Mars 2020 (1. rész)

Ma Floridából elindult a NASA legújabb nehéz marsjárója a vörös bolygó irányába.

A start július 30-án, magyar idő szerint 13:50-kor történt. Háromrészes cikksorozatunk első részében bemutatjuk a rakétát, a rovert, a majdani marsi leszállás menetét és a leszállóhelyet.

Az űrszonda felbocsátására a Cape Canaveral Légierő Bázis SLC-41 indítóállásából, a United Launch Alliance (ULA) Atlas-5 rakétájával került sor. Az Atlas ezúttal az 541-es konfigurációban repült, azaz az 5 m magas orrkúpot, 4 szilárd hajtóanyagú gyorsítórakétát használtak, és a Centaur végfokozatban egyetlen rakétahajtómű dolgozott. A startot – különféle okokból – korábban már háromszor (július 17-ről, 20-ról és 22-ről) halasztották a mostani dátumra.

A hővédő „kagyló” az amerikai marsjárót rejti. Kétoldalt a hordozórakéta két fél orrkúpja. A kép Floridában készült június 18-án. (Fotó: NASA / Christian Mangano)

A „második Curiosity”?

Mint emlékezetes, a mostani indítási ablakban már elstartolt az első arab (emirátusi) Mars-orbiter, és az első komplex kínai automatikus Mars-küldetés (orbiter, lander és rover). Ezek mindenképpen izgalmas programok, ám méretükben, bonyolultságukban – és persze költségükben – egy lapon sem említhetők a NASA programjával.

A sokáig „Mars 2020” néven futó Perseverance nevű amerikai nehéz marsjárót akár a fejezetcímben említett Curiosity-2 néven is emlegethetnénk, hisz az eddigi legsikeresebb amerikai rover egyenesági leszármazottja. A most startolt marsjáró legtöbb rendszere és alrendszere (pl. az ejtőernyőrendszert is tartalmazó, kagylószerű alsó és felső hővédő burkolatot, a leszállás során használt – rakétás – „égi darut”, vagy épp alvázát a Curiositytól örökölte. Ez azt is jelenti, hogy a kisebb autóéval vetekedő méretű Perseverance (jelentése: kitartás, állhatatosság) méretei sem nagyon változtak, bár a manipulátorkar hosszabb és sokoldalúbb.

A jármű 3,0 m hosszú, 2,7 méter széles, a magassága pedig 2,2 m. A marsi „kis autó” tömege 1025 kg, ami 14%-kal több, mint a Curiosityé volt. Annak ellenére, hogy a legtöbb eljárást és elemet nem kellett újra tervezni (vagy épp tesztelni), a költségek mégis elérték a 2 milliárd dollárt, ami azonos az elődével. Ennek oka, hogy a tudományos műszerek jelentős része új, ugyanis a kutatási célok mások, mint az elődnél voltak. (Erről majd sorozatunk második részében írunk.) Ezen túl bizonyos „üzemi” rendszereket is újra kellett tervezni (pl. újak bizonyos landolási szenzorok és a szoftver, de új megoldásúak a kerekek, és igény volt egy drónhelikopterre is (melyet a harmadik részben mutatunk be), stb. Ezen túl egy sor, a Curiositytól örökölt alrendszert és alkatrészt is újra kellett gyártani.

Az amerikai marsjáró a floridai űrközpont tisztaszobájában áprilisban, még lefóliázott kerekekkel. A jármű „hasán” foglal helyet az alaposan összehajtogatott Mars-helikopter, melynek szinte csak a napelemtáblája ismerhető fel. (Fotó: NASA / JPL)

Mint írtuk, a Perseverance nem egyszerű másolata a ma is a Marson „robotoló” Curiositynak! Egy sor olyan fejlesztést, illetve eszközt próbálnak ki, valósítanak meg rajta, melyek a jövő automatikus és személyzetes Mars-repülései szempontjából lesznek kritikusak.

A leereszkedést biztosító rakétás „égi daru” (felül), illetve a marsjáró (alul) az április 23-i, floridai összeillesztéskor. (Fotó: NASA / JPL / Christian Mangano)

Újdonságok

Az első fontos változás a Curiosityhoz képest talán maga a leszállás átalakítása. A Perseverance a Mars sűrűbb légkörében végzett aerodinamikai fékezés, majd az ejtőernyős ereszkedés utáni leszállás során részletes adatgyűjtést fog végezni a MEDLI2 (Mars Entry, Descent and Landing Instrumentation-2) műszercsomaggal. Az adatokra már a személyzetes leszállásokhoz lesz szükség.

Marad a Curiosity esetében megismert „égi darus” (rakétás) ereszkedés, viszont most fogják először kipróbálni a terepfüggő navigációt (Terrain Relative Navigation). Ettől azt várják, hogy a leszállóegység nem csak önállóan keresi meg a legbiztonságosabb talajt érési területet, de el is kerüli a nagyobb akadályokat (dombokat, krátereket). Nyilvánvaló, hogy ez a fejlesztés is már az emberek leszállást hivatott előkészíteni, annak kockázatát minimalizálandó.

A tervezők várakozása szerint az új, önálló járműnavigációs rendszernek és kerekeknek köszönhetően a Perseverance a Curiositynál kicsit gyorsabb is lesz! Úgy becsülik, hogy sima és szilárd terepen a sebesség elérheti a 4,2 cm/másodpercet, ami 10%-kal több, mint a Curiosity esetében. A megnövekedett sebességhez és tömeghez nagyobb kerekek is tartoznak. Az új kerekek az előd 50 cm átmérőjű alkatrészével szemben 52,5 cm átmérőjűek, miközben tömegük – a használt új anyagoknak köszönhetően – mégis kisebb. A hat alumínium kereket titán küllőkkel és „stoplikkal” látták el, ezektől legalább 10%-kal nagyobb élettartamot várnak.

A Perseverance energiaellátásáról a Curiosityból már ismert radioizotópos termoelektromos generátor fog gondoskodni. A berendezés a benne tárolt közel 5 kg tömegű plutónium-238 izotóp segítségével az induláskor mintegy 110 watt teljesítményt biztosít, aminek köszönhetően a rover akár 10 évig is működőképes maradhat!

A hatkerekű, kisautó méretű Perseverance a Mars felszínén. A név – ahogy arról korábban beszámoltunk – egy 28 ezer résztvevős országos szimpátiaszavazás eredménye. A névadó egy 7. osztályos virginiai diák, Alexander Mather. (Fantáziarajz: NASA / JPL)

Ha minden rendben megy, akkor a marsi leszállásra 2021. február második felében kerülhet sor. Nagy kérdés persze, hogy az ereszkedéskor használt új – korábban ismertetett – terepfüggő navigáció hogyan vizsgázik, de egyszerűen muszáj javítani a leszállás biztonságán és pontosságán, ha egyszer emberekkel akarunk a Marson landolni.

A Perseverance rovertől azt várják, hogy legalább egy évig fog működni a vörös bolygó felszínén. Ugyanakkor a NASA marsi roverekkel gyűjtött óriási tapasztalata miatt bízhatunk abban, hogy ez egy nagyon óvatos becslés!

(Folytatjuk!)

forrás: űrvilág.hu