähellä Elysium Planitian rajaa lännessä ja Arcadia Planitiaa itään.(Kuva: NASA)

Mariner 9 lähetti yli 7300 kuvaa takaisin Maahan, jolloin tutkijat voivat luoda maailmanlaajuisen kartan Marsin pinnasta. Nämä valokuvat maalasivat Punaisen planeetan aivan uudessa valossa ja paljastivat valtavia tulivuoria, jättiläisiä kanjoneita ja mitä näytti olevan muinaisten joenpohjien jäänteitä. Koe otti myös ensimmäiset lähikuvat Marsin kahdesta pienestä kuusta, Phobosista ja Deimosista, NASAn viranomaisten mukaan.

Seuraavana olivat kaksoset Viking -kiertoradat, jotka laukaistiin muutaman viikon välein vuonna 1975. Viking 1 ja 2 lensi laskeutumislaivojen avulla etsimään merkkejä Marsin elämää , joten osa kiertäjien tehtävästä liittyi näiden pinta -alusten tukemiseen. Mutta kaksi kiertorataa palautti itselleen runsaasti tieteellistä tietoa, mikä paransi tutkijoiden ymmärrystä Punaisen planeetan topografiasta ja löysi todisteita siitä, että Punaisen planeetan pinnan läpi kulki suuria määriä vettä kauan sitten.

Avaruusalus Mariner 9.

Avaruusalus Mariner 9.(Kuva: NASA)

'Tulivuoret, laavatasot, valtavat kanjonit, kraatterialueet, tuulen muodostamat piirteet ja todisteet pintavesistä näkyvät kiertoradalla olevissa kuvissa', NASAn virkamiehet kirjoittavat yhteenvedossa viikinkitehtävästä. '' Planeetta näyttää jakautuvan kahteen pääalueeseen, pohjoisille tasangoille ja eteläisille kraattereille. ''

Samaan aikaan viikinkimaalarit eivät löytäneet mitään vakaita todisteita marsilaisista organismeista, vaikka tutkijat kiistelevät edelleen kokeidensa tuloksista tänään. [ Elämän etsiminen Marsista (valokuvan aikajana) ]

Alkuperäinen

Tarkemmin katsomalla

Viikinkitehtävää seurasi pitkä tauko; NASA käynnisti seuraavan Red Planet -tutkijansa, Mars Observer -nimisen kiertoradan, vuonna 1992. Koetin epäonnistui juuri ennen Marsiin pääsyä.

Viking 1 ja 2, jotka molemmat laskeutuivat vuonna 1976, palauttivat ensimmäiset käyttökelpoiset tiedot planeetalta

Viking 1 ja 2, jotka molemmat laskeutuivat vuonna 1976, palasivat ensimmäiset käyttökelpoiset tiedot planeetan pinnalta ja tarjosivat lisäkartoitusta niiden vastaavilta kiertoradilta. Kuvassa näkyy Ascraeus Mons, sammunut tulivuori, joka on yli kaksi kertaa korkeampi kuin Mount Everest, jonka Mariner 9 löysi muutama vuosi sitten.(Kuva: UCL: n matemaattisten ja fysikaalisten tieteiden tiedekunta)

Mutta näiden kahden epäonnistuneen tehtävän välissä oli Mars Global Surveyor (MGS), joka tutki Punaista planeettaa yli yhdeksän vuotta sen jälkeen, kun se saapui kiertoradalle syyskuussa 1997.

Koetin käytti viittä eri instrumenttia tehdäkseen monia löytöjä Punaisesta planeetasta. Esimerkiksi MGS: n kuvat ennen ja jälkeen kahdesta eri lahdesta viittaavat siihen, että nestemäistä vettä on saattanut virrata Marsiin viimeisen vuosikymmenen aikana, NASAn viranomaiset ovat sanoneet.

Lisäksi kiertoradan laserkorkeusmittari auttoi tutkijoita luomaan kaikkien aikojen parhaan topografisen kartan Punaisesta planeetasta, ja sen magnetometrin lukemat osoittavat, että Marsilla oli kerran maailmanlaajuinen magneettikenttä, aivan kuten Maalla. (Maa on säilyttänyt kentän, mutta Mars ei.)

NASA: n seuraava Red Planet -kierto, Mars Odyssey, lopulta vei pitkäikäisyyden ennätyksen pois MGS: stä. Odysseia saapui Marsin kiertoradalle lokakuussa 2001 ja jatkaa Punaisen planeetan tutkimista tähän päivään asti. [Historian rohkein Mars -tehtävä]

Käyttämällä kolmea tärkeintä tieteellistä instrumenttiaan Odyssey on kartoittanut monien mineraalien ja kemiallisten elementtien maailmanlaajuisen jakautumisen Marsin pinnalla, löytänyt todisteita suuresta määrästä haudattua vesijäätä planeetan napojen lähellä ja mitannut säteilyympäristön matalalla Marsin kiertoradalla, mikä voi auttaa NASA suunnittelee tulevia miehitettyjä tehtäviä Punaiselle planeetalle.

Koetin toimii myös tärkeänä viestintäyhteytenä, välittäen NASAn Mars -kulkijoiden keräämiä tietoja takaisin kotiin Maalle. (Virastolla on tällä hetkellä kaksi kulkijaa, jotka tutkivat Punaisen planeetan pintaa - Opportunity, joka laskeutui tammikuussa 2004 ja Curiosity, joka kosketti elokuussa 2012.)

Esimerkki NASA: sta

Esimerkki NASAn tehokkaasta Mars Reconnaissance Orbiterista.(Kuva: NASA)

NASAn seuraava Marsin kiertävä alus, Mars Reconnaissance Orbiter, on myös nauttinut pitkästä ja onnistuneesta tehtävästä.

MRO on tutkinut Punaista planeettaa kuudella eri laitteella sen jälkeen, kun se saapui kiertoradalle maaliskuussa 2006. Tämän vaihtoehdon avulla anturi voi analysoida pintamineraaleja, metsästää maanalaista vettä, seurata Marsin säätä ja ottaa upeita lähikuvia planeetan pinnasta.

MRO: n HiRISE -kamera (lyhenne sanoista High Resolution Imaging Science Experiment) pystyy erottamaan Marsin esineet niin pieniltä kuin ruokapöytä, jolloin tutkijat voivat tutkia planeetan pintaominaisuuksia täydellisemmin kuin koskaan ennen. Tämä ominaisuus on myös auttanut NASAa valitsemaan sopivia laskeutumispaikkoja pinta -aluksille, kuten Phoenix -laskuri ja Curiosity -kulkuri.

Odysseian tavoin MRO palvelee myös tärkeää välitystoimintoa, joka auttaa lähettämään tietoja Opportunity ja Curiosity takaisin robottien käsittelijöille maan päällä.

Maven kiertää Marsia ja etsii vihjeitä siitä, mitä planeetalle tapahtui

Maven kiertää Marsia ja etsii vihjeitä siitä, mitä tapahtui planeetan kerran paksulle ilmakehälle.(Kuvan luotto: Karl Tate, Infographics Artist)

MAVEN liittyy riveihin

Jotkut edellä mainituista tehtävistä ovat keränneet tietoja Marsilainen tunnelma , joka oli paksu kauan sitten, kun Punainen planeetta oli suhteellisen lämmin ja märkä, mutta se on hävinnyt suurelta osin avaruuteen aikakausien aikana. Punaisen planeetan ilma ei kuitenkaan ollut heidän ensisijainen painopisteensä.

`` Aikaisemmin, muissa tehtävissä, painotetaan voimakkaasti sitä, mitä Marsin pinnalla tapahtuu - mitä tapahtui vedelle ja topografian ymmärtämistä ja niin edelleen '', David Mitchell, MAVEN -projektipäällikkö NASAn Goddard Space Flight Centerissä Greenbeltissä, Md. , sanoi marraskuun 15. lehdistötilaisuudessa.

Tämä taiteilija

Tämä taiteilijan konsepti näyttää MAVEN -avaruusaluksen, joka kiertää Punaista planeettaa, taustalla kuvitteellinen kuva hänen kotiplaneetastaan.(Kuva: NASA/Goddard)

MAVENin päätavoite on sen sijaan selvittää, mitä Red Planetin ilmakehälle tapahtui. Koetin tutkii kahdeksan tieteellistä instrumenttiaan aurinkotuulen ja Marsin yläilmakehän tutkimiseksi sen koostumuksesta ja siitä, kuinka nopeasti sen haihtuvat yhdisteet pääsevät avaruuteen.

'Me kollektiivisesti, tiiminä, keksimme instrumentteja, jotka todella seuraavat lopulta kysymystämme, joka on kyseessä, mikä on ilmasto - mitä Marsin historiassa on tapahtunut?' Mitchell sanoi. 'Miksi se siirtyi kosteammasta, maapallomaisesta ympäristöstä, jossa oli paksumpi ilmakehä, nykyiseen paikkaansa?'

Ei vain NASA

Kaikki Marsia kiertävät avaruusalukset eivät tietenkään ole lentäneet Yhdysvaltain lippuja vuosien varrella. Neuvostoliitolla oli erittäin aktiivinen Mars -ohjelma 1960- ja 70 -luvuilla, ja se onnistui asettamaan kolme avaruusalusta kiertoradalle Punaisen planeetan ympärille vuosina 1971-1974.

Nämä anturit - Mars 2, Mars 3 ja Mars 5 - palauttivat yhteensä 120 kuvaa Punaisesta planeetasta ja keräsivät tietoja Marsin painovoimasta ja magneettikentistä. (Monet Neuvostoliiton/Venäjän Mars-ponnistelut ovat epäonnistuneet vuosien varrella, viimeksi vuonna 2011 Phobos-Gruntin tehtävä Phobosiin, joka ei koskaan päässyt maan kiertoradalta.)

Euroopassa on myös robotti -suurlähettiläs, joka kiertää Punaista planeettaa. Euroopan avaruusjärjestön Mars Express -luotain jatkaa Punaisen planeetan pinnan kuvaamista ja tutkimista sekä tiedon keräämistä Marsin ilmakehästä tänään, lähes 10 vuotta Marsin ympärille saapumisesta.

Intia käynnisti 5. marraskuuta ensimmäisen planeettojenvälisen luotaimensa Mars Orbiter Mission, jonka tehtävänä on tutkia Punaista planeettaa. MAVENin tapaan intialainen Mars -koetin saapuu Marsille syyskuussa 2014, jos kaikki menee hyvin.

Vieraile demokratija.euissa saadaksesi viimeisimmät MAVEN -uutiset, valokuvat ja videot. Voit myös seurata MAVEN -kattavuutta Tehtävän tilakeskus demokratija.euin kumppanilla, Avaruuslento nyt .