Diterangkan: Dengan Ketekunan NASA dan Tianwen-1 China, misi ke Marikh

Pada awal hari Jumaat waktu India, rover Perseverance NASA dijadualkan mendarat di Marikh. Minggu lalu, misi Harapan UAE memasuki orbit Marikh, dan diikuti rapat oleh misi China. Flotilla misi mewakili penyebaran penerokaan planet secara umum, dan penerokaan Marikh khususnya.

Ilustrasi rover Perseverance NASA mendarat di Marikh. Beratus-ratus acara mesti dilaksanakan dengan sempurna untuk rover mendarat dengan selamat pada 18 Februari. (Sumber: NASA/JPL-Caltech)

Pergi ke Marikh bukanlah perkara remeh, kerana kedua-dua planet beredar mengelilingi Matahari dan oleh itu bergerak secara berterusan berbanding satu sama lain. Bumi dan Marikh berada pada jarak terdekat mereka berbanding satu sama lain setiap 26 bulan — dan inilah masanya Penduduk Bumi cuba menghantar misi ke Marikh.

Setiap dua tahun sejak 1960-an, agensi angkasa yang berbeza telah menghantar misi ke Marikh. Antara 1976 dan 1992, banyak tingkap pelancaran kekal tidak digunakan. Kadangkala, terdapat beberapa misi dalam tetingkap pelancaran.

Tetapi tidak pernah dalam sejarah mempunyai tiga agensi angkasa menuju ke Marikh dalam satu tetingkap pelancaran. Dan tidak pernah dalam sejarah mempunyai begitu banyak agensi angkasa lepas secara serentak mengendalikan misi ke Marikh atau orbit Marikh. Pada masa ini terdapat 10 kapal angkasa dari lima agensi angkasa yang berbeza - Amerika Syarikat, Kesatuan Eropah, India, China, dan Emiriah Arab Bersatu - sama ada mengorbit atau di atas tanah di Marikh. Dua lagi rover - Ketekunan NASA dan China Tianwen-1 — ditetapkan untuk mendarat di Marikh pada 18 Februari dan pada Mei 2021 masing-masing.

NASA mempunyai pendarat (Mars Insight), rover (Curiosity), dan tiga orbiter (Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Odyssey, MAVEN); India mempunyai pengorbit (Mangalyaan-1); EU mempunyai 2 orbiter (Mars Express dan ExoMars Trace Gas Orbiter); dan China dan UAE akan mempunyai pengorbit masing-masing (Hope dan Tianwen-1).

Flotilla misi mewakili penyebaran penerokaan planet secara umum, dan penerokaan Marikh khususnya. Ini disebabkan oleh pengurangan kos pelancaran dan ketersediaan teknologi yang lebih murah yang diperlukan dalam penerokaan angkasa lepas.

Dr Amitabha Ghosh ialah Ahli Sains Planet NASA yang berpangkalan di Washington DC. Beliau telah bekerja untuk beberapa Misi Mars NASA bermula dengan Misi Pathfinder Mars pada tahun 1997. Beliau berkhidmat sebagai Pengerusi Kumpulan Kerja Operasi Sains untuk Misi Penjelajah Marikh Eksplorasi Marikh, dan ditugaskan mengetuai Operasi Rover taktikal di Marikh selama lebih daripada 10 tahun. Dia membantu menganalisis batu pertama di Marikh, yang kebetulan merupakan batu pertama yang dianalisis dari planet lain.

Misi Harapan UAE

Dua daripada tiga misi yang dilancarkan untuk Marikh Julai lalu sudah pun beroperasi. UAE, sebuah negara kecil tetapi kaya<10 million people, bedazzled the world by becoming the fifth national space agency (after the US, EU, Russia, and India) to reach Mars when the Pengorbit Harapan menjalani sisipan orbit pada 9 Februari. UAE menewaskan China dalam perlumbaan ke Marikh, walaupun sehari.

Misi UAE akan mengkaji suasana Marikh, dan akan berusaha untuk menangani persoalan berbilion dolar tentang bagaimana dan mengapa Marikh kehilangan atmosferanya. Kehilangan atmosfera mengakibatkan kehilangan air permukaan, dan mungkin persekitaran yang ramah kepada kehidupan.

Percubaan Cina

Agensi Angkasa Negara China tiba di Marikh dengan pengajaran yang diperoleh daripada rangkaian misi Chang'e yang berjaya ke Bulan. Terutama sekali, rover Chang'e 4 mampu bertahan lebih daripada 25 malam lunar (setiap malam menjangkau hingga 14 hari Bumi) — ini merupakan pencapaian kejuruteraan yang luar biasa, kerana suhu boleh turun hingga -170 darjah C. Chang'e 5 misi berjaya membawa kembali sampel batu ke Bumi pada Disember 2020.

Tianwen-1, misi pertama ke Marikh dari China, berjaya menjalani penyisipan orbit pada 10 Februari. Tianwen-1 membawa orbiter, pendarat dan rover. Pendekatan China untuk mendaratkan rover agak berbeza. Tidak seperti rover NASA, Tianwen-1 akan mengorbit Marikh selama beberapa bulan sebelum cuba mendarat pada Mei tahun ini.

Kapal angkasa itu mempunyai set instrumen untuk menangani pelbagai persoalan saintifik. Menariknya, ia mempunyai instrumen radar penembusan tanah untuk mencari air di bawah permukaan Marikh. Rover itu dijadualkan mendarat di Utopia Planitia, lokasi dengan kemungkinan mendapan air bawah tanah purba.

Minggu ini, Ketabahan

Misi paling canggih dari sudut kejuruteraan, Perseverance Rover NASA, sedang dalam perjalanan ke Marikh, dan akan mendarat pada hari Khamis di Kawah Jezero, yang mungkin dipenuhi air pada masa lalu. Touchdown dijadualkan pada kira-kira 3.55 petang EST (2.25 pagi pada hari Jumaat waktu India).

Perseverance ialah Mars Rover generasi ke-4 NASA — bermula dengan Sojourner dari Mars Pathfinder Mission pada tahun 1997, diikuti oleh Spirit and Opportunity dari Mars Exploration Rover Mission pada tahun 2004, dan Curiosity dari Marikh Science Laboratory pada tahun 2012.

Matlamatnya adalah untuk mencari biosignature di dasar tasik yang kering di Kawah Jezero. Pemikiran adalah bahawa kehidupan awal di Marikh mungkin menyerupai kehidupan awal yang tinggal di lautan di Bumi, seperti stromatolit. Jika benar ini berlaku, Perseverance akan menemui fosil atau beberapa biotandatangan - petunjuk kehidupan - sama ada dalam pengukuran kimia atau pemerhatian morfologi.

Selain itu, Perseverance akan menghasilkan oksigen di permukaan Marikh buat kali pertama, menggunakan CO2 atmosfera dari atmosfera Marikh. Ketekunan akan menyimpan sampel batu yang akan dikembalikan ke Bumi oleh misi Agensi Angkasa Eropah/NASA seterusnya.

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

Syarikat Starship Musk

Persediaan yang paling hebat untuk merevolusikan penerokaan Marikh berlaku jauh dari tumpuan, di sebuah bandar pantai yang mengantuk di Texas Timur. Ini adalah satu-satunya usaha dalam campuran yang tidak ditaja jamin secara kewangan oleh wang kerajaan. SpaceX, sebuah syarikat swasta yang berpangkalan di AS yang dipromosikan oleh Elon Musk dan disokong oleh pelabur terpilih, mempunyai matlamat jangka panjang untuk memulakan perkhidmatan komersial untuk mengangkut penumpang ke Marikh. Boca Chica, nama yang nampaknya tidak pernah didengari oleh sesiapa beberapa tahun lalu, kini menjadi tapak pembangunan Starship, yang boleh dikatakan merupakan pukulan terbaik untuk mendaratkan manusia di Marikh.

Misi manusia ke Marikh telah menjadi cawan suci penerokaan angkasa lepas. Sejak Neil Armstrong mendarat di Bulan 50 tahun berlalu, manusia tidak dapat meneruskan ke destinasi logik seterusnya: Marikh. Sebab utama ialah tanda harga yang sangat besar untuk misi Marikh manusia. Berbanding dengan Bulan, yang hanya tinggal kira-kira tiga hari lagi, Marikh adalah tujuh bulan lagi. Membawa manusia, dalam istilah kejuruteraan, diterjemahkan kepada mengekalkan modul bertekanan terkawal suhu. Ia juga memerlukan membawa bekalan yang diperlukan oleh angkasawan, termasuk air dan oksigen, untuk perjalanan kira-kira 18 bulan.

Di samping itu, misi manusia, tidak seperti misi kapal angkasa robotik, perlu dikembalikan ke Bumi, yang dalam istilah kejuruteraan diterjemahkan kepada membawa sejumlah besar bahan api dari Bumi, untuk dapat dilancarkan dari Marikh untuk perjalanan pulang. Kerumitan kejuruteraan dan peningkatan keperluan jisim misi manusia ke Marikh, berbanding Bulan, mendorong kos antara 0 bilion dan trilion. Starship berjanji untuk mengurangkan kos misi sebanyak >95% kepada sebanyak 99% dengan menggunakan pelbagai inovasi seperti mengisi minyak kapal angkasa di orbit dan pembuatan bahan api roket di Marikh menggunakan bahan yang ditemui di Marikh (dan oleh itu, bahan api untuk perjalanan pulang. tidak perlu dibawa dari Bumi).

Satu dekad misi Marikh

Semasa dekad bermula, pelbagai misi berada di papan lukisan: yang ketara, misi rover ESA ExoMars untuk memulangkan sampel batu dari Marikh, rancangan ISRO untuk Mangalyaan-2, dan rancangan Agensi Angkasa China untuk Tianwen-2 yang akan mengembalikan sampel batu dari Marikh.

Di samping itu, kemungkinan akan terdapat beberapa penerbangan SpaceX's Starship, pertama dengan kargo dan akhirnya dengan angkasawan. Dalam sejarah umat manusia, 2020 akan diingati untuk pandemik Covid-19, tetapi tahun 2020 mungkin merupakan dekad misi kapal angkasa ke Marikh, berakhir dengan jejak manusia pertama di bumi Marikh.

Kongsi Dengan Rakan Anda: