Gặp gỡ Sao Hỏa 2020, nhà thám hiểm của NASA tìm kiếm sự sống trên Sao Hỏa
'Công ty nhanh' đến thăm phòng sạch của Phòng thí nghiệm phản lực Jet để xem máy bay trên sao Hỏa thế hệ tiếp theo sẽ săn lùng dấu vết của sự sống ở vùng đồng bằng sông 3,5 tỷ năm tuổi và mở đường cho việc khám phá con người.
Trông giống như phòng TV ở Willy Wonka và phòng nguyên sơ của Nhà máy Sô cô la , nơi những người mặc áo liền quần màu trắng và đeo mặt nạ bàn tán về một bộ sưu tập phù thủy công nghệ.
Nhưng thay vì một chiếc máy ảnh biến những đứa trẻ bướng bỉnh thành những bức tiểu cảnh, trung tâm là chiếc máy bay Mars 2020 mới của NASA , cơ quan này nhắm đến việc triển khai tới Hành tinh Đỏ vào mùa hè này. Mặc dù ít thách thức vật lý hơn so với Wonkavision, nhưng nó vẫn kỳ diệu như vậy, vì một lý do lớn: Đây là nhiệm vụ cuối cùng có thể trả lời liệu sự sống có tồn tại trên Sao Hỏa hay không.
Các thành viên của phương tiện truyền thông phỏng vấn những người xây dựng sứ mệnh sao Hỏa 2020. Hình ảnh được chụp bên trong phòng sạch vào ngày 27 tháng 12 năm 2019. [Ảnh: NASA / JPL-Caltech]
Trong những ngày cuối cùng của năm 2019, Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực, cơ sở quản lý sứ mệnh của Pasadena, California, đã cung cấp cho các nhà báo quyền truy cập hiếm hoi vào High Bay 1, phòng sạch trực tiếp hang động nơi các kỹ sư đang xây dựng rover Mars 2020 cùng với hệ thống hành trình và hành trình sẽ hướng dẫn hành trình bảy tháng tới Sao Hỏa. Nhiệt độ, độ ẩm và quy trình vận hành được kiểm soát chặt chẽ của phòng sẽ giảm thiểu bụi, hạt và ô nhiễm sinh học trong không khí có thể gây trở ngại cho các thí nghiệm điện tử và sao Hỏa. Nó đòi hỏi một chế độ tỉ mỉ để truy cập.
Trước khi vào phòng trong các nhóm nhỏ, chúng tôi không mặc bộ đồ thỏ thỏ, áo liền quần bằng vải polyester màu trắng thách thức thời trang, cùng với mặt nạ phẫu thuật và găng tay cao su được dán vào các khe hở tay áo trước khi tiếp tục mặc dù có một luồng khí thổi mạnh loại bỏ các mảnh vụn siêu nhỏ. Không được trang điểm, nước hoa, len, quần áo có rách rách, hoặc dây đeo máy ảnh bằng vải, và kỹ thuật viên lau máy ảnh và điện thoại di động bằng cồn trước khi vào. Nhân viên của JPL bị hạn chế hơn nữa đối với dầu gội không mùi, một loại chất khử mùi và không có vòi hoa sen trước khi vào. Ngay cả linh vật phòng sạch, High Bay Bob, một ma nơ canh mô hình kính râm theo chủ đề Giáng sinh màu xanh lá cây tươi sáng, thể thao một bộ đồ thỏ.
Bob Bay cao [Ảnh: Susan Karlin]
Giữ cho Mars Mars rover sạch sẽ được xếp hạng là thử thách độc đáo nhất của nhiệm vụ. Do tập trung vào sinh vật học, JPL đã thực hiện các biện pháp khử nhiễm cực đoan hơn so với người tiền nhiệm Sojourner, Tinh thần, Cơ hội và Tò mò.
David Chúng tôi không muốn đến Sao Hỏa và tìm hiểu trong mẫu quay trở lại, 'Này, nó có tóc của tôi trong đó', David Gruel, giám đốc vận hành, thử nghiệm và lắp ráp Mars 2020 nói. Tất cả các quy tắc của những gì bạn không thể làm hoặc mang lên sàn là để bảo vệ khoa học của nhiệm vụ này.
VƯỢT RA NGOÀI NHỮNG KHỐI XÂY DỰNG CỦA CUỘC SỐNG
Mars 2020, mà JPL bắt đầu chuẩn bị vào năm 2011, một năm trước khi Curiosity đổ bộ vào cuộc phô trương vĩ đại, đây là cuộc thăm dò sao Hỏa đầu tiên để tìm kiếm bằng chứng về sự sống của vi khuẩn trong quá khứ. Nó sẽ khoan, phân tích và thu thập các mẫu đá và đất từ các khu vực từng được cho là có thể ở được, và đặt chúng sang một bên trong các ống đệm vô trùng kín cho một nhiệm vụ trong tương lai để đưa chúng trở lại Trái đất vào năm 2026 để nghiên cứu chi tiết hơn. Nhiệm vụ này là bước đầu tiên hướng tới một mục tiêu JPL bắt đầu thảo luận vào những năm 1980 mà cuối cùng đã trở thành chiến dịch Trả lại mẫu trên sao Hỏa .
Michael Các giám đốc của JPL Michael Watkins cho biết, các rovers trong vài nhiệm vụ vừa qua đã cố gắng tìm hiểu xem sao Hỏa có phải là môi trường sống được không và có các khối xây dựng của sự sống hay không. Và chúng tôi đã tự thuyết phục mình rằng nó đã làm.
Một khi các mẫu đó được chạy qua các phòng thí nghiệm phức tạp hơn của Trái đất, họ sẽ đưa ra câu trả lời cho một số câu hỏi cấp thiết: cuộc sống có thể hình thành ở đó, cuộc sống hình thành ở đó, và nếu không, tại sao không?
Dự án trị giá 2,5 tỷ USD cũng sẽ thử nghiệm các công nghệ giải quyết các thách thức đối với mục tiêu dài hạn là thăm dò con người. Chúng bao gồm các công cụ cải thiện việc hạ cánh, tạo ra oxy từ bầu khí quyển giàu carbon dioxide của hành tinh, xác định địa chất và nước ngầm, và biểu đồ mô hình thời tiết, bụi và các điều kiện môi trường khác. Thậm chí còn có một máy bay trực thăng chạy bằng năng lượng mặt trời nhỏ được thiết kế để bay trong bầu khí quyển và trọng lực giảm của sao Hỏa.
NASA sẽ chỉ định một tên chính thức cho Sao Hỏa 2020 vào mùa xuân này, được chọn từ hơn 9 triệu bài nộp công khai. Chiếc rover ra mắt từ Cape Canaveral ở Florida trong một cửa sổ tháng 7 / tháng 8 cho một cuộc đổ bộ dự kiến vào ngày 8 tháng 2 năm 2021 trên miệng núi lửa Jezero của Mars, một lòng hồ cổ có tiềm năng cao để sống một lần. Nhiệm vụ sẽ chạy ít nhất một sao Hỏa năm (khoảng 687 ngày Trái đất) và che lên đến 12 dặm.
NHỮNG THÁCH THỨC CHƯA TỪNG CÓ
Trong khi ô nhiễm hạt là một thách thức khó khăn, bảo vệ các thiết bị điện tử có độ nhạy cao là một vấn đề khác. Trở lại bên trong căn phòng sạch sẽ, hàng rào vành đai có thể thu vào giữ các phóng viên ở một khoảng cách khiêm tốn từ các thợ máy để ngăn ngừa phóng tĩnh điện vô tình (ESD).
Cơ thể con người được tạo thành từ rất nhiều nước, nó có khả năng dẫn điện, James nói, James Sean Howard, lắp ráp và thử nghiệm khởi động Mars Mars đảm bảo chất lượng phần cứng. Một cú sốc từ việc đi ngang qua một tấm thảm và chạm vào tay nắm cửa là khoảng 20.000 volt. Bạn có thể làm hỏng một số thiết bị điện tử tốc độ cao này chỉ với năm volt. Vì vậy, chúng tôi giảm thiểu rủi ro đó thông qua kiểm soát phóng tĩnh điện.
CUỘC SỐNG CÓ THỂ HÌNH THÀNH Ở ĐÓ KHÔNG, CUỘC SỐNG CÓ HÌNH THÀNH Ở ĐÓ KHÔNG, VÀ NẾU KHÔNG, TẠI SAO KHÔNG?
MICHAEL WATKINS
Điều này được thực hiện bằng cách bao quanh phần cứng bằng các ion hóa không khí, giúp trung hòa tĩnh điện bằng cách bơm các ion tích điện dương và âm vào không khí. Phòng sạch cũng duy trì độ ẩm trên 30%, làm cho không khí dẫn điện tốt hơn, do đó nó có thể hấp thụ và phân phối các chi phí dư thừa. Khi các kỹ sư làm việc trên cơ học, họ kết nối dây đeo cổ tay có thể mở rộng với mặt đất, một dây điện trả lại điện cho trái đất để ngăn chặn tia lửa. Bộ đồ thỏ cũng chứa các mẫu lưới của các sợi dẫn nhỏ chứa đầy carbon để xả các trường tĩnh từ quần áo. Sau khi hoàn thành, các lồng Faraday và kim tiêm kim loại gai nhọn ở bên ngoài rover giúp giảm thiểu các điện tích tĩnh điện đó sẽ bảo vệ các thiết bị điện tử của nó trên Sao Hỏa.
Một rào cản đáng kể khác là sự phức tạp tuyệt đối của các nhạc cụ và bộ phận chuyển động, nhiều trong số đó mở ra từ rover sau khi hạ cánh. Chiếc xe sử dụng hơn 30 bộ truyền động, hoặc hệ thống kiểm soát các bộ phận chuyển động. Một trong số các cơ chế, hộp số và động cơ này có hàng trăm mảnh nhỏ, tất cả đều phải được thiết kế, phân tích, lắp ráp và thử nghiệm, Matt nói, phó giám đốc dự án Mars 2020, Matt Wallace. Bạn rất khó để làm cho siêu đáng tin cậy. Và, tất nhiên, không có cơ hội để sửa chúng trên Sao Hỏa.
Một mô hình kỹ thuật của tàu lượn Mars 2020 của NASA tạo ra các dấu vết trong bài kiểm tra lái xe ở Mars Yard, một khu vực mô phỏng các điều kiện giống như sao Hỏa tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA ở Pasadena, California. [Ảnh: NASA / JPL-Caltech]
Giữ các chất gây ô nhiễm từ hệ thống lắp ráp bộ đệm, nơi đặt và niêm phong các mẫu đất trong các ống, đặc biệt khó khăn và quan trọng, xem xét độ phức tạp của nó và tiếp xúc với các mẫu. Zach Ousnamer, Zach Ousnamer, cho biết, phần thứ ba phía trước của rover có cơ chế giống như đồng hồ Thụy Sĩ, lấy mẫu từ cánh tay robot, đánh giá nó và niêm phong nó trong ống mẫu và đặt trên bề mặt Sao Hỏa. Mars 2020 lắp ráp, thử nghiệm và khởi động các hoạt động tích hợp xe và kỹ sư thử nghiệm. Cần một bộ găng tay vô trùng thứ hai để chạm vào phần cứng cụ thể.
Một lần trên Sao Hỏa, chúng tôi chấp nhận một số khía cạnh của sự lây nhiễm chéo giữa các vị trí khoan, Jessica Samuels, kỹ sư hệ thống máy bay dẫn đầu Mars 2020. Tuy nhiên, điều quan trọng nhất mà chúng tôi quan tâm là không mang theo bất kỳ chất gây ô nhiễm nào trên Trái đất.
THÚC ĐẨY CÔNG NGHỆ ĐẰNG SAU SỰ TÒ MÒ
Chiếc rover Mars 2020 tận dụng phần lớn cấu hình và hệ thống hạ cánh Curiosity, đồng thời thúc đẩy khoa học của nó. Chiếc rover mới này lớn hơn một chút so với Curiosity, dài 10 feet (không bao gồm cánh tay robot có thể gập lại 9 feet), rộng 9 feet, cao 7 feet và 2.314 pounds, và được cung cấp năng lượng tương tự với sự kết hợp của hạt nhân, pin và năng lượng mặt trời . Sáu bánh xe bằng nhôm của nó tự hào có thiết kế và lớp phủ mạnh mẽ hơn để tránh các vết lõm, lỗ hổng và các rãnh bị hỏng đã gây ra sự tò mò. Lần này, những chiếc xích của nó buồn bã vắng bóng những chữ cái JPL, được viết bằng mã Morse , một cách sử dụng dấu bánh xe táo bạo để đo khoảng cách trực quan được đồn là đã xù lông ở NASA để quảng bá cho JPL.
Hệ thống nhập cảnh, hạ cánh và hạ cánh của sao Hỏa 2020 sẽ tái tạo cú lao vào cắn móng tay của Curiosity, được nói rõ trong video 7 phút của Terror Hồi . Rover sẽ hành trình lên Sao Hỏa bên trong một aeroshell bảo vệ bao gồm lớp vỏ trên cùng và tấm chắn nhiệt phía dưới. Một giai đoạn gốc tròn chứa tám tên lửa retro sau đó sẽ gắn vào rover giống như một chiếc ba lô phản lực cuối cùng sẽ hạ nó xuống mặt đất. Vài phút trước khi chạm xuống, một chiếc dù ở trên lớp vỏ trên sẽ làm chậm bước xuống của tàu cho đến khi tấm chắn nhiệt không còn cần thiết và bật ra. Tại thời điểm đó, giai đoạn gốc sẽ tách ra khỏi lớp vỏ trên cùng, bắn các tên lửa retro về phía bề mặt để làm chậm bước đi của nó, trước khi nhẹ nhàng hạ rover bằng cách buộc lên bề mặt. Giai đoạn đi xuống sau đó sẽ tách ra khỏi máy bay, bay đi và gặp nạn ở nơi khác.
Lần này, một số ít các công nghệ mới trên tàu sẽ cho phép cơ động hạ cánh được kiểm soát nhiều hơn, hạ cánh chính xác và thu thập dữ liệu cho các nhiệm vụ trong tương lai. Chiếc máy bay cũng sẽ bao gồm một bộ máy ảnh và mic cho góc nhìn của người thứ nhất và âm thanh của cuộc đổ bộ. Cảm biến dữ liệu sẽ đo nhiệt độ của lớp vỏ trên và tấm chắn nhiệt phía dưới. Một hệ thống định vị sẽ hướng dẫn hạ xuống bằng cách triển khai nhảy dù thời gian với vị trí của tàu vũ trụ so với mục tiêu hạ cánh. Thứ hai sẽ hỗ trợ hạ cánh bằng cách lưu ý địa hình nguy hiểm khi hạ xuống, so sánh các hình ảnh mới của bề mặt tiếp cận với bản đồ được tải sẵn của bề mặt sao Hỏa.
KHI Ở TRÊN BỀ MẶT, CÔNG VIỆC CỦA NGƯỜI BẮT ĐẦU
Khi đã ở trên bề mặt, bảy công cụ mà EW đã loại bỏ từ 58 đề xuất trên toàn thế giới và bao gồm cả sự đóng góp của các đội Pháp, Tây Ban Nha và Na Uy.
Trong khi Curiosity đã thăm dò và xác nhận rằng Sao Hỏa có điều kiện môi trường phù hợp để hỗ trợ các dạng sống siêu nhỏ, thì Mars 2020 sẽ tìm kiếm bằng chứng dưới dạng sinh học hóa học hóa học và hóa thạch phân tử cung cấp xác nhận khoa học về kiếp trước. Miệng núi lửa Jezero là địa điểm của một hồ và đồng bằng sông cách đây hơn 3,5 tỷ năm và những tảng đá hình thành trong nước có thể lưu giữ bằng chứng về các khối xây dựng hóa học của sự sống.
Chúng tôi đang tìm kiếm các dấu vết của hóa chất, phần tỷ, chỉ là những chữ ký rất mờ nhạt. . . từ hàng tỷ năm trước trên sao Hỏa, Wall Wallace nói.
Rover mang một mũi khoan để lấy mẫu và dụng cụ lấy mẫu để phân tích và bảo quản mẫu trong 43 thùng chứa cỡ ống nghiệm mà nó sẽ để lại trên bề mặt sao Hỏa để lấy lại sau này. Điều đó đòi hỏi một nhiệm vụ riêng vì hệ thống hạ cánh không thể cung cấp cả phương tiện di chuyển và phương tiện đi lên để nâng các mẫu lên khỏi Sao Hỏa.
Các công cụ tìm kiếm sự sống bao gồm các hệ thống camera tiên tiến có khả năng phân tích toàn cảnh và hình ảnh lập thể và phân tích khoáng sản, radar để thăm dò dưới mặt đất và quang phổ kế để xác định các hợp chất khoáng và hữu cơ. Không giống như Curiosity, máy ảnh Mars 2020 sẽ chụp màu để cho phép quang phổ hình ảnh có thể xác định thành phần hóa học của các mẫu.
[Hình ảnh: NASA]
Các nhà khoa học không tìm kiếm các mảnh vi sinh vật nhiều như một bộ sưu tập dấu vân tay hóa học còn sót lại. Máy quang phổ gọi là SHERLOC ngắn, dùng để quét môi trường sống có thể quét được với Raman & phát quang cho chất hữu cơ và hóa chất. Sẽ chiếu tia laser cực tím 100 micron trên bề mặt để có được chữ ký quang phổ của các thành phần. Điều này có thể giúp xác định thành phần khoáng chất, loại phân tử hữu cơ và hóa học, chẳng hạn như sự tồn tại của nitrat hoặc clorat. Luther Beegle, nhà điều tra chính của SHERLOC cho biết, tất cả những thứ đó được thêm vào cùng nhau sẽ kể một câu chuyện hóa học, rằng có một cơ hội thực sự tốt ở đó và chúng ta nên mang mẫu này trở lại.
Mars 2020 sẽ nhằm mục đích hỗ trợ các sứ mệnh robot và con người trong tương lai bằng cách thử nghiệm các công nghệ nhất định có giá trị như thế nào trong môi trường sao Hỏa. Một trạm thời tiết trên bề mặt trên tàu sẽ đo nhiệt độ, áp suất, kích thước và hình dạng bụi để hiểu rõ hơn về mật độ và gió trong khí quyển của sao Hỏa. Nó cũng sẽ chứng minh việc sản xuất oxy từ carbon dioxide trong khí quyển của sao Hỏa, nhiệm vụ của con người sẽ cần cho hơi thở và nhiên liệu tên lửa. Và nó sẽ thử các chuyến bay thử nghiệm kéo dài 90 giây và chụp ảnh trên không với một chiếc trực thăng nhỏ buộc vào bụng của người cưỡi ngựa. Nếu thành công, nó sẽ là máy bay đầu tiên bay trên hành tinh khác.
Mặc dù các công nghệ giúp chúng ta tiến gần hơn đến việc khám phá con người rất ấn tượng, nhưng sẽ còn ly kỳ hơn khi nghĩ rằng chúng ta đang ở trên đỉnh của một mục tiêu kéo dài hàng thập kỷ.
Wallace hy vọng sẽ trả lời câu hỏi cơ bản về việc liệu sự sống có thể phát triển ở một nơi nào khác ngoài Trái đất hay không, ông Wallace nói. Chúng tôi đã đi đến ngưỡng cửa của câu hỏi đó, và đã đến lúc bước qua cánh cửa.
Trông giống như phòng TV ở Willy Wonka và phòng nguyên sơ của Nhà máy Sô cô la , nơi những người mặc áo liền quần màu trắng và đeo mặt nạ bàn tán về một bộ sưu tập phù thủy công nghệ.
Nhưng thay vì một chiếc máy ảnh biến những đứa trẻ bướng bỉnh thành những bức tiểu cảnh, trung tâm là chiếc máy bay Mars 2020 mới của NASA , cơ quan này nhắm đến việc triển khai tới Hành tinh Đỏ vào mùa hè này. Mặc dù ít thách thức vật lý hơn so với Wonkavision, nhưng nó vẫn kỳ diệu như vậy, vì một lý do lớn: Đây là nhiệm vụ cuối cùng có thể trả lời liệu sự sống có tồn tại trên Sao Hỏa hay không.
Các thành viên của phương tiện truyền thông phỏng vấn những người xây dựng sứ mệnh sao Hỏa 2020. Hình ảnh được chụp bên trong phòng sạch vào ngày 27 tháng 12 năm 2019. [Ảnh: NASA / JPL-Caltech]
Trong những ngày cuối cùng của năm 2019, Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực, cơ sở quản lý sứ mệnh của Pasadena, California, đã cung cấp cho các nhà báo quyền truy cập hiếm hoi vào High Bay 1, phòng sạch trực tiếp hang động nơi các kỹ sư đang xây dựng rover Mars 2020 cùng với hệ thống hành trình và hành trình sẽ hướng dẫn hành trình bảy tháng tới Sao Hỏa. Nhiệt độ, độ ẩm và quy trình vận hành được kiểm soát chặt chẽ của phòng sẽ giảm thiểu bụi, hạt và ô nhiễm sinh học trong không khí có thể gây trở ngại cho các thí nghiệm điện tử và sao Hỏa. Nó đòi hỏi một chế độ tỉ mỉ để truy cập.
Trước khi vào phòng trong các nhóm nhỏ, chúng tôi không mặc bộ đồ thỏ thỏ, áo liền quần bằng vải polyester màu trắng thách thức thời trang, cùng với mặt nạ phẫu thuật và găng tay cao su được dán vào các khe hở tay áo trước khi tiếp tục mặc dù có một luồng khí thổi mạnh loại bỏ các mảnh vụn siêu nhỏ. Không được trang điểm, nước hoa, len, quần áo có rách rách, hoặc dây đeo máy ảnh bằng vải, và kỹ thuật viên lau máy ảnh và điện thoại di động bằng cồn trước khi vào. Nhân viên của JPL bị hạn chế hơn nữa đối với dầu gội không mùi, một loại chất khử mùi và không có vòi hoa sen trước khi vào. Ngay cả linh vật phòng sạch, High Bay Bob, một ma nơ canh mô hình kính râm theo chủ đề Giáng sinh màu xanh lá cây tươi sáng, thể thao một bộ đồ thỏ.
Bob Bay cao [Ảnh: Susan Karlin]
Giữ cho Mars Mars rover sạch sẽ được xếp hạng là thử thách độc đáo nhất của nhiệm vụ. Do tập trung vào sinh vật học, JPL đã thực hiện các biện pháp khử nhiễm cực đoan hơn so với người tiền nhiệm Sojourner, Tinh thần, Cơ hội và Tò mò.
David Chúng tôi không muốn đến Sao Hỏa và tìm hiểu trong mẫu quay trở lại, 'Này, nó có tóc của tôi trong đó', David Gruel, giám đốc vận hành, thử nghiệm và lắp ráp Mars 2020 nói. Tất cả các quy tắc của những gì bạn không thể làm hoặc mang lên sàn là để bảo vệ khoa học của nhiệm vụ này.
VƯỢT RA NGOÀI NHỮNG KHỐI XÂY DỰNG CỦA CUỘC SỐNG
Mars 2020, mà JPL bắt đầu chuẩn bị vào năm 2011, một năm trước khi Curiosity đổ bộ vào cuộc phô trương vĩ đại, đây là cuộc thăm dò sao Hỏa đầu tiên để tìm kiếm bằng chứng về sự sống của vi khuẩn trong quá khứ. Nó sẽ khoan, phân tích và thu thập các mẫu đá và đất từ các khu vực từng được cho là có thể ở được, và đặt chúng sang một bên trong các ống đệm vô trùng kín cho một nhiệm vụ trong tương lai để đưa chúng trở lại Trái đất vào năm 2026 để nghiên cứu chi tiết hơn. Nhiệm vụ này là bước đầu tiên hướng tới một mục tiêu JPL bắt đầu thảo luận vào những năm 1980 mà cuối cùng đã trở thành chiến dịch Trả lại mẫu trên sao Hỏa .
Michael Các giám đốc của JPL Michael Watkins cho biết, các rovers trong vài nhiệm vụ vừa qua đã cố gắng tìm hiểu xem sao Hỏa có phải là môi trường sống được không và có các khối xây dựng của sự sống hay không. Và chúng tôi đã tự thuyết phục mình rằng nó đã làm.
Một khi các mẫu đó được chạy qua các phòng thí nghiệm phức tạp hơn của Trái đất, họ sẽ đưa ra câu trả lời cho một số câu hỏi cấp thiết: cuộc sống có thể hình thành ở đó, cuộc sống hình thành ở đó, và nếu không, tại sao không?
Dự án trị giá 2,5 tỷ USD cũng sẽ thử nghiệm các công nghệ giải quyết các thách thức đối với mục tiêu dài hạn là thăm dò con người. Chúng bao gồm các công cụ cải thiện việc hạ cánh, tạo ra oxy từ bầu khí quyển giàu carbon dioxide của hành tinh, xác định địa chất và nước ngầm, và biểu đồ mô hình thời tiết, bụi và các điều kiện môi trường khác. Thậm chí còn có một máy bay trực thăng chạy bằng năng lượng mặt trời nhỏ được thiết kế để bay trong bầu khí quyển và trọng lực giảm của sao Hỏa.
NASA sẽ chỉ định một tên chính thức cho Sao Hỏa 2020 vào mùa xuân này, được chọn từ hơn 9 triệu bài nộp công khai. Chiếc rover ra mắt từ Cape Canaveral ở Florida trong một cửa sổ tháng 7 / tháng 8 cho một cuộc đổ bộ dự kiến vào ngày 8 tháng 2 năm 2021 trên miệng núi lửa Jezero của Mars, một lòng hồ cổ có tiềm năng cao để sống một lần. Nhiệm vụ sẽ chạy ít nhất một sao Hỏa năm (khoảng 687 ngày Trái đất) và che lên đến 12 dặm.
NHỮNG THÁCH THỨC CHƯA TỪNG CÓ
Trong khi ô nhiễm hạt là một thách thức khó khăn, bảo vệ các thiết bị điện tử có độ nhạy cao là một vấn đề khác. Trở lại bên trong căn phòng sạch sẽ, hàng rào vành đai có thể thu vào giữ các phóng viên ở một khoảng cách khiêm tốn từ các thợ máy để ngăn ngừa phóng tĩnh điện vô tình (ESD).
Cơ thể con người được tạo thành từ rất nhiều nước, nó có khả năng dẫn điện, James nói, James Sean Howard, lắp ráp và thử nghiệm khởi động Mars Mars đảm bảo chất lượng phần cứng. Một cú sốc từ việc đi ngang qua một tấm thảm và chạm vào tay nắm cửa là khoảng 20.000 volt. Bạn có thể làm hỏng một số thiết bị điện tử tốc độ cao này chỉ với năm volt. Vì vậy, chúng tôi giảm thiểu rủi ro đó thông qua kiểm soát phóng tĩnh điện.
CUỘC SỐNG CÓ THỂ HÌNH THÀNH Ở ĐÓ KHÔNG, CUỘC SỐNG CÓ HÌNH THÀNH Ở ĐÓ KHÔNG, VÀ NẾU KHÔNG, TẠI SAO KHÔNG?
MICHAEL WATKINS
Điều này được thực hiện bằng cách bao quanh phần cứng bằng các ion hóa không khí, giúp trung hòa tĩnh điện bằng cách bơm các ion tích điện dương và âm vào không khí. Phòng sạch cũng duy trì độ ẩm trên 30%, làm cho không khí dẫn điện tốt hơn, do đó nó có thể hấp thụ và phân phối các chi phí dư thừa. Khi các kỹ sư làm việc trên cơ học, họ kết nối dây đeo cổ tay có thể mở rộng với mặt đất, một dây điện trả lại điện cho trái đất để ngăn chặn tia lửa. Bộ đồ thỏ cũng chứa các mẫu lưới của các sợi dẫn nhỏ chứa đầy carbon để xả các trường tĩnh từ quần áo. Sau khi hoàn thành, các lồng Faraday và kim tiêm kim loại gai nhọn ở bên ngoài rover giúp giảm thiểu các điện tích tĩnh điện đó sẽ bảo vệ các thiết bị điện tử của nó trên Sao Hỏa.
Một rào cản đáng kể khác là sự phức tạp tuyệt đối của các nhạc cụ và bộ phận chuyển động, nhiều trong số đó mở ra từ rover sau khi hạ cánh. Chiếc xe sử dụng hơn 30 bộ truyền động, hoặc hệ thống kiểm soát các bộ phận chuyển động. Một trong số các cơ chế, hộp số và động cơ này có hàng trăm mảnh nhỏ, tất cả đều phải được thiết kế, phân tích, lắp ráp và thử nghiệm, Matt nói, phó giám đốc dự án Mars 2020, Matt Wallace. Bạn rất khó để làm cho siêu đáng tin cậy. Và, tất nhiên, không có cơ hội để sửa chúng trên Sao Hỏa.
Một mô hình kỹ thuật của tàu lượn Mars 2020 của NASA tạo ra các dấu vết trong bài kiểm tra lái xe ở Mars Yard, một khu vực mô phỏng các điều kiện giống như sao Hỏa tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA ở Pasadena, California. [Ảnh: NASA / JPL-Caltech]
Giữ các chất gây ô nhiễm từ hệ thống lắp ráp bộ đệm, nơi đặt và niêm phong các mẫu đất trong các ống, đặc biệt khó khăn và quan trọng, xem xét độ phức tạp của nó và tiếp xúc với các mẫu. Zach Ousnamer, Zach Ousnamer, cho biết, phần thứ ba phía trước của rover có cơ chế giống như đồng hồ Thụy Sĩ, lấy mẫu từ cánh tay robot, đánh giá nó và niêm phong nó trong ống mẫu và đặt trên bề mặt Sao Hỏa. Mars 2020 lắp ráp, thử nghiệm và khởi động các hoạt động tích hợp xe và kỹ sư thử nghiệm. Cần một bộ găng tay vô trùng thứ hai để chạm vào phần cứng cụ thể.
Một lần trên Sao Hỏa, chúng tôi chấp nhận một số khía cạnh của sự lây nhiễm chéo giữa các vị trí khoan, Jessica Samuels, kỹ sư hệ thống máy bay dẫn đầu Mars 2020. Tuy nhiên, điều quan trọng nhất mà chúng tôi quan tâm là không mang theo bất kỳ chất gây ô nhiễm nào trên Trái đất.
THÚC ĐẨY CÔNG NGHỆ ĐẰNG SAU SỰ TÒ MÒ
Chiếc rover Mars 2020 tận dụng phần lớn cấu hình và hệ thống hạ cánh Curiosity, đồng thời thúc đẩy khoa học của nó. Chiếc rover mới này lớn hơn một chút so với Curiosity, dài 10 feet (không bao gồm cánh tay robot có thể gập lại 9 feet), rộng 9 feet, cao 7 feet và 2.314 pounds, và được cung cấp năng lượng tương tự với sự kết hợp của hạt nhân, pin và năng lượng mặt trời . Sáu bánh xe bằng nhôm của nó tự hào có thiết kế và lớp phủ mạnh mẽ hơn để tránh các vết lõm, lỗ hổng và các rãnh bị hỏng đã gây ra sự tò mò. Lần này, những chiếc xích của nó buồn bã vắng bóng những chữ cái JPL, được viết bằng mã Morse , một cách sử dụng dấu bánh xe táo bạo để đo khoảng cách trực quan được đồn là đã xù lông ở NASA để quảng bá cho JPL.
Hệ thống nhập cảnh, hạ cánh và hạ cánh của sao Hỏa 2020 sẽ tái tạo cú lao vào cắn móng tay của Curiosity, được nói rõ trong video 7 phút của Terror Hồi . Rover sẽ hành trình lên Sao Hỏa bên trong một aeroshell bảo vệ bao gồm lớp vỏ trên cùng và tấm chắn nhiệt phía dưới. Một giai đoạn gốc tròn chứa tám tên lửa retro sau đó sẽ gắn vào rover giống như một chiếc ba lô phản lực cuối cùng sẽ hạ nó xuống mặt đất. Vài phút trước khi chạm xuống, một chiếc dù ở trên lớp vỏ trên sẽ làm chậm bước xuống của tàu cho đến khi tấm chắn nhiệt không còn cần thiết và bật ra. Tại thời điểm đó, giai đoạn gốc sẽ tách ra khỏi lớp vỏ trên cùng, bắn các tên lửa retro về phía bề mặt để làm chậm bước đi của nó, trước khi nhẹ nhàng hạ rover bằng cách buộc lên bề mặt. Giai đoạn đi xuống sau đó sẽ tách ra khỏi máy bay, bay đi và gặp nạn ở nơi khác.
Lần này, một số ít các công nghệ mới trên tàu sẽ cho phép cơ động hạ cánh được kiểm soát nhiều hơn, hạ cánh chính xác và thu thập dữ liệu cho các nhiệm vụ trong tương lai. Chiếc máy bay cũng sẽ bao gồm một bộ máy ảnh và mic cho góc nhìn của người thứ nhất và âm thanh của cuộc đổ bộ. Cảm biến dữ liệu sẽ đo nhiệt độ của lớp vỏ trên và tấm chắn nhiệt phía dưới. Một hệ thống định vị sẽ hướng dẫn hạ xuống bằng cách triển khai nhảy dù thời gian với vị trí của tàu vũ trụ so với mục tiêu hạ cánh. Thứ hai sẽ hỗ trợ hạ cánh bằng cách lưu ý địa hình nguy hiểm khi hạ xuống, so sánh các hình ảnh mới của bề mặt tiếp cận với bản đồ được tải sẵn của bề mặt sao Hỏa.
KHI Ở TRÊN BỀ MẶT, CÔNG VIỆC CỦA NGƯỜI BẮT ĐẦU
Khi đã ở trên bề mặt, bảy công cụ mà EW đã loại bỏ từ 58 đề xuất trên toàn thế giới và bao gồm cả sự đóng góp của các đội Pháp, Tây Ban Nha và Na Uy.
Trong khi Curiosity đã thăm dò và xác nhận rằng Sao Hỏa có điều kiện môi trường phù hợp để hỗ trợ các dạng sống siêu nhỏ, thì Mars 2020 sẽ tìm kiếm bằng chứng dưới dạng sinh học hóa học hóa học và hóa thạch phân tử cung cấp xác nhận khoa học về kiếp trước. Miệng núi lửa Jezero là địa điểm của một hồ và đồng bằng sông cách đây hơn 3,5 tỷ năm và những tảng đá hình thành trong nước có thể lưu giữ bằng chứng về các khối xây dựng hóa học của sự sống.
Chúng tôi đang tìm kiếm các dấu vết của hóa chất, phần tỷ, chỉ là những chữ ký rất mờ nhạt. . . từ hàng tỷ năm trước trên sao Hỏa, Wall Wallace nói.
Rover mang một mũi khoan để lấy mẫu và dụng cụ lấy mẫu để phân tích và bảo quản mẫu trong 43 thùng chứa cỡ ống nghiệm mà nó sẽ để lại trên bề mặt sao Hỏa để lấy lại sau này. Điều đó đòi hỏi một nhiệm vụ riêng vì hệ thống hạ cánh không thể cung cấp cả phương tiện di chuyển và phương tiện đi lên để nâng các mẫu lên khỏi Sao Hỏa.
Các công cụ tìm kiếm sự sống bao gồm các hệ thống camera tiên tiến có khả năng phân tích toàn cảnh và hình ảnh lập thể và phân tích khoáng sản, radar để thăm dò dưới mặt đất và quang phổ kế để xác định các hợp chất khoáng và hữu cơ. Không giống như Curiosity, máy ảnh Mars 2020 sẽ chụp màu để cho phép quang phổ hình ảnh có thể xác định thành phần hóa học của các mẫu.
[Hình ảnh: NASA]
Các nhà khoa học không tìm kiếm các mảnh vi sinh vật nhiều như một bộ sưu tập dấu vân tay hóa học còn sót lại. Máy quang phổ gọi là SHERLOC ngắn, dùng để quét môi trường sống có thể quét được với Raman & phát quang cho chất hữu cơ và hóa chất. Sẽ chiếu tia laser cực tím 100 micron trên bề mặt để có được chữ ký quang phổ của các thành phần. Điều này có thể giúp xác định thành phần khoáng chất, loại phân tử hữu cơ và hóa học, chẳng hạn như sự tồn tại của nitrat hoặc clorat. Luther Beegle, nhà điều tra chính của SHERLOC cho biết, tất cả những thứ đó được thêm vào cùng nhau sẽ kể một câu chuyện hóa học, rằng có một cơ hội thực sự tốt ở đó và chúng ta nên mang mẫu này trở lại.
Mars 2020 sẽ nhằm mục đích hỗ trợ các sứ mệnh robot và con người trong tương lai bằng cách thử nghiệm các công nghệ nhất định có giá trị như thế nào trong môi trường sao Hỏa. Một trạm thời tiết trên bề mặt trên tàu sẽ đo nhiệt độ, áp suất, kích thước và hình dạng bụi để hiểu rõ hơn về mật độ và gió trong khí quyển của sao Hỏa. Nó cũng sẽ chứng minh việc sản xuất oxy từ carbon dioxide trong khí quyển của sao Hỏa, nhiệm vụ của con người sẽ cần cho hơi thở và nhiên liệu tên lửa. Và nó sẽ thử các chuyến bay thử nghiệm kéo dài 90 giây và chụp ảnh trên không với một chiếc trực thăng nhỏ buộc vào bụng của người cưỡi ngựa. Nếu thành công, nó sẽ là máy bay đầu tiên bay trên hành tinh khác.
Mặc dù các công nghệ giúp chúng ta tiến gần hơn đến việc khám phá con người rất ấn tượng, nhưng sẽ còn ly kỳ hơn khi nghĩ rằng chúng ta đang ở trên đỉnh của một mục tiêu kéo dài hàng thập kỷ.
Wallace hy vọng sẽ trả lời câu hỏi cơ bản về việc liệu sự sống có thể phát triển ở một nơi nào khác ngoài Trái đất hay không, ông Wallace nói. Chúng tôi đã đi đến ngưỡng cửa của câu hỏi đó, và đã đến lúc bước qua cánh cửa.
Nhận xét
Đăng nhận xét