Dijelaskan: Apakah yang membuatkan rover Perseverance NASA mendarat di Marikh sukar?

Lazimnya, perjalanan ke Marikh, yang terletak kira-kira 300 juta batu jauhnya, mengambil masa kira-kira tujuh hingga lapan bulan. Ketekunan dilancarkan pada 30 Julai 2020 semasa tingkap apabila Marikh dan Bumi adalah yang paling hampir antara satu sama lain.

Perseverance rover menggunakan gerudinya untuk mengumpul sampel batu di Marikh dalam edaran ilustrasi konsep artistik tanpa tarikh ini. (NASA/JPL-Caltech/Handout melalui Reuters)

Pada hari Khamis, rover Perseverance NASA dijangka mendarat di Kawah Jezero di Planet Merah, selepas itu ia akan meneruskan kerja untuk mencari tanda-tanda kehidupan masa lalu.

Pendaratan adalah fasa terpendek tetapi salah satu fasa misi yang paling penting dan juga sukar. NASA mengatakan bahawa kerana ia sukar, hanya 40 peratus daripada misi yang pernah dihantar ke Marikh oleh agensi angkasa di seluruh dunia telah berjaya kerana beratus-ratus perkara perlu pergi betul-betul untuk titisan menggigit kuku.

Untuk memberikan beberapa konteks kepada kesukaran melancarkan misi seperti ini, terdapat contoh ahli matematik penyelidikan Katherine Johnson. Dalam filem 2016 Angka Tersembunyi , Taraji P. Henson memainkan watak Johnson yang berusaha untuk memikirkan pengiraan tepat yang menentukan trajektori kapsul yang akan melancarkan John Glenn ke angkasa pada tahun 1962.

Misi lain ke Marikh

Satu lagi misi Marikh, Al Amal (Harapan) UAE–misi pertama di dunia Arab– memasuki orbit Marikh minggu lepas . Walau bagaimanapun, ini adalah misi orbit dan tidak melibatkan pendaratan di permukaan planet. Selain UAE, China juga melancarkan misi Marikh semasa tingkap Julai-Ogos.

Memandangkan misi angkasa lepas yang bercita-cita tinggi, beberapa ahli astrobiologi telah menyatakan kebimbangan mengenai kemungkinan 'pencemaran antara planet'. Ini bermakna mengangkut mikrob berasaskan Bumi ke badan angkasa lain dan membawa kembali mikrob luar bumi ke Bumi. Jawatankuasa Penyelidikan Angkasa Lepas (COSPAR) menetapkan 'dasar perlindungan planet' yang bertujuan untuk mengehadkan bilangan mikrob yang dihantar ke planet lain, serta memastikan kehidupan makhluk asing tidak menyebabkan malapetaka di Bumi.

Bagaimanakah kapal angkasa mencapai Marikh?

Lazimnya, perjalanan ke Marikh, yang terletak kira-kira 300 juta batu jauhnya, mengambil masa kira-kira tujuh hingga lapan bulan. Ketekunan dilancarkan pada 30 Julai 2020 semasa tingkap apabila Marikh dan Bumi adalah yang paling hampir antara satu sama lain. Tingkap ini penting kerana kedua-dua planet mengorbit mengelilingi Matahari pada kelajuan yang berbeza dan setiap dua tahun, planet-planet berada dalam kedudukan yang paling hampir antara satu sama lain. Agensi angkasa ingin melancarkan kapal angkasa mereka semasa tingkap ini kerana jarak yang lebih dekat bermakna menggunakan bahan api roket yang kurang.

Menurut an analisis yang dilakukan oleh Universiti Purdue , kos propelan roket pepejal dianggarkan setiap kg. Bagaimanapun, rover Perseverance bersaiz kereta menggunakan sistem berkuasa nuklear. Dalam hampir 30 tahun, ia akan menjadi rover pertama yang menggunakan plutonium yang dihasilkan dalam negara yang dicipta oleh makmal kebangsaan di AS. Rover akan dikuasakan oleh penjana yang akan menukar haba yang dijana oleh pereputan semula jadi plutonium-238 kepada elektrik, yang akan memastikan rover dan alatannya berjalan sebaik sahaja ia mendarat di Marikh.

Berapakah kos misi Ketabahan?

NASA dianggarkan membelanjakan .7 bilion untuk misi itu, termasuk pembangunan kapal angkasa, operasi pelancaran dan kos penyelenggaraan operasi sebaik sahaja ia mendarat di Marikh.

mengikut Persatuan Planetary , menggunakan plutonium-238 sebagai bahan api telah meningkatkan kos misi kerana bahan nuklear dikaitkan dengan peraturan alam sekitar dan keselamatan yang tinggi. Jumlah kos misi adalah bersamaan dengan jumlah wang yang Google buat dalam enam hari, atau jumlah wang yang dibelanjakan oleh rakyat Amerika untuk haiwan peliharaan mereka setiap 10 hari atau bersamaan dengan 33 jam menjalankan Jabatan Pertahanan AS, kata pertubuhan itu.

SERTAI SEKARANG :Saluran Telegram Penjelasan Ekspres

Mengapa mendarat di Marikh sukar?

Kemasukan, penurunan dan pendaratan (EDL), ialah fasa paling sengit dalam misi Mars 2020. Untuk penjelajah Perseverance berjaya mendarat di Marikh, beberapa perkara perlu dilakukan dengan betul. Fasa EDL bermula apabila rover akan mencapai puncak atmosfera Marikh bergerak pada kelajuan 20,000 km sejam. Cabaran di sini untuk rover adalah untuk mengurangkan kelajuannya daripada kira-kira 20,000 km sejam kepada sifar dan pada masa yang sama mendarat di permukaan yang sempit di kawah.

Fasa EDL, kata NASA, akan berakhir dalam tujuh minit apabila rover akan berada di permukaan planet ini. Selepas ini, brek perlu digunakan dengan cara yang sangat berhati-hati, kreatif dan mencabar.

Sepuluh minit sebelum memasuki atmosfera, rover akan menurunkan peringkat pelayarannya, yang terdiri daripada panel solar, radio dan tangki bahan api yang digunakan semasa penerbangan. Hanya aeroshell pelindung, yang terdiri daripada rover dan peringkat penurunan akan membuat perjalanan ke permukaan planet. Sekarang, sebagai kapal angkasa memasuki permukaan Marikh , ia akan diperlahankan dengan seretan, iaitu apabila geseran atmosfera planet bekerja terhadap permukaan kapal angkasa, dengan itu memperlahankannya dan menurunkan ketinggian orbitnya.

Walaupun seretan memperlahankan kapal angkasa, ia juga memanaskannya dan pemanasan puncak berlaku kira-kira 80 saat selepas rover memasuki atmosfera. Tetapi ini tidak menjejaskan rover, yang berada di dalam aeroshell pada suhu bilik.

Semasa ia menuruni melalui atmosfera, kapal angkasa perlu melepaskan pendorong kecil untuk terus berada di landasan, kerana ia boleh didorong keluar dari laluan kerana poket kecil udara dengan ketumpatan yang berbeza-beza. Selepas itu, perisai haba akan memperlahankan kapal angkasa kepada kira-kira 1,600 km sejam, di mana (kira-kira 240 saat selepas masuk) payung terjun supersonik akan digunakan.

Dua puluh saat selepas payung terjun digunakan, perisai haba berpisah dan rover terdedah kepada atmosfera planet buat kali pertama. Pada ketika ini, payung terjun sedang berusaha untuk memperlahankan lagi kenderaan. Tetapi kerana atmosfera Marikh adalah nipis, kenderaan itu masih bergerak ke arah permukaan pada kelajuan 320 km sejam. Oleh itu, untuk pendaratan yang selamat, rover perlu meninggalkan payung terjun dan membuat baki perjalanan menggunakan roket, sebahagian daripada peringkat penurunan, yang enjinnya akan dinyalakan apabila rover berada kira-kira 2,100 meter di atas permukaan.

Kelajuan penurunan terakhir rover adalah kira-kira 2.7 km sejam, yang lebih perlahan daripada purata manusia boleh berjalan kaki dalam masa sejam–kira-kira 5 km. Pada peringkat ini, dengan baki kira-kira 12 saat untuk pendaratan di permukaan pada kira-kira 66 kaki di atas permukaan, rover diturunkan pada satu set kabel. Apabila rover merasakan bahawa rodanya telah menyentuh tanah, ia memotong kabel, yang kemudian membuat pendaratan bebas tanpa kawalan mereka di permukaan, di suatu tempat yang jauh dari rover.

Roket United Launch Alliance Atlas V yang membawa kenderaan Perseverance Rover Mars 2020 NASA berlepas dari Stesen Tentera Udara Cape Canaveral di Cape Canaveral, Florida, A.S. 30 Julai 2020. (NASA/Joel Kowsky/Hadout melalui Reuters)

Apakah yang akan dilakukan oleh penjelajah Perseverance di Marikh?

Ketekunan akan menghabiskan satu tahun Marikh (dua tahun di Bumi) di planet ini di mana ia akan meneroka kawasan tapak pendaratan. Kawah Jezero di mana ia akan mendarat pernah menjadi tapak delta sungai purba (para saintis mengetahui perkara ini kerana bukti yang dikumpul semasa misi pendaratan dan orbit sebelum ini yang menunjukkan keadaan basah di planet berbilion tahun yang lalu).

Jika Marikh pernah menyimpan suasana yang lebih panas yang membolehkan air mengalir pada masa lampaunya (3.5-3.8 bilion tahun yang lalu), dan jika hidupan mikrob wujud di atasnya, ada kemungkinan ia wujud di kawasan istimewa sehingga hari ini.

Rover itu membawa bersama tujuh instrumen, termasuk sistem kamera canggih dengan keupayaan untuk mengezum, SuperCam, yang merupakan instrumen yang akan menyediakan pengimejan dan analisis komposisi kimia dan spektrometer. Salah satu instrumen paling menarik di atas rover itu, bagaimanapun, dipanggil MOXIE, yang akan menghasilkan oksigen daripada karbon dioksida atmosfera Marikh. Jika instrumen ini berjaya, maka angkasawan masa depan (setakat ini, tiada manusia yang menjejakkan kaki di Marikh) boleh menggunakannya untuk membakar bahan api roket untuk kembali ke Bumi.

Rover itu juga akan membawa Ingenuity, helikopter pertama yang terbang di Marikh. Ini akan membantu mengumpul sampel dari permukaan dari lokasi yang tidak dapat dicapai oleh rover. Secara keseluruhannya, rover direka untuk mengkaji tanda-tanda kehidupan purba, mengumpul sampel yang mungkin dihantar semula ke Bumi semasa misi akan datang dan menguji teknologi baharu yang mungkin memberi manfaat kepada misi robotik dan manusia pada masa hadapan ke planet ini.

Kongsi Dengan Rakan Anda: