W krótkim czasie, odkąd łazik Perseverance NASA wylądował w kraterze Jezero na Marsie 18 lutego 2021 roku, przeszedł już do historii.
W tej chwili Mars i Ziemia znajdują się po przeciwnych stronach Słońca i obie planety nie mogą się ze sobą komunikować. Po nieprzerwanej pracy przez ostatnie 216 dni na Marsie, zespoły naukowe robią pierwszą prawdziwą przerwę od rozpoczęcia misji.
Jesteśmy dwoma członkami zespołu Wytrwałości, a gdy łazik skulił się przez 20 dni koniunkcji , jest to idealny czas, aby cofnąć się i zastanowić nad dotychczasową misją.
Wytrwałość został przetestowany na wszystkich swoich możliwości technicznych, napędzany 1,6 mil (2,6 km) na po nierównym terenie i wziąć dziesiątki tysięcy zdjęć z jego 19 kamer . Spośród wszystkich tych niesamowitych sukcesów są trzy główne kamienie milowe, które są dla nas szczególnie podekscytowane: zebranie pierwszych próbek rdzenia skalnego, lot helikopterem Ingenuity i opublikowanie naszych pierwszych wyników naukowych dotyczących delty Krateru Jezero.
Wysyłka zwrotna
Jednym z głównych celów Perseverance jest wykorzystanie systemu buforowania próbek do wydobywania małych rdzeni skalnych — mniej więcej wielkości markerów suchościeralnych — i zamykania ich w specjalnych probówkach. Przyszła misja odbierze je i zabierze w długą, międzyplanetarną podróż z powrotem na Ziemię.
Na pierwszą próbę wiercenia Perserverance w sierpniu nasz zespół wybrał ładną płaską skałę, do której łatwo było uzyskać dostęp wiertłem. Po sześciu dniach oceny podłoża skalnego — i wreszcie wiercenia w nim — byliśmy zachwyceni, widząc dziurę w ziemi i otrzymaliśmy potwierdzenie, że próbówka została pomyślnie uszczelniona.
Jednak następnego dnia łazik wysłał zdjęcia wnętrza tuby i zobaczyliśmy, że jest ona właściwie pusta. Część atmosfery Marsa jest uwięziona w środku i będzie przydatna do badania, ale zespół nie na to liczył.
Ostatecznie nasz zespół doszedł do wniosku, że sama skała była znacznie bardziej miękka niż oczekiwano i została całkowicie sproszkowana podczas wiercenia.
Trzy tygodnie i 1800 stóp (550 metrów) później natknęliśmy się na obiecująco wyglądające skały wystające ponad czerwoną powierzchnię. Sugerowało to, że skały były twardsze, a zatem łatwiejsze do pobrania próbki. Tym razem Perseverance z powodzeniem wydobył i przechował dwie próbki rdzenia z szarawej, wypolerowanej przez wiatr skały. Po zebraniu nawet kilkudziesięciu kolejnych, zrzuci próbki w bezpieczne i łatwo dostępne miejsce na powierzchni Marsa. NASA Mars Sample Return misja, która jest obecnie w fazie rozwoju, będzie odebrać próbówki w późnych 2020s i przynieść je do domu.
Ale naukowcy nie muszą czekać tak długo, aby dowiedzieć się o skałach. W obu lokalizacjach Perseverance użył spektrometrów SHERLOC i PIXL na swoim ramieniu, aby zmierzyć skład skał. Znaleźliśmy minerały krystaliczne, które sugerują skały powstałe w bazaltowej lawie, a także minerały solne, które mogą być dowodem na istnienie starożytnych wód gruntowych .
Pierwszy w locie
Wytrwałość może być daleko od Ziemi, ale ma swojego pomocnika. Pomysłowość helikopter oderwane od łazika krótko po wylądowaniu na Marsie i stał się pierwszym statki latać w atmosferze innej planety.
Pomysłowość jest zasilana energią słoneczną, waży 4 funty (1,8 kg) , a jej główny korpus jest mniej więcej wielkości grejpfruta. 19 kwietnia 2021 r. śmigłowiec wykonał swój pierwszy lot, unosząc się 3 metry nad ziemią przez 39 sekund, zanim opadł prosto w dół. Ten krótki skok pokazał, że jego długie łopaty mogą wytworzyć wystarczającą siłę nośną, aby umożliwić lot w rozrzedzonym powietrzu Marsa.
Kolejne loty sprawdzały zdolność śmigłowca do poruszania się w poziomie i za każdym razem pokonywał on większe odległości, pokonując nawet 2050 stóp (625 metrów) w swojej najdalszej podróży.
Pomysłowość latała teraz 13 razy i zrobiła szczegółowe zdjęcia ziemi, aby zbadać trudny teren przed Perseverance. Obrazy te pomagają zespołowi zdecydować, jak ominąć przeszkody na drodze do ostatecznego miejsca docelowego łazika, dużej delty w kraterze Jezero.
Przybliżanie do delty Jezero
NASA wybrała krater Jezero jako miejsce lądowania Perseverance, ponieważ daje łazikowi dostęp do dużego stosu skał, który znajduje się na końcu suchej doliny rzeki. Na podstawie zdjęć satelitarnych naukowcy sądzą , że skały te są zbudowane z osadów naniesionych przez pradawną rzekę , która wpadła do jeziora około 3,5 miliarda lat temu . Jeśli to prawda, ta lokalizacja mogła być doskonałym środowiskiem do życia.
Jednak rozdzielczość danych satelitarnych nie jest wystarczająco wysoka, aby z całą pewnością stwierdzić, czy osady osadzały się powoli w długowiecznym jeziorze, czy też struktura powstała w bardziej suchych warunkach. Jedynym sposobem uzyskania pewności było zrobienie zdjęć z powierzchni Marsa.
Wytrwałość wylądowała ponad milę (około 2 kilometry) od klifów na przedzie delty. Oboje jesteśmy w zespole zajmującym się instrumentem Mastcam-Z , zestawem aparatów z obiektywami zmiennoogniskowymi, które pozwolą nam zobaczyć spinacz do papieru z przeciwnej strony boiska piłkarskiego. Podczas pierwszych kilku tygodni misji używaliśmy Mastcam-Z do badania odległych skał. Z tych panoramicznych widoków wybraliśmy konkretne miejsca, aby przyjrzeć się im bardziej szczegółowo za pomocą kamery teleskopowej SuperCam łazika .
Kiedy obrazy wróciły na Ziemię, zobaczyliśmy przechylone warstwy osadów w dolnych partiach klifów o wysokości 260 stóp (80 metrów). Na szczycie zauważyliśmy głazy, niektóre o średnicy 1,5 metra.
Na podstawie struktury tych formacji nasz zespół był w stanie zrekonstruować historię geologiczną sprzed miliardów lat, którą opublikowaliśmy w czasopiśmie Science 7 października 2021 r.
Przez długi czas — potencjalnie miliony lat — rzeka wpływała do jeziora, które wypełniało krater Jezero. Ta rzeka powoli osadzała przechylone warstwy osadów, które widzimy w klifach delty. Później rzeka wyschła w większości, z wyjątkiem kilku dużych powodzi. Wydarzenia te miały wystarczająco dużo energii, aby przenieść duże skały w dół koryta rzeki i osadzić je na wierzchu starszego osadu; to są głazy, które teraz widzimy na klifach.
Od tego czasu klimat jest suchy, a wiatry powoli erodują skały.
Potwierdzenie, że w Kraterze Jezero znajdowało się jezioro, jest pierwszym ważnym wynikiem misji. W nadchodzącym roku Perseverance wjedzie na szczyt delty, badając po drodze warstwy skalne w mikroskopijnych szczegółach i zbierając wiele próbek. Kiedy te próbki w końcu trafią na Ziemię, dowiemy się, czy zawierają ślady życia drobnoustrojowego, które kiedyś mogło kwitnąć w tym starożytnym jeziorze na Marsie.
Ten artykuł został ponownie opublikowany z The Conversation na licencji Creative Commons. Oryginalny artykuł można znaleźć tutaj .
Melissa Rice jest profesorem nadzwyczajnym nauk planetarnych na Western Washington University, gdzie jest obecnie finansowana przez misje NASA Curiosity i Mars-2020. Briony Horgan jest profesorem nadzwyczajnym nauk planetarnych na Uniwersytecie Purdue. Jest także naukowcem uczestniczącym w misji łazika Mars Science Laboratory NASA.
