Tak ma wyglądać lądowanie na Marsie. Zobacz animację

18 lutego 2021 to wyjątkowa data w kalendarzu kosmicznych misji NASA. Na powierzchni Marsa, a dokładnie w kraterze uderzeniowym Jezero, ma wylądować łazik Perseverance (z ang. "wytrwałość").

Perseverance to spory pojazd. Jego masa wynosi 1025 kilogramów, ma on wysokość 2,2 metra, szerokość 2,7 m i długość trzech metrów. Zasilanie zapewnia mu generator radioizotopowy termoelektryczny. Sygnały do komunikacji łazika z Ziemią będą natomiast transmitowane przez sondy orbitalne MAVEN i Mars Reconnaissance Orbiter (MRO).

Na pokładzie łazika będzie też znajdował się dron-helikopter o nazwie Ingenuity. Ma on przetestować, czy takie urządzenia mogą być efektywnym narzędziem przy eksploracji Marsa (którego atmosfera jest dużo rzadsza niż ziemska - mniej więcej taka, jak nad Ziemią na wysokości 35 kilometrów). Ingenuity będzie wznosił się na wysokość 3-5 metrów, jego zasięg wynosi około 50 metrów od miejsca startu i 90 sekund lotu. Zasilany jest panelem słonecznym i waży 1,8 kilograma.

Kolejną nowością dla misji marsjańskich są mikrofony, którymi ma dysponować Perseverance. Wśród siedmiu instrumentów naukowych pracujących na pokładzie łazika znalazły się spektrometr fluorescencyjny do zakresu rentgenowskiego, radar obrazujący obszar podpowierzchniowy, zestaw czujników do pomiarów meteorologicznych, urządzenie do eksperymentalnej produkcji tlenu, kamera do wykonywania zdjęć, analiz chemicznych i mineralogicznych z odległości, stereoskopowa kamera z możliwością przybliżania obrazu, spektrometr ultrafioletowy. Perseverance będzie też dysponować sporą liczbą kamer. Łącznie cała misja używa ich 25, z czego 19 jest osadzonych na łaziku, trzy na osłonie podczas lądowania, jedna na module lądowania, dwie na dronie.

Jak ma przebiegać lądowanie Perseverance? Cały proces potrwa kilkanaście minut. Rozpocznie się o 21.38 odłączeniem kapsuły lądowania (z łazikiem) od modułu przelotowego, który służył do podróży z Ziemi na orbitę wokół Marsa. 10 minut później zacznie się wejście w atmosferę (godz. 21.48, punkt zerowy dla podawanych dalej momentów czasu). Po około 80 sekundach tarcie od atmosfery rozgrzeje dolną część kapsuły do około 1300 stopni Celsjusza. Największe hamowanie będzie w okolicach 90 sekund od wejścia w atmosferę. Gdy minie 240 sekund, rozłoży się spadochron - będzie to na wysokości 9-13 kilometrów i przy prędkości 420 metrów na sekundę. Krótko potem odrzucona zostanie osłona cieplna. Radar i inne systemy rozpoczną pracę po około 355 sekundach, na wysokości 4,2 kilometra. Chwilę potem odłączy się osłona tylna ze spadochronem. Wówczas do akcji wkroczy specjalna platforma lądująca, nadal hamując i manewrując silnikami. Będąc na wysokości 21,3 metra, platforma wypuści w dół łazik i łagodnie osadzi go na gruncie marsjańskim, a następnie sama odleci. Dotknięcie gruntu przez Perseverance powinno nastąpić 410 sekund od momentu wejścia w atmosferę, o godz. 21.55. Podane czasy oznaczają chwile, w których sygnał zostanie odebrany przez centrum kontroli lotu. W rzeczywistości każde z tych wydarzeń nastąpi 11 minut i 22 sekundy wcześniej, gdyż tyle czasu sygnał potrzebuje na dotarcie z Marsa na Ziemię.

Naukowcy z NASA stawiają kilka celów naukowych dla misji Perseverance (czy ogólniej Mars 2020). Mają być prowadzone badania zamieszkiwalności Marsa, czyli identyfikacja dawnych środowisk zdolnych do podtrzymywania życia mikrobiologicznego. Będą poszukiwane biosygnatury mogące być oznakami potencjalnego dawnego życia mikrobiologicznego. Łazik będzie także badał próbki gruntu. Ważnym elementem misji będą analizy na potrzeby przyszłej misji załogowej, takie jak praktyczne przetestowanie produkcji tlenu ze składników marsjańskiej atmosfery.

Koszt całego projektu Mars 2020 wyniósł 2,4 miliarda dolarów. NASA szacuje, że kolejne 300 milionów dolarów wyda na dalsze prowadzenie misji, która według założeń potrwa jeden rok marsjański (687 dni ziemskich). Blisko 11 milionów osób, a wśród nich wielu Polaków, ma dodatkową motywację w śledzeniu lądowania Perseverance, gdyż do łazika przyczepiono chipy, na których zapisano imiona osób, które zgłosiły się do akcji promocyjnej "Send Your Name to Mars".

Autor: anw/map / Źródło: TVN24, NASA, PAP