Antecesores
El primer rover que aterrizó con éxito en Marte fue el American Sojourner. Como parte del programa Mars Pathfinder, en 1997, trabajó en el planeta durante tres meses completos, en ocasiones excediendo la vida útil estimada. El rover no se enfrentó a tareas particularmente difíciles: el mero hecho de encontrar un aparato robótico terrestre en el Planeta Rojo causó sensación en el mundo. Sin embargo, Sojourner logró enviar muchas fotografías de Marte, así como realizar estudios meteorológicos y geológicos simples.
Dos años más tarde, la NASA volvió a enviar una misión a Marte al espacio, con el objetivo de realizar un estudio detallado del suelo y las condiciones climáticas del planeta. La misión Mars Polar Lander terminó en fracaso: el vehículo de descenso se estrelló por razones aún desconocidas. A bordo de la nave espacial, el radar láser ruso (lidar), diseñado para estudiar la composición de la atmósfera, también desapareció.
Los estadounidenses ingresaron al siglo XXI como líderes mundiales indiscutibles en la exploración de Marte y respaldaron su éxito en 2003 con el lanzamiento del programa Mars Exploration Rover. Según el plan, se suponía que dos rovers estudiarían el planeta: Spirit y Opportunity. Ambos vehículos de aterrizaje aterrizaron en la superficie de Marte en enero de 2004 con un intervalo de 21 días terrestres. El diseño del Opportunity demostró ser tan confiable y duradero que el rover continuó funcionando hasta junio de 2018.
Ahora, un rover Curiosity de 900 kilogramos con una fuente de energía de radioisótopos está operando en Marte, que golpeó el planeta en agosto de 2012. Su tarea principal es perforar y examinar muestras. Por el momento, la misión se ha extendido indefinidamente.
Esto no fue suficiente para los estadounidenses, e incluso antes, en 2008, apareció en el planeta una estación Phoenix de pequeño tamaño, una de cuyas misiones era buscar vida extraterrestre. El dispositivo no estaba adaptado al movimiento, era relativamente barato ($ 400 millones) y vivió en un estado activo durante solo unos pocos meses. Sin embargo, Phoenix descubrió agua en Marte y realizó un simple análisis químico del suelo.
Los estadounidenses tardaron casi diez años en reemplazar el robot de exploración estacionario que se desconectó en el otoño de 2008. La estación sísmica de Marte con la plataforma InSight de la NASA aterrizó en el planeta en 2018 y ha estado enviando con éxito resultados de investigación a la Tierra hasta la fecha.
La presencia de un aparato marciano móvil y uno estacionario claramente no es suficiente para los estadounidenses. Para consolidar su presencia en Marte, el 18 de febrero de 2021, el rover Perseverance aterrizó en la superficie. Y tiene su propio helicóptero.
¿Hay vida en Marte?
En primer lugar, Perseverance es el rover más grande que se ha lanzado al Planeta Rojo hasta ahora. Elon Musk una vez catapultó su roadster eléctrico al espacio, y la NASA envió un rover del tamaño de un automóvil a Marte. La perseverancia mide unos 3 metros de largo, 2,7 metros de ancho y 2,2 metros de alto. Para un rover bastante grande, se utilizaron materiales súper fuertes y ultraligeros, por lo que el peso del dispositivo en condiciones terrestres apenas supera una tonelada. En las condiciones de Marte, la perseverancia pesará dos veces y media menos.
El lanzamiento de un proyecto tan complejo y costoso (más de $ 3 mil millones) debe ser apoyado por un programa de investigación apropiado en Marte. Para justificar el gasto, los estadounidenses equiparon el rover con varios artilugios interesantes a la vez.
En primer lugar, este es el aparato modelo MOXIE para la síntesis de oxígeno a partir de dióxido de carbono en la atmósfera marciana, cuya proporción alcanza el 93%. En teoría, todo es muy simple: desde la molécula de dióxido de carbono CO2 arrancamos el oxígeno atómico y lo combinamos con uno del mismo. El escape produce monóxido de carbono y oxígeno molecular, que es bastante respirable.
Antes de eso, en condiciones espaciales, el oxígeno se sintetizaba por electrólisis del agua, pero para la vida de una persona, se requiere un kilogramo entero de agua por día; este método no es aplicable a Marte. En resumen, el aparato MOXIE comprime dióxido de carbono, lo calienta hasta 800 grados y pasa una corriente eléctrica a través de él. Como resultado, se libera oxígeno puro en el ánodo de la celda de gas y monóxido de carbono en el ánodo. Luego, la mezcla de gases se enfría, se verifica su pureza y se libera a la atmósfera de Marte.
Obviamente, en un futuro lejano, miles de estos generadores procesarán el dióxido de carbono marciano en una atmósfera amigable para los humanos. Cabe destacar que esta tecnología no es la más progresiva. Aún así, según la teoría, a partir de dos moléculas de CO2 solo se produce una O2… Y esto está muy lejos de la efectividad real de tales instalaciones. Mucho más interesante es la idea de dividir el dióxido de carbono en carbono C y una molécula O2… En 2014, la revista Science publicó un método para la síntesis de oxígeno a partir de CO2 bajo la influencia de láseres ultravioleta. Cinco años más tarde, al Instituto de Tecnología de California se le ocurrió la idea de acelerar y golpear las moléculas de dióxido de carbono en superficies inertes como la lámina de oro. Como resultado de este tratamiento bárbaro, el dióxido de carbono se divide en oxígeno molecular y carbono, es decir, hollín. Pero si bien tales técnicas están lejos de la perfección tecnológica, la NASA tiene que contentarse con dispositivos como MOXIE.
El segundo dispositivo interesante para el rover es el PIXL, que está diseñado para escanear el área circundante con rayos X. El dispositivo realiza pruebas remotas del suelo en busca de productos químicos y elementos que pueden ser marcadores de seres vivos. Los desarrolladores aseguran que PIXL es capaz de reconocer más de 26 elementos químicos. Una tarea similar la realiza el escáner multifuncional SuperCam, que es capaz de determinar la composición atómica y molecular de las rocas desde siete metros. Para ello, está equipado con un láser y sensores infrarrojos de alta sensibilidad.
Y eso no es todo. El análisis de la presencia de rastros de vida es realizado por los "expertos forenses" SHERLOC y WATSON. SHERLOC trabaja en el rango ultravioleta, sondeando las rocas circundantes con un láser. El principio es muy similar al trabajo de un detective terrestre que busca evidencia biológica con una linterna ultravioleta. WATSON, a su vez, captura todo lo que sucede en la cámara. Un par de sensores junto con una radiografía PIXL se encuentran al final del brazo móvil.
La perseverancia no tiene un taladro para explorar el interior de Marte. Para ello, se utiliza el escáner de radar RIMFAX, capaz de "escanear" Marte a una profundidad de 10 metros. GPR mapeará la superficie subyacente y buscará depósitos de hielo marciano.
Mars rover con helicóptero
El principal "show-stopper" de Perseverance no son los supergadgets descritos anteriormente y ni siquiera una planta de energía nuclear, sino el primer avión para Marte. Después de aterrizar en el cráter marciano de Jezero, el rover trajo un helicóptero coaxial en miniatura debajo de su vientre. En las mejores tradiciones de la astronáutica estadounidense, el nombre del helicóptero fue elegido por competencia, y el mejor fue Ingenio. Por Vaniza Rupani, estudiante de 11 ° grado de Northport.
El helicóptero no lleva ningún equipo científico. Su tarea principal es demostrar el potencial de vuelo en la atmósfera de Marte, que consiste casi en su totalidad en dióxido de carbono. La atmósfera del Planeta Rojo es similar en densidad a la de la Tierra, pero la gravedad es 2,5 veces menor. El avión tira 1, 8 kilogramos y por su peso está equipado con hélices relativamente pequeñas (velocidad de rotación - 2537 rpm) - bonificaciones de la gravedad marciana. Sin embargo, las enormes caídas de temperatura en la superficie del planeta obligaron a los ingenieros a construir un complejo sistema de protección térmica en un helicóptero. El primer vuelo de Ingenuity está programado para no antes del 8 de abril, y todo el programa de pruebas debería completarse en un mes. El helicóptero es desechable; después de probarlo, permanecerá en Marte como escombros extraterrestres. La perseverancia también eventualmente se convertirá en una pieza muerta de aleaciones costosas, pero su ciclo de vida es mucho más largo.
Se supone que Perseverance dejará caer su satélite en un contenedor protector con forma de guitarra, retrocederá varias decenas de metros y lanzará de forma remota un programa de vuelo de prueba. El helicóptero tendrá que volar alrededor del rover sin salir del área de vigilancia de cámaras y escáneres. La parte más difícil es sobrevivir a la primera noche fría marciana para un helicóptero en miniatura. Si está leyendo el material antes del 8 de abril de 2021, entonces el rover marciano se está moviendo hacia el aeródromo preseleccionado para el lanzamiento del Ingenuity.
