11 dalykų, kuriuos gali padaryti naujas NASA marsaeigis

Šią savaitę NASA ruošiasi paleisti savo naują Marso robotą-zondą, 1 toną sveriantį žvėrį, pakelsiantį šios planetos tyrimus į naują lygį, rašo Space.com.

Automobilio dydžio zondas „Smalsumas“ yra  esminė NASA 2,5 milijardo Amerikos dolerių vertės „Marso Kosminės Laboratorijos“ misijos dalis, kurią planuojama paleisti šeštadienį  (lapkričio 26 d.) iš „Cape Canaveral“ oro pajėgų stoties Floridoje. „Smalsumo“  tikslas - įvertinti, ar Raudonoji planeta gali arba kada nors galėjo gebėti palaikyti gyvybę mikrobų lygiu.

Zondas pasitelks 10 skirtingų mokslinių tyrimo priemonių, kurios padės jam į šį klausimą atsakyti 2012 m. rugpjūtį nusileidus į raudonąją planetą. Štai trumpas kiekvieno iš šių įrenginių apibūdinimas (bei dar vienas punktas apie zondo šilumos skydą).

Stiebo kamera („MastCam“)

Zondo „Smalsumas“ „MastCam“ yra jo vaizdo fiksavimo priemonių „darbinis arkliukas.“ Jis užfiksuos spalvotas aukštos skiriamosios gebos Marso kraštovaizdžio nuotraukas bei filmus, į kuriuos paskui žiūrės tiek mokslininkai, tiek paprasti žmonės.

„MastCam“ susideda iš dviejų kamerų sistemų, kurios montuojamos ant stiebo taip, kad pakyla virš „Smalsumo“ pagrindinio korpuso. Zondui burzgiant raudonosios planetos paviršiumi šis instrumentas gebės pateikti gerą aplinkos vaizdą. Šie vaizdai taip pat padės misijos komandai „Smalsumą“ valdyti ir vairuoti.

Rankinis marso lęšinis objektyvas (MAHLI)

MAHLI veiks panašiai kaip galingas didinamasis stiklas, kad mokslininkams žemėje pavyktų iš arti pamatyti, kaip atrodo Marso uolienos ir dirvožemis. Įrankis gebės užfiksuoti spalvotas 12,5 mikronų dydžio objektų - mažesnių nei žmogaus plauko pločio - nuotraukas.

MAHLI yra patalpintas „Smalsumo“ penkiasąnarės daugiau nei dviejų metrų ilgio rankos, kuri pati savaime yra inžinerijos stebuklas, gale. Misijos mokslininkai  galės gauti smulkų tyrinėjamo objekto vaizdą kada tik panorėję.

Marso nusileidimo filmavimo priemonė (MARDI)

MARDI yra maža kamera, patalpinta „Smalsumo“ pagrindinio korpuso apačioje, skirta filmuoti Marso paviršių zondui į jį besileidžiant.

MARDI įsijungs likus 1-3 kilometrams iki žemės, iš karto po to, kai  „Smalsumas“ išmes savo karščio skydą. Nuo tada MARDI filmuos penkių kadrų per sekundę greičiu iki tol, kol zondas nusileis ant Marso paviršiaus. Filmas padės komandai planuoti tolimesnį zondo judėjimą, kartu pateikdamas apytikrį geologinį kontekstą apie nusileidimo vietą - 160 kilometrų skersmens Gale kraterį.

Mėginių analizė Marse (SAM)

SAM yra „Smalsumo“ šerdyje ir sveria 38 kg, kas sudaro apie pusę zondo mokslinės naudingosios apkrovos.

SAM yra faktiškai trijų atskirų įrenginių rinkinys, o jame - masės spektrometras, dujų chromatografas ir lazerio spektrometras. Šie įrenginiai ieškos anglies turinčių junginių - kaip žinoma, sudedamųjų gyvybės dalelių. Jie taip pat ieškos kitų, su gyvybe Žemėje susijusių elementų, pavyzdžiui, vandenilio, deguonies ir azoto.

SAM priemonių rinkinys yra patalpintas „Smalsumo“ pagrindiniame korpuse. Zondo robotizuota ranka numes mėginius į SAM per zondo išorėje esantį įleidimo tašką. Kai kurie iš šių mėginių bus paimti iš įvairių akmenų vidaus, sutrupintų 5 centimetrų grąžtu, taip pat esančiu rankos gale.

Jokie „Smalsumo“ pirmtakai negalėjo taip giliai įsigauti į Marso uolas, todėl mokslininkus jaudina galimybė pasinaudoti šiuo grąžtu. „Geologui, tiriančiam uolienas, nėra nieko geriau, kaip įsigauti į vidų“, - sakė projekto mokslo pavaduotoja Joy Crisp iš NASA Reaktyvinio judėjimo laboratorijos.

Chemija ir mineralogija („CheMin“)

„CheMin“ nustatys skirtingus Marso mineralų tipus ir įvertins jų gausą, tai padės įvertinti anksčiau buvusias raudonosios planetos aplinkos sąlygas.

Kaip ir SAM, „CheMin“ turi korpuso išorėje esantį įleidimo tašką mėginiams, įdedamiems zondo robotizuotos rankos. Įrenginys peršvies mėginį rentgeno spinduliais, nustatydamas mineralo kristalines struktūras priklausomai nuo to, kaip vyks rentgeno spindulių difrakcija.

„Tai mums kaip magija“, - sakė J.Crisp. Rentgeno spindulių difrakcija yra pirmaujanti diagnostinė technika žemiškai geologijai, bet į Marsą iki šiol ji dar nebuvo patekus. „CheMin“ turėtų padėti „Smalsumui“ tiksliau apibrėžti mineralų aprašymus, kuriuos ankstesni Marso zondai jau buvo pateikę.

Chemija ir kamera („ChemCam“)

Vertinant grynu „jėga!“ aspektu, „ChemCam“ yra sunku įveikti. Šis įrenginys iššauna lazerį į Marso uolynus iš 9 metrų atstumo ir tiria į garus paverstas jų dalis.

Taip „ChemCam“ įgalina „Smalsumą“ tyrinėti uolas,  kurios yra nepasiekiamos jo robotizuotai rankai. Ji taip pat padės misijos komandai įvertinti, ar jie nori siųsti zondą konkrečios reljefo dalies tyrimui. 

„ChemCam“ yra sudaryta iš kelių skirtingų dalių. Lazeris yra patalpintas ant „Smalsumo“ stiebo, kartu su kamera ir nedideliu teleskopu. Trys spektrografai yra patalpinti zondo korpuse, prie likusių stiebo komponentų pritvirtinti optinių skaidulų jungtimis. Spektrografai tirs sužadintų elektronų išskiriamą šviesą, atsirandančią garais paverstų akmenų pavyzdžiuose.

Alfa dalelių rentgeno spektrometras (APXS)

APXS, patalpintas „Smalsumo“ rankos gale, yra skirtas matuoti vairių cheminių elementų kiekį Marso uolienose ir dirvoje.

„Smalsumui“ pridėjus įrenginį prie dominančio mėginio, APXS iššauna rentgeno spindulius bei helio branduolius. Ši kruša išstumia mėginio elektronus iš orbitų, sukeldama rentgeno spinduliuotę. Mokslininkai tada gali identifikuoti elementus pagal šių naujų rentgeno spindulių savybes.

Dinaminis neutoronų albedas (DAN)

DAN, patalpintas „Smalsumo“ pagrindinio korpuso gale, padės zondui Marso paviršiuje ieškoti ledo ir susijungusių su vandeniu mineralų.

Šis įrenginys iššaus neutronus į žemę, tada užfiksuos greitį, kuriuo šios dalelytės atsispindėjusios grįžta. Vandenilio atomai sulėtina neutronus, todėl didelis kiekis lėtapėdžių neutronų praneštų apie požeminį vandenį ar ledą.

DAN gebės nustatyti iki 0.1 proc. vandens koncentraciją iki 2 metrų gylyje.

Radiacijos vertinimas ir detektorius (RAD)

Skrudintuvo dydžio RAD yra specialiai sukurtas siekiant padėti būsimiems jau žmonių vykdomiems Marso tyrimams. Įrenginys nustatys ir matuos visų tipų aukštos energijos radiaciją, nuo judančių protonų iki gamma spinduliuotės.

RAD pastebėjimai padės mokslininkams nustatyti, kiek astronautas Marse būtų veikiamas spinduliuotės. Ši informacija taip pat padėtų mokslininkams suprasti, kiek Marso aplinkos spinduliuotė galėjo kliudyti gyvybės atsiradimui ar jos evoliucijai.

Zondo aplinkos stebėjimo stotis (REMS)

Šis įrenginys, patalpintas „Smalsumo“ stiebo viduryje, yra marsietiška metereologinė stotis. REMS galės matuoti atmosferos slėgį, drėgmę, vėjo greitį ir kryptį, oro temperatūrą, žemės temperatūrą ir ultravioletinius spindulius.

Visa ši informacija bus integruota į dienines ir sezonines ataskaitas, leidžiančias mokslininkams gauti detalų Marso aplinkos planą.

Pakilimo ir nusileidimo įranga (MEDLI)

MEDLI nėra vienas iš „Smalsumo“ įrenginių, nes ji įtaisyta į šilumos skydą, kuris saugos zondą jam besileidžiant į Marso atmosferą, tačiau ji yra svarbi.

MEDLI matuos temperatūrą ir slėgį, patiriamą šilumos skydo aparatui skriejant pro Marso atmosferą. Ši informacija padės inžinieriams sužinoti, ar gerai veikia jų sukurtas šilumos skydas ir nusileidimo trajektorijos modeliai.

Mokslininkai naudos MEDLI duomenis ateityje į Marsą skriejančių erdvėlaivių dizaino tobulinimui.