Ipinaliwanag: Ano ang nagpapahirap sa pag-landing ng Perseverance rover ng NASA sa Mars?

Karaniwan, ang isang paglalakbay sa Mars, na halos 300 milyong milya ang layo, ay tumatagal ng humigit-kumulang pito hanggang walong buwan. Inilunsad ang pagtitiyaga noong Hulyo 30, 2020 sa panahon ng window kung kailan ang Mars at Earth ang pinakamalapit sa isa't isa.

Ginagamit ng perseverance rover ang drill nito upang mangolekta ng sample ng bato sa Mars sa walang petsang handout na ito ng artistikong conceptual na paglalarawan. (NASA/JPL-Caltech/Handout sa pamamagitan ng Reuters)

Sa Huwebes, inaasahang dadaong ang Perseverance rover ng NASA sa Jezero Crater sa Red Planet, pagkatapos nito ay magpapatuloy ito sa trabaho upang maghanap ng mga palatandaan ng nakaraang buhay.

Ang landing ay ang pinakamaikling ngunit isa sa pinakamahalaga at mahirap ding yugto ng misyon. Sinabi ng NASA na dahil mahirap, 40 porsiyento lamang ng mga misyon na ipinadala sa Mars ng mga ahensya ng kalawakan sa buong mundo ang naging matagumpay dahil daan-daang bagay kailangang pumunta sa kanan para sa patak na nakakagat ng kuko.

Upang magbigay ng ilang konteksto sa kahirapan ng paglulunsad ng mga misyon tulad ng isang ito, mayroong halimbawa ng research mathematician na si Katherine Johnson. Sa 2016 na pelikula Mga Nakatagong Figure , Ginampanan ni Taraji P. Henson si Johnson na nagtrabaho upang malaman ang mga tumpak na kalkulasyon na tumutukoy sa tilapon ng kapsula na maglulunsad kay John Glenn sa kalawakan noong 1962.

Iba pang mga misyon sa Mars

Isa pang misyon sa Mars, ang Al Amal (Pag-asa) ng UAE–ang unang naturang misyon sa mundo ng Arab– pumasok sa orbit ng Martian noong nakaraang linggo . Gayunpaman, ito ay isang orbital na misyon at hindi kasama ang paglapag sa ibabaw ng planeta. Bukod sa UAE, naglunsad din ang China ng Mars mission noong July-August window.

Sa liwanag ng gayong ambisyosong mga misyon sa kalawakan, ang ilang mga astrobiologist ay nagpahayag ng mga alalahanin tungkol sa posibleng 'interplanetary contamination'. Nangangahulugan ito ng pagdadala ng mga microbes na nakabatay sa Earth sa iba pang mga celestial na katawan at pagdadala ng extraterrestrial microbes pabalik sa Earth. Ang Committee on Space Research (COSPAR) ay naglatag ng isang 'planetary protection policy' na naglalayong limitahan ang bilang ng mga mikrobyo na ipinadala sa ibang mga planeta, gayundin ang pagtiyak na ang dayuhan na buhay ay hindi magdudulot ng kalituhan sa Earth.

Paano nakarating ang isang spacecraft sa Mars?

Karaniwan, ang isang paglalakbay sa Mars, na halos 300 milyong milya ang layo, ay tumatagal ng humigit-kumulang pito hanggang walong buwan. Inilunsad ang pagtitiyaga noong Hulyo 30, 2020 sa panahon ng window kung kailan ang Mars at Earth ang pinakamalapit sa isa't isa. Ang window na ito ay mahalaga dahil ang dalawang planeta ay umiikot sa Araw sa magkaibang bilis at bawat dalawang taon, ang mga planeta ay nasa posisyon kung saan sila ang pinakamalapit sa isa't isa. Ang mga ahensya ng kalawakan ay naghahanap upang ilunsad ang kanilang spacecraft sa panahon ng window na ito dahil ang mas malapit na distansya ay nangangahulugan ng paggamit ng mas kaunting rocket fuel.

Ayon sa isang pagsusuri na ginawa ng Purdue University , ang halaga ng solid rocket propellant ay tinatayang nasa kada kg. Gayunpaman, ang laki ng kotse na Perseverance rover ay gumagamit ng isang nuclear-powered system. Sa halos 30 taon, ito ang magiging unang rover na gumamit ng domestically produced plutonium na nilikha ng mga pambansang laboratoryo sa US. Ang rover ay papaganahin ng isang generator na magko-convert ng init na dulot ng natural na pagkabulok ng plutonium-238 sa kuryente, na magpapanatiling tumatakbo sa rover at mga kasangkapan nito sa sandaling mapunta ito sa Mars.

Magkano ang halaga ng misyon ng Pagtitiyaga?

Tinatayang gagastos ang NASA ng .7 bilyon sa misyon, na kinabibilangan ng pagpapaunlad ng spacecraft, mga operasyon sa paglulunsad at mga gastos sa pagpapanatili ng mga operasyon sa sandaling makarating ito sa Mars.

Ayon kay Ang Planetary Society , gamit ang plutonium-238 bilang panggatong ay nagpapataas sa gastos ng misyon dahil ang nuclear material ay naka-link sa mga nakataas na regulasyon sa kapaligiran at kaligtasan. Ang kabuuang halaga ng misyon ay katumbas ng halagang kinikita ng Google sa loob ng anim na araw, o ang halaga ng perang ginagastos ng mga Amerikano sa kanilang mga alagang hayop tuwing 10 araw o katumbas ng 33 oras ng pagpapatakbo ng US Department of Defense, sabi ng lipunan.

SUMALI KA NA :Ang Express Explained Telegram Channel

Bakit mahirap maglanding sa Mars?

Entry, descent and landing (EDL), ang tawag sa pinakamatinding yugto ng misyon sa Mars 2020. Para matagumpay na mapunta ang Perseverance rover sa Mars, maraming bagay ang kailangang maayos. Ang yugto ng EDL ay magsisimula kapag ang rover ay maabot ang tuktok ng kapaligiran ng Martian na naglalakbay sa bilis na 20,000 km bawat oras. Ang hamon dito para sa rover ay bawasan ang bilis nito mula sa humigit-kumulang 20,000 km bawat oras hanggang sa zero at sa parehong oras ay dumaong sa isang makitid na ibabaw sa bunganga.

Ang yugto ng EDL, sabi ng NASA, ay magtatapos sa pitong minuto kapag ang rover ay nakatigil sa ibabaw ng planeta. Pagkatapos nito, ang mga preno ay kailangang ilapat sa isang napakaingat, malikhain at mapaghamong paraan.

Sampung minuto bago pumasok sa atmospera, ilalabas ng rover ang cruise stage nito, na binubuo ng mga solar panel, radyo at mga tangke ng gasolina na ginagamit sa paglipad. Tanging ang protective aeroshell, na binubuo ng rover at ang descent stage ang gagawa ng paglalakbay sa ibabaw ng planeta. Ngayon, bilang spacecraft pumapasok sa ibabaw ng Martian , ito ay mapapabagal sa pamamagitan ng pag-drag, na kapag ang friction ng atmospera ng isang planeta ay gumagana laban sa ibabaw ng isang spacecraft, at sa gayon ay nagpapabagal nito at nagpapababa sa orbital altitude nito.

Habang ang pag-drag ay nagpapabagal sa spacecraft pababa, pinapainit din ito at nangyayari ang peak heating mga 80 segundo pagkatapos pumasok ang rover sa atmospera. Ngunit hindi ito nakakaapekto sa rover, na nasa loob ng aeroshell sa temperatura ng silid.

Habang bumababa ito sa atmospera, kakailanganin ng spacecraft na magpaputok ng maliliit na thruster upang manatili sa kurso, dahil maaari itong i-nudge sa landas dahil sa maliliit na bulsa ng hangin na may iba't ibang densidad. Kasunod nito, pabagalin ng heat shield ang spacecraft sa humigit-kumulang 1,600 km kada oras, kung saan (mga 240 segundo pagkatapos ng pagpasok) ang supersonic na parachute ay ipapakalat.

Dalawampung segundo pagkatapos i-deploy ang parachute, humiwalay ang heat shield at nalantad ang rover sa atmospera ng planeta sa unang pagkakataon. Sa puntong ito, ang parachute ay gumagana upang higit pang pabagalin ang sasakyan. Ngunit dahil manipis ang kapaligiran ng Mars, naglalakbay pa rin ang sasakyan patungo sa ibabaw sa bilis na 320 km kada oras. Samakatuwid, para sa isang ligtas na landing, ang rover ay kailangang abandunahin ang parachute at gawin ang natitirang bahagi ng biyahe gamit ang mga rocket, bahagi ng descent stage, na ang mga makina ay magpapaputok kapag ang rover ay humigit-kumulang 2,100 metro sa ibabaw ng ibabaw.

Ang panghuling bilis ng pagbaba ng rover ay humigit-kumulang 2.7 km bawat oras, na mas mabagal kaysa sa maaaring takpan ng karaniwang tao sa paglalakad sa loob ng isang oras–mga 5 km. Sa yugtong ito, may humigit-kumulang 12 segundo na natitira para sa touchdown sa ibabaw sa humigit-kumulang 66 talampakan sa itaas ng ibabaw, ang rover ay ibinababa sa isang hanay ng mga cable. Habang nararamdaman ng rover na ang mga gulong nito ay dumampi sa lupa, pinuputol nito ang mga kable, na pagkatapos ay ginagawa ang kanilang independiyenteng walang kontrol na paglapag sa ibabaw, sa isang lugar na malayo sa rover.

Isang rocket ng United Launch Alliance Atlas V na may sasakyang Mars 2020 Perseverance Rover ng NASA ay lumipad mula sa Cape Canaveral Air Force Station sa Cape Canaveral, Florida, U.S. Hulyo 30, 2020. (NASA/Joel Kowsky/Handout sa pamamagitan ng Reuters)

Ano ang gagawin ng Perseverance rover sa Mars?

Ang pagtitiyaga ay gugugol ng isang taon sa Mars (dalawang taon sa Earth) sa planeta kung saan ito ay galugarin ang rehiyon ng landing site. Ang bunganga ng Jezero kung saan ito lalapag ay dating lugar ng isang sinaunang delta ng ilog (alam ito ng mga siyentipiko dahil sa mga ebidensyang nakolekta noong mga nakaraang paglapag at orbital na misyon na tumutukoy sa mga basang kondisyon sa planeta bilyun-bilyong taon na ang nakalilipas).

Kung minsan ang Mars ay may mas mainit na atmospera na nagbibigay-daan sa pag-agos ng tubig sa kanyang sinaunang nakaraan (3.5-3.8 bilyong taon na ang nakalilipas), at kung mayroong microbial na buhay dito, posibleng mayroon ito sa mga espesyal na rehiyon kahit ngayon.

Ang rover ay may dalang pitong instrumento, na kinabibilangan ng advanced camera system na may kakayahang mag-zoom, isang SuperCam, na isang instrumento na magbibigay ng imaging at pagtatasa ng komposisyon ng kemikal at isang spectrometer. Ang isa sa mga pinaka-kagiliw-giliw na instrumento na sakay ng rover, gayunpaman, ay tinatawag na MOXIE, na gagawa ng oxygen mula sa Martian atmospheric carbon dioxide. Kung matagumpay ang instrumento na ito, magagamit ito ng mga hinaharap na astronaut (sa ngayon, walang tao ang nakatapak sa Mars) para magsunog ng rocket fuel para bumalik sa Earth.

Ang rover ay magdadala din ng Ingenuity, ang unang helicopter na lumipad sa Mars. Makakatulong ito sa pagkolekta ng mga sample mula sa ibabaw mula sa mga lokasyon kung saan hindi maabot ng rover. Sa pangkalahatan, ang rover ay idinisenyo upang pag-aralan ang mga palatandaan ng sinaunang buhay, mangolekta ng mga sample na maaaring ipadala pabalik sa Earth sa mga hinaharap na misyon at subukan ang bagong teknolohiya na maaaring makinabang sa hinaharap na robotic at human mission sa planeta.

Ibahagi Sa Iyong Mga Kaibigan: