Explicació: Què dificulta l'aterratge del rover Perseverance de la NASA a Mart?

Normalment, un viatge a Mart, que es troba a uns 300 milions de milles de distància, triga uns set-vuit mesos. Perseverança es va llançar el 30 de juliol de 2020 durant la finestra en què Mart i la Terra estaven més a prop l'un de l'altre.

El rover Perseverance utilitza el seu trepant per recollir una mostra de roca a Mart en aquest fullet d'il·lustració conceptual artística sense data. (NASA/JPL-Caltech/Handout via Reuters)

Dijous, s'espera que el rover Perseverance de la NASA aterri al cràter Jezero al planeta vermell, després del qual reprendrà el treball per buscar signes de vida passada.

L'aterratge és la fase més curta però una de les més significatives i també difícils de la missió. La NASA diu que com que és difícil, només el 40 per cent de les missions enviades mai a Mart per les agències espacials de tot el món han tingut èxit perquè centenars de coses han d'anar a la dreta per la gota de mossegar-se les ungles.

Per donar una mica de context a la dificultat de llançar missions com aquesta, hi ha l'exemple de la matemàtica investigadora Katherine Johnson. A la pel·lícula del 2016 Figures amagades , Taraji P. Henson va interpretar a Johnson que va treballar per esbrinar càlculs precisos que determinaven la trajectòria de la càpsula que llançaria John Glenn a l'espai el 1962.

Altres missions a Mart

Una altra missió a Mart, Al Amal (Esperança) dels Emirats Àrabs, la primera missió d'aquest tipus del món àrab. va entrar a l'òrbita marciana la setmana passada . Tanmateix, aquesta és una missió orbital i no implica l'aterratge a la superfície del planeta. A part dels Emirats Àrabs Units, la Xina també va llançar una missió a Mart durant la finestra de juliol a agost.

A la llum d'aquestes missions espacials ambicioses, alguns astrobiòlegs han expressat la seva preocupació per la possible 'contaminació interplanetària'. Això significa transportar microbis de la Terra a altres cossos celestes i portar microbis extraterrestres de tornada a la Terra. El Comitè d'Investigació Espacial (COSPAR) estableix una 'política de protecció planetària' que pretén limitar el nombre de microbis enviats a altres planetes, així com garantir que la vida alienígena no causi estralls a la Terra.

david nehdar age

Com arriba una nau espacial a Mart?

Normalment, un viatge a Mart, que es troba a uns 300 milions de milles de distància, triga uns set-vuit mesos. Perseverança es va llançar el 30 de juliol de 2020 durant la finestra en què Mart i la Terra estaven més a prop l'un de l'altre. Aquesta finestra és important ja que els dos planetes orbiten al voltant del Sol a velocitats diferents i cada dos anys, els planetes es troben en una posició en què són els més propers entre si. Les agències espacials busquen llançar la seva nau espacial durant aquesta finestra, ja que la distància més propera significa utilitzar menys combustible de coets.

Segons un anàlisi feta per la Universitat de Purdue , el cost del propulsor sòlid de coets s'estima en 5 dòlars per kg. Tanmateix, el rover Perseverance de la mida d'un cotxe utilitza un sistema d'energia nuclear. En gairebé 30 anys, es convertirà en el primer rover a utilitzar plutoni de producció nacional creat per laboratoris nacionals dels EUA. El rover estarà alimentat per un generador que convertirà la calor generada per la desintegració natural del plutoni-238 en electricitat, la qual cosa mantindrà el rover i les seves eines en funcionament un cop aterri a Mart.

Quin és el cost de la missió Perseverança?

Es calcula que la NASA gastarà 2.700 milions de dòlars en la missió, que inclou el desenvolupament de naus espacials, les operacions de llançament i els costos de manteniment de les operacions un cop aterra a Mart.

D'acord amb La Societat Planetària , l'ús de plutoni-238 com a combustible ha fet augmentar el cost de la missió ja que el material nuclear està relacionat amb normatives ambientals i de seguretat elevades. El cost total de la missió és equivalent a la quantitat de diners que guanya Google en sis dies, o la quantitat de diners que els nord-americans gasten amb les seves mascotes cada 10 dies o equivalent a 33 hores de funcionament del Departament de Defensa dels Estats Units, segons la societat.

UNIR-SE ARA :L'Express Explained Telegram Channel

Per què és difícil aterrar a Mart?

Entrada, descens i aterratge (EDL), és com s'anomena la fase més intensa de la missió Mars 2020. Perquè el rover Perseverance aterra amb èxit a Mart, cal que hi hagi una sèrie de coses. La fase EDL comença quan el rover arribarà al cim de l'atmosfera marciana viatjant a una velocitat de 20.000 km per hora. El repte del rover és reduir la seva velocitat d'aproximadament 20.000 km per hora a zero i, al mateix temps, aterrar en una superfície estreta del cràter.

La fase EDL, diu la NASA, acabarà en set minuts quan el rover estigui estacionari a la superfície del planeta. Després d'això, cal aplicar els frens d'una manera molt acurada, creativa i desafiant.

Deu minuts abans d'entrar a l'atmosfera, el rover deixarà la seva etapa de creuer, que consisteix en les plaques solars, les ràdios i els dipòsits de combustible que s'utilitzen durant el vol. Només l'aeroshell protector, que consta del rover i l'etapa de descens, farà el viatge a la superfície del planeta. Ara, com la nau espacial entra a la superfície marciana , serà alentit per l'arrossegament, que és quan la fricció de l'atmosfera d'un planeta treballa contra la superfície d'una nau espacial, alentint-la i baixant la seva altitud orbital.

Mentre que l'arrossegament frena la nau espacial, també l'escalfa i l'escalfament màxim es produeix uns 80 segons després que el rover entri a l'atmosfera. Però això no afecta el rover, que es troba dins de l'aeroshell a temperatura ambient.

Mentre descendeix per l'atmosfera, la nau espacial haurà de disparar petits propulsors per mantenir el rumb, ja que es pot desviar de rumb a causa de petites bosses d'aire amb densitats diferents. Posteriorment, l'escut tèrmic frenarà la nau espacial a uns 1.600 km per hora, moment en què (uns 240 segons després de l'entrada) es desplegarà el paracaigudes supersònic.

Vint segons després de desplegar el paracaigudes, l'escut tèrmic es separa i el rover queda exposat a l'atmosfera del planeta per primera vegada. En aquest punt, el paracaigudes treballa per frenar encara més el vehicle. Però com que l'atmosfera de Mart és fina, el vehicle segueix viatjant cap a la superfície a una velocitat de 320 km per hora. Per tant, per a un aterratge segur, el rover ha d'abandonar el paracaigudes i fer la resta del viatge amb coets, part de l'etapa de descens, els motors dels quals s'encendran quan el rover estigui a uns 2.100 metres sobre la superfície.

La velocitat final de descens del rover és d'uns 2,7 km per hora, que és més lenta que la que un humà mitjà pot recórrer a peu en una hora: uns 5 km. En aquesta etapa, quan queden uns 12 segons per a tocar la superfície a uns 66 peus per sobre de la superfície, el rover es baixa sobre un conjunt de cables. Quan el rover detecta que les seves rodes han tocat el terra, talla els cables, que després fan el seu aterratge independent sense control a la superfície, en algun lloc lluny del rover.

patrimoni net de la tripulació de tinta negra

Un coet United Launch Alliance Atlas V que transporta el vehicle Mars 2020 Perseverance Rover de la NASA s'enlaira de l'estació de la força aèria de Cap Canaveral a Cape Canaveral, Florida, Estats Units, el 30 de juliol de 2020. (NASA/Joel Kowsky/Handout via Reuters)

Què farà el rover Perseverance a Mart?

La perseverança passarà un any de Mart (dos anys a la Terra) al planeta durant el qual explorarà la regió del lloc d'aterratge. El cràter Jezero on aterrarà va ser una vegada el lloc d'un antic delta fluvial (els científics ho saben a causa de les proves recollides durant missions aterrades i orbitals anteriors que apunten a condicions humides al planeta fa milers de milions d'anys).

Si Mart va albergar una atmosfera més càlida que va permetre que l'aigua fluís en el seu passat antic (fa 3.500-3.800 milions d'anys), i si hi hagués vida microbiana, és possible que existeixi en regions especials encara avui.

El rover porta set instruments, que inclouen un sistema de càmeres avançat amb capacitat de zoom, una SuperCam, que és un instrument que proporcionarà imatges i anàlisis de composició química i un espectròmetre. Un dels instruments més interessants a bord del rover, però, es diu MOXIE, que produirà oxigen a partir del diòxid de carboni atmosfèric marcià. Si aquest instrument té èxit, els futurs astronautes (a hores d'ara, cap humà ha posat el peu a Mart) el podran utilitzar per cremar combustible de coets per tornar a la Terra.

El rover també portarà Ingenuity, el primer helicòpter que volarà a Mart. Això ajudarà a recollir mostres de la superfície de llocs on el rover no pot arribar. En general, el rover està dissenyat per estudiar signes de vida antiga, recollir mostres que es podrien enviar a la Terra durant futures missions i provar noves tecnologies que podrien beneficiar futures missions robòtiques i humanes al planeta.

Comparteix Amb Els Teus Amics: