Perseverance rover zet één stap voor composieten op Mars

Doorzettingsvermogen , de grootste, meest geavanceerde rover die NASA naar een andere wereld heeft gestuurd - en een die wordt ondersteund door talloze composietmaterialen en structuren - landde op 18 februari op Mars na een 203-daagse reis in de ruimte die 293 miljoen mijl (472 miljoen kilometer) doorkruiste ). De bevestiging van de succesvolle landing werd om 15.55 uur aangekondigd in de missiecontrole in het Jet Propulsion Laboratory van NASA in Zuid-Californië. EST (12:55 uur PST).

Boordevol baanbrekende technologie, werd de Mars 2020-missie gelanceerd op 30 juli 2020 vanaf het Cape Canaveral Space Force Station in Florida. Het Doorzettingsvermogen rover-missie markeert een ambitieuze eerste stap in de poging om Mars-monsters te verzamelen en terug te brengen naar de aarde.

"Deze landing is een van die cruciale momenten voor NASA, de Verenigde Staten en ruimteverkenning wereldwijd - wanneer we weten dat we op het punt staan ​​te worden ontdekt en onze potloden te slijpen, om zo te zeggen, om de leerboeken te herschrijven", zegt waarnemend NASA-beheerder Steve Jurczyk. "De Mars 2020 Doorzettingsvermogen missie belichaamt de geest van onze natie om zelfs in de meest uitdagende situaties te volharden, en wetenschap en verkenning te inspireren en te bevorderen. De missie zelf belichaamt het menselijke ideaal van volharden in de toekomst en zal ons helpen ons voor te bereiden op menselijke verkenning van de Rode Planeet in de jaren 2030.”

De robotgeoloog en astrobioloog van 2.263 pond (1026 kilogram) is ongeveer zo groot als een auto en zal enkele weken worden getest voordat het twee jaar durend wetenschappelijk onderzoek naar de Jezero-krater op Mars begint. Terwijl de rover de rots en het sediment van Jezero's oude meerbedding en rivierdelta zal onderzoeken om de geologie en het klimaat in het verleden te karakteriseren, is een fundamenteel onderdeel van zijn missie astrobiologie, inclusief het zoeken naar tekenen van oud microbieel leven. Daartoe zal de Mars Sample Return-campagne, die wordt gepland door NASA en ESA (European Space Agency), wetenschappers op aarde in staat stellen om monsters te bestuderen die zijn verzameld door Perseverance om definitieve tekenen van vorig leven te zoeken met behulp van instrumenten die te groot en complex zijn om naar de Rode Planeet te sturen.

"Vanwege deze opwindende gebeurtenissen zijn de eerste ongerepte monsters van zorgvuldig gedocumenteerde locaties op een andere planeet weer een stap dichter bij terugkeer naar de aarde", zegt Thomas Zurbuchen, associate administrator voor wetenschap bij NASA. "Doorzettingsvermogen is de eerste stap in het terugbrengen van steen en regoliet van Mars. We weten niet wat deze ongerepte monsters van Mars ons zullen vertellen. Maar wat ze ons konden vertellen is enorm - inclusief dat er ooit leven buiten de aarde had kunnen bestaan."

De Jezero Crater, ongeveer 45 kilometer breed, ligt aan de westelijke rand van Isidis Planitia, een gigantisch inslagbekken net ten noorden van de evenaar van Mars. Wetenschappers hebben vastgesteld dat de krater 3,5 miljard jaar geleden zijn eigen rivierdelta had en gevuld was met water.

De weg vrijmaken voor menselijke missies

Voorafgaand aan de lancering in juli 2020 heeft het NASA-team Perseverance . uitgerust met een groot aantal geavanceerde structuren, instrumenten en systemen om zijn succes op Mars te verzekeren.

Het energiesysteem dat elektriciteit en warmte levert voor Volharding door zijn verkenning van Jezero Crater is een Multi-Mission Radio-isotope Thermo-elektrische Generator, of MMRTG. Het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE) heeft het aan NASA geleverd via een doorlopend partnerschap om energiesystemen voor civiele ruimtetoepassingen te ontwikkelen.

Uitgerust met zeven primaire wetenschappelijke instrumenten, de meeste camera's die ooit naar Mars zijn gestuurd, en het complexe monstercachingsysteem - naar verluidt de eerste in zijn soort die de ruimte in is gestuurd - Perseverance zal het Jezero-gebied afzoeken op fossiele overblijfselen van het oude microscopische leven op Mars, en onderweg monsters nemen.

"Doorzettingsvermogen is de meest geavanceerde robotgeoloog ooit gemaakt, maar het verifiëren dat microscopisch leven ooit heeft bestaan, draagt ​​een enorme bewijslast", zegt Lori Glaze, directeur van de Planetary Science Division van NASA. "Hoewel we veel zullen leren met de geweldige instrumenten die we aan boord van de rover hebben, kan het heel goed de veel capabelere laboratoria en instrumenten hier op aarde nodig hebben om ons te vertellen of onze monsters het bewijs bevatten dat Mars ooit leven herbergde."

Samengestelde structuren hebben ook een grote rol gespeeld bij de succesvolle landing van de rover - en zullen dat blijven doen voor toekomstige inspanningen. Tijdens de afdaling naar Mars bijvoorbeeld, bevat de parachute die werd ingezet - een essentieel aspect van de landing en de ondersteuning van het gewicht van de rover - de hoogwaardige para-aramidevezels van Teijin Aramid (Arnhem, Nederland) in de ophangkoorden van de parachute en parachutespringer.

Verder het aeroshell-voertuig dat als hitteschild diende om Doorzettingsvermogen te verdedigen tegen de intense hitte tijdens zijn intrede werd de afdaling naar het oppervlak van Mars gebouwd door Lockheed Martin (Littleton, Colo., VS) en werd prepreg van koolstofvezel/cyanaatester gebruikt voor de structurele ondersteuning van Toray Advanced Composites (Morgan Hill, Californië, ONS).

Toray's prepreg-materialen hebben ook een thuis gevonden op de structurele delen van het landingsdek van de rover.

"Leren op Mars is altijd een ongelooflijk moeilijke taak en we zijn er trots op om voort te bouwen op ons eerdere succes", zegt JPL-directeur Michael Watkins. "Maar terwijl Doorzettingsvermogen dat succes bevordert, baant deze rover ook zijn eigen weg en gaat hij nieuwe uitdagingen aan in de oppervlaktemissie. We hebben de rover niet alleen gebouwd om te landen, maar ook om de beste wetenschappelijke monsters te vinden en te verzamelen voor terugkeer naar de aarde, en het ongelooflijk complexe bemonsteringssysteem en de autonomie maken die missie niet alleen mogelijk, ze vormen het toneel voor toekomstige robot- en bemande missies."

De Mars Entry, Descent and Landing Instrumentation 2 (MEDLI2) sensorsuite verzamelde gegevens over de atmosfeer van Mars tijdens binnenkomst, en het Terrain-Relative Navigation-systeem leidde het ruimtevaartuig autonoom tijdens de laatste afdaling. De gegevens van beide zullen naar verwachting toekomstige menselijke missies helpen om veiliger en met grotere ladingen op andere werelden te landen.

Op het oppervlak van Mars, Doorzettingsvermogen 's wetenschappelijke instrumenten krijgen de kans om wetenschappelijk te schitteren. Mastcam-Z is een paar inzoombare wetenschapscamera's op Perseverance 's remote sensing-mast, of kop, die 3D-panorama's met hoge resolutie van het landschap van Mars creëert. De SuperCam bevindt zich ook op de mast en gebruikt een gepulste laser om de chemie van rotsen en sediment te bestuderen en heeft een eigen microfoon om wetenschappers te helpen de eigenschappen van de rotsen beter te begrijpen, inclusief hun hardheid.

Het Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry (PIXL) en de Scanning Habitable Environments with Raman &Luminescence for Organics &Chemicals (SHERLOC) instrumenten, die zich op een torentje aan het einde van de robotarm van de rover bevinden, zullen samenwerken om gegevens te verzamelen over de geologie close-up. PIXL zal een röntgenstraal en een reeks sensoren gebruiken om de elementaire chemie van een rots te onderzoeken. De ultraviolette laser en spectrometer van SHERLOC, samen met zijn Wide Angle Topographic Sensor for Operations and eNgineering (WATSON) imager, zullen rotsoppervlakken bestuderen en de aanwezigheid van bepaalde mineralen en organische moleculen in kaart brengen, de op koolstof gebaseerde bouwstenen van het leven op aarde .

Het rover-chassis herbergt ook drie wetenschappelijke instrumenten. De Radar Imager for Mars' Subsurface Experiment (RIMFAX) is de eerste gronddoordringende radar op het oppervlak van Mars en zal worden gebruikt om te bepalen hoe verschillende lagen van het oppervlak van Mars zich in de loop van de tijd hebben gevormd. De gegevens kunnen helpen de weg vrij te maken voor toekomstige sensoren die jagen op ijsafzettingen onder het water.

Ook met het oog op toekomstige verkenningen van de Rode Planeet, zal de technologiedemonstratie van Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE) proberen zuurstof uit het niets te maken - de ijle en voornamelijk koolstofdioxide-atmosfeer van de Rode Planeet. Het Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA)-instrument van de rover, dat sensoren op de mast en het chassis heeft, zal belangrijke informatie verstrekken over het huidige weer, klimaat en stof op Mars.

Momenteel gehecht aan de buik van Volharding , de kleine Ingenuity Mars Helicopter is een technologiedemonstratie die de eerste gemotoriseerde, gecontroleerde vlucht op een andere planeet zal proberen met behulp van rotorbladen die zijn gemaakt van koolstofvezel en schuimkern.

Projectingenieurs en wetenschappers zullen nu Doorzettingsvermogen door zijn schreden, het testen van elk instrument, subsysteem en subroutine in de komende maand of twee. Pas dan zullen ze de helikopter naar de oppervlakte sturen voor de testvluchtfase. Indien succesvol, Ingenieur zou een luchtdimensie kunnen toevoegen aan de verkenning van de Rode Planeet, waarin dergelijke helikopters als verkenners dienen of leveringen doen voor toekomstige astronauten buiten hun basis.

Eens Ingenieur Als de testvluchten zijn voltooid, zal de zoektocht van de rover naar bewijs van oud microbieel leven serieus beginnen.

"Doorzettingsvermogen is meer dan een rover, en meer dan deze geweldige verzameling mannen en vrouwen die hem hebben gebouwd en ons hier hebben gebracht”, zegt John McNamee, projectmanager van de Mars 2020 Perseverance rover-missie bij JPL. “Het zijn zelfs meer dan de 10,9 miljoen mensen die zich hebben aangemeld om deel uit te maken van onze missie. Deze missie gaat over wat mensen kunnen bereiken als ze volharden. We hebben het zo ver gebracht. Nu, kijk hoe we gaan.'

Over de Mars-missie

Een primaire doelstelling voor Doorzettingsvermogen 's missie op Mars is astrobiologisch onderzoek, inclusief het zoeken naar tekenen van oud microbieel leven. De rover zal de geologie van de planeet en het klimaat in het verleden karakteriseren en de eerste missie zijn om Mars-rots en regoliet te verzamelen en te cachen, waardoor de weg wordt vrijgemaakt voor menselijke verkenning van de Rode Planeet.

Daaropvolgende NASA-missies, in samenwerking met ESA, zullen ruimtevaartuigen naar Mars sturen om deze in de cache opgeslagen monsters van het oppervlak te verzamelen en terug te sturen naar de aarde voor diepgaande analyse.

De Mars 2020 Doorzettingsvermogen missie maakt deel uit van NASA's Maan naar Mars-verkenningsaanpak, waaronder Artemis missies naar de maan die zullen helpen bij de voorbereiding op menselijke verkenning van de Rode Planeet.

JPL, een divisie van Caltech in Pasadena, Californië, beheert de Mars 2020 Perseverance missie en de Ingenuity Mars Helikoptertechnologie demonstratie voor NASA.