הסבר: עם ההתמדה של נאס'א ו-Tianwen-1 של סין, שלל משימות למאדים

מוקדם ביום שישי שעון הודו, הרובר Perseverance של נאס'א אמור לגעת במאדים. בשבוע שעבר, משימת התקווה של איחוד האמירויות נכנסה למסלול של מאדים, ואחריה הייתה משימה סינית מקרוב. משט המשימות מייצג את התפשטות חקר כוכבי הלכת בכלל, וחקר מאדים בפרט.

איור של רובר Perseverance של נאס'א שנוחת על מאדים. מאות אירועים חייבים להתבצע בצורה מושלמת כדי שהרובר ינחת בבטחה ב-18 בפברואר. (מקור: NASA/JPL-Caltech)

הנסיעה למאדים היא לא טריוויאלית, שכן שני כוכבי הלכת מסתובבים סביב השמש ולכן נמצאים בתנועה מתמדת זה ביחס לזה. כדור הארץ ומאדים נמצאים במרחק הקרוב ביותר זה לזה כל 26 חודשים - וזה כאשר בני כדור הארץ מנסים לשלוח משימות למאדים.

כל שנתיים מאז שנות ה-60, סוכנויות חלל שונות שלחו משימות למאדים. בין 1976 ל-1992, חלונות השקה רבים נותרו לא מנוצלים. מדי פעם, היו מספר משימות בחלון שיגור.

אבל מעולם בהיסטוריה לא פנו שלוש סוכנויות חלל למאדים בחלון שיגור אחד. ומעולם בהיסטוריה לא הפעילו כל כך הרבה סוכנויות חלל בו-זמנית משימה למאדים או למסלולו של מאדים. כיום קיימות 10 חלליות מחמש סוכנויות חלל שונות - ארצות הברית, האיחוד האירופי, הודו, סין ואיחוד האמירויות הערביות - או במסלול או על הקרקע על מאדים. שני רוברים נוספים - ההתמדה של נאס'א ושל סין טיאנוון-1 - אמורים לנחות על מאדים ב-18 בפברואר ובמאי 2021 בהתאמה.

לנאס'א יש גשושית (Mars Insight), רובר (Curiosity), ושלושה מסלולים (Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Odyssey, MAVEN); להודו יש מסלול (Mangalyaan-1); לאיחוד האירופי יש 2 מסלולים (Mars Express ו-ExoMars Trace Gas Orbiter); ולסין ואיחוד האמירויות יהיו מסלול כל אחת (הופ ו-Tianwen-1 בהתאמה).

משט המשימות מייצג את התפשטות חקר כוכבי הלכת בכלל, וחקר מאדים בפרט. הדבר נובע מהפחתה בעלויות השיגור וזמינות זולה יותר של הטכנולוגיה הנדרשת בחקר החלל.

ד'ר Amitabha Ghosh הוא מדען פלנטרי של נאס'א שבסיסו בוושינגטון הבירה. הוא עבד עבור מספר משימות מאדים של נאס'א החל ב-Mars Pathfinder Mission Mars Pathfinder בשנת 1997. הוא שימש כיו'ר קבוצת העבודה של מבצעי המדע עבור משימת רובר חקירת מאדים, והוטלה עליו המשימה להוביל מבצעי רובר טקטיים על מאדים במשך יותר מ-10 שנים. הוא עזר לנתח את הסלע הראשון על מאדים, שבמקרה היה הסלע הראשון שנותח מכוכב אחר.

משימת התקווה של איחוד האמירויות

שתיים מתוך שלוש המשימות ששוגרו למאדים ביולי האחרון כבר מבצעיות. איחוד האמירויות, מדינה זעירה אך עשירה של<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 הופ אורביטר עברה החדרה למסלול ב-9 בפברואר. איחוד האמירויות ניצחה את סין במירוץ למאדים, אם כי ביום.

המשימה של איחוד האמירויות תחקור את האטמוספירה של מאדים, ותבקש להתייחס לשאלת מיליארד הדולר כיצד ומדוע איבד מאדים את האטמוספירה שלו. אובדן האטמוספירה הביא לאובדן מים עיליים, ואולי הסביבה המכניסה אורחים לחיים.

הניסוי הסיני

סוכנות החלל הלאומית הסינית הגיעה למאדים עם לקחים מרצף מוצלח של משימות צ'אנג'ה לירח. יש לציין כי הרובר Chang'e 4 הצליח לשרוד יותר מ-25 לילות ירח (כל לילה נמשך עד 14 ימי כדור הארץ) - זהו הישג הנדסי יוצא דופן, שכן הטמפרטורות יכולות לרדת ל-170 מעלות צלזיוס. The Chang'e 5 המשימה הצליחה להחזיר בהצלחה דגימות סלע לכדור הארץ בדצמבר 2020.

Tianwen-1, המשימה הראשונה למאדים מסין, עברה בהצלחה החדרת מסלול ב-10 בפברואר. Tianwen-1 נושא מסלול, נחתת ורובר. הגישה של סין להנחתת רובר שונה במקצת. שלא כמו רוברים של נאס'א, Tianwen-1 יקיף את מאדים במשך כמה חודשים לפני שתנסה לנחות במאי השנה.

לחללית יש חבילת מכשירים לטיפול במגוון שאלות מדעיות. מעניין לציין שיש לו מכשיר מכ'ם חודר לקרקע כדי לחפש מים מתחת לפני השטח של מאדים. הרובר אמור לנחות באוטופיה פלניטיה, מיקום עם מרבצי מי תהום עתיקים אפשריים.

השבוע, התמדה

המשימה המתוחכמת ביותר מנקודת מבט הנדסית, הרובר Perseverance Rover של נאס'א, נמצאת בדרך למאדים, ואמורה לנחות ביום חמישי במכתש Jezero, שככל הנראה היה מלא במים בעבר. טאצ'דאון מתוכנן לערך בשעה 15:55 EST (2:25 בבוקר ביום שישי שעון הודו).

Perseverance הוא הדור הרביעי של רובר מאדים של נאס'א - החל ב-Sojourner ממשימת Mars Pathfinder ב-1997, ואחריו Spirit and Opportunity ממשימת Mars Exploration Rover ב-2004, ו-Curiosity מהמעבדה למדע מאדים ב-2012.

המטרה היא לחפש חתימות ביולוגיות באפיק האגם שהתייבש במכתש Jezero. המחשבה היא שהחיים המוקדמים על מאדים עשויים להיות דומים לחיים מוקדמים של שוכני אוקיינוס ​​על כדור הארץ, כמו סטרומטוליטים. אם אכן זה היה המקרה, התמדה הייתה מוצאת מאובנים או חתימות ביולוגיות - רמזים לחיים - במדידות הכימיות או בתצפיות מורפולוגיות.

בנוסף, Perseverance תייצר לראשונה חמצן על פני המאדים, תוך שימוש ב-CO2 אטמוספרי מהאטמוספירה של מאדים. התמדה תשמור דגימות סלע שיוחזרו לכדור הארץ על ידי משימת סוכנות החלל האירופית/נאס'א שלאחר מכן.

רובר Perseverance משתמש במקדחה שלו כדי לאסוף דגימת סלע על מאדים בדף האיור הרעיוני האמנותי הזה ללא תאריך. (NASA/JPL-Caltech/Dandout דרך רויטרס)

מפעל ספינת הכוכבים של מאסק

ההכנה המרהיבה ביותר למהפכה בחקר מאדים מתרחשת הרחק מאור הזרקורים, בעיירת חוף מנומנמת במזרח טקסס. זהו המאמץ היחיד בתמהיל שאינו מחוים כלכלית מכספי הממשלה. ל-SpaceX, חברה פרטית בארה'ב המקודמת על ידי אילון מאסק ומגובה על ידי משקיעים נבחרים, יש מטרה ארוכת טווח להתחיל שירות מסחרי להסעת נוסעים למאדים. בוקה צ'יקה, שם שככל הנראה איש לא שמע לפני כמה שנים, הוא כעת אתר הפיתוח של ספינת הכוכבים, המייצגת ללא ספק את הזריקה הטובה ביותר בהנחתת בני אדם על מאדים.

משימה אנושית למאדים הייתה הגביע הקדוש של חקר החלל. מאז שניל ארמסטרונג נחת על הירח לפני 50 שנה, האדם לא היה מסוגל להמשיך ליעד ההגיוני הבא: מאדים. הסיבה העיקרית היא תג המחיר העצום של משימת מאדים אנושית. בהשוואה לירח, שנמצא במרחק כשלושה ימים בלבד, מאדים נמצא במרחק שבעה חודשים. נשיאת בני אדם, במונחים הנדסיים, מתורגמת לשמירה על מודול בלחץ מבוקר טמפרטורה. זה גם כרוך בסחיבת אספקה ​​הנדרשת על ידי אסטרונאוטים, כולל מים וחמצן, לטיול של כ-18 חודשים.

בנוסף, משימות אנושיות, בניגוד למשימות חלליות רובוטיות, צריכות להיות מוחזרות לכדור הארץ, מה שמתורגם במונחים הנדסיים לנשיאת כמות עצומה של דלק מכדור הארץ, כדי להיות מסוגל לשגר ממאדים למסע חזרה. המורכבות ההנדסית ודרישת המסה המוגברת של משימה אנושית למאדים, בהשוואה לירח, דוחפת את העלויות בין 250 מיליארד דולר לטריליון דולר. Starship מבטיחה להפחית את עלויות המשימה ב->95% עד 99% על ידי שימוש במספר חידושים כמו תדלוק של החללית במסלול, וייצור של דלק רקטי על מאדים באמצעות חומרים שנמצאים על מאדים (ולכן, דלק למסע חזרה לא יהיה צורך לשאת אותו מכדור הארץ).

עשור של משימות מאדים

עם תחילת העשור, משימות מרובות נמצאות על לוח השרטוטים: באופן בולט, משימת הרובר של ESA ExoMars להחזרת דגימות סלע ממאדים, התוכניות של ISRO עבור Mangalyaan-2, ותוכניות סוכנות החלל הסינית עבור Tianwen-2 שתחזיר דגימות סלעים. ממאדים.

בנוסף, ככל הנראה יהיו טיסות מרובות של ספינת הכוכבים של SpaceX, תחילה עם מטען ולבסוף עם אסטרונאוטים. בהיסטוריה של המין האנושי, 2020 תיזכר בגלל מגיפת קוביד-19, אבל ייתכן ששנות ה-20 יהיו העשור של שלל משימות חלליות למאדים, שהסתיימו בצעדים אנושיים ראשונים על אדמת מאדים.

שתף עם החברים שלך: