Το Perserverance σε λίγες ώρες θα «πατήσει» στον Άρη

Η πιο ανεπτυγμένη τεχνολογική διαστημική συσκευή στην ιστορία, το «Mars 2020 Perseverance» της ΝΑSΑ, αναμένεται να προσεδαφιστεί σήμερα το βράδυ στον πλανήτη Άρη.

Το διαστημικό όχημα «Perseverance» ξεκίνησε το ταξίδι του στις 30 Ιουλίου διανύοντας 471 εκατομμύρια χιλιόμετρα μέχρι την άφιξή του σε λίγες ώρες στον Κόκκινο Πλανήτη.

Μετά από το ταξίδι επτά μηνών, το «Perseverance» (Επιμονή) θα προσπαθήσει να κατέβει στην επιφάνεια του Κόκκινου Πλανήτη σήμερα το βράδυ, στις 23:00 περίπου ώρα Ελλάδας.

Για να είναι επιτυχής η αποστολή, το διαστημικό σκάφος μεγέθους SUV θα χρειαστεί να ολοκληρώσει μια περίπλοκη σειρά βημάτων -που έκανε και το Curiosity, το τελευταίο rover που πάτησε στον Άρη το 2012.

Αλλά, ενώ το  Perseverance μοιάζει με τον προκάτοχό του, η αποστολή του είναι πολύ διαφορετική, σημαντικότερη αλλά και πιο δύσκολη.

Πρόκειται για το πρώτο δρομολόγιο που στέλνει η NASA στον Άρη με τον ρητό στόχο να αναζητήσει σημάδια αρχαίας ζωής, όπως δήλωσε ο Thomas Zurbuchen, επικεφαλής της επιστημονικής αποστολής της NASA.

«Θα προσπαθήσει να απαντήσει σε ένα ερώτημα που η ανθρωπότητα δεν έχει καταφέρει να λύσει: εάν υπήρξε ποτέ ζωή αλλού πέρα ​​από τον πλανήτη μας», δήλωσε ο Δρ Zurbuchen.

Μαζί με το rover στην αποστολή συμμετέχει και ένα μικροσκοπικό ελικόπτερο που ονομάζεται Ingenuity – και αποτελεί την πρώτη προσπάθεια της NASA να πετάξει ένα drone σε κάποιον άλλο πλανήτη.

Το rover θα πραγματοποιήσει επίσης πειράματα που θα θέσουν τις βάσεις για μελλοντικές ανθρώπινες αποστολές στον Άρη, ενώ θα φέρει και δείγματα πετρωμάτων στη Γη.

«Είναι μακράν η πιο φιλόδοξη στον Άρη στην ιστορία», δήλωσε ο επιστήμονας που συμμετέχει στην αποστολή, Ken Williford.

Αλλά, για να γίνουν όλα αυτά, πρώτα πρέπει το Perseverance να πατήσει στο έδαφος του Άρη. Και αυτό δεν θα είναι εύκολο.

Γιατί είναι τόσο δύσκολη η προσεδάφιση στον Άρη;

Από τότε που η εξερεύνηση του διαστήματος ξεκίνησε στον Κόκκινο Πλανήτη, περίπου το 40% των αποστολών έχουν αποτύχει, με την πιο πρόσφατη να είναι το διαστημικό σκάφος Schiaparelli της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας, το οποίο κατέρρευσε το 2016.

Η τελευταία αποστολή της NASA που συνετρίβη ήταν η Mars Polar Express το 1999. Έκτοτε, η αμερικανική διαστημική υπηρεσία προσεδάφισε με επιτυχία πέντε διαστημόπλοια στον Κόκκινο Πλανήτη.

Αλλά παρόλο που η NASA έχει καλό ιστορικό, δεν υπάρχουν εγγυήσεις ότι θα πετύχει και αυτή τη φορά.

«Η προσεδάφιση στον Άρη είναι πάντα μια δύσκολη υπόθεση, όπως και να ‘χει», είπε ο Δρ Williford.

Ο Άρης έχει μια ιδιαίτερη ατμόσφαιρα – αρκετή για να ζεσταθεί ένα διαστημικό σκάφος καθώς κατευθύνεται προς την επιφάνεια, αλλά όχι για να επιβραδυνθεί χρησιμοποιώντας μόνο αλεξίπτωτο.

Ενώ ένα διαστημικό σκάφος θα μπορούσε να κατέβει στην επιφάνεια χρησιμοποιώντας πυραύλους, αυτό δεν θα λειτουργήσει για αποστολές όπως το Perseverance.

«Στην περίπτωση μιας επιστημονικής αποστολής όπως η δική μας, δεν πρέπει να μολυνθεί η περιοχή της προσεδάφισης με καύσιμα πυραύλων ή να πέσει τόση σκόνη και βρωμιά που θα επιστρέψει και ενδεχομένως θα επηρεάσει τα ευαίσθητα επιστημονικά μας όργανα», ο Δρ Williford είπε.

Και η περιοχή της προσεδάφισης είναι πολύ σημαντική – και επικίνδυνη.

Πού θα προσεδαφιστεί;

Το rover της NASA θα προσπαθήσει να πατήσει το έδαφος στον κρατήρα Jezero.

«Ο κρατήρας Jezero έχει χαρακτηριστικά που πιστεύουμε ότι είναι πολύ πιθανές ενδείξεις για την ύπαρξη μιας αρχαίας λίμνης», δήλωσε ο Δρ Williford.

Στοιχεία που φαίνεται να είναι παλιά κανάλια ποταμού και δέλτα είναι ορατά στη βορειοδυτική πλευρά του κρατήρα πλάτους 45 χιλιομέτρων από τροχιά.

«Η λίμνη στέγνωσε και ο Άρης, με τον μοναδικό και ξεχωριστό του τρόπο, διατήρησε αυτό το τοπίο για δισεκατομμύρια χρόνια», δήλωσε ο Δρ Williford.

Οι βράχοι στην αρχαία κοίτη της λίμνης μπορεί ακόμη να περιέχουν απολιθωμένους στρωματόλιθους – στρώματα αρχαίων μικροβιακών «χαλιών».

Έτσι, ενώ είναι επιστημονικά σημαντικός, ο κρατήρας Jezero είναι το πιο επικίνδυνο μέρος στον Άρη στο οποίο η NASA προσπάθησε ποτέ να προσεδαφίσει κάποιο σκάφος, δήλωσε ο Allen Chen, ο οποίος ηγείται της ομάδας προσγείωσης της NASA.

«Είναι ένα εξαιρετικό μέρος για την επιστήμη, αλλά όταν το κοιτάζω από την προοπτική της προσγείωσης, βλέπω κίνδυνο», είπε.

Το rover πρέπει να αποφύγει τους απότομους βράχους, τους ογκόλιθους, την άμμο και τους κρατήρες.

«Θα ήταν μια κακή μέρα αν τους αγγίξει», είπε.

Και με βάρος πάνω από έναν τόνο, το Perseverance είναι το μεγαλύτερο, βαρύτερο και πιο περίπλοκο όχημα που η NASA προσπάθησε ποτέ να στείλει στον Άρη.

Καθώς το rover μπαίνει στην ατμόσφαιρα, θα ταξιδεύει με λίγο περισσότερα από 19.000 χιλιόμετρα την ώρα.

Από εκεί είναι μια δύσκολη κάθοδος στην επιφάνεια σε μια σειρά χορογραφημένων βημάτων που χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά από το Curiosity, διαδικασία γνωστή και ως «επτά λεπτά τρόμου».

Τι συμβαίνει κατά τη διάρκεια των «επτά λεπτών του τρόμου»;

Για να προσεδαφίσει το Curiosity το 2012, η ​​NASA επινόησε μια τεχνική προσγείωσης που περιελάμβανε μια πολύπλοκη σειρά ελιγμών για να επιβραδύνει το διαστημικό σκάφος που μετέφερε το rover.

Χρησιμοποιήθηκαν αλεξίπτωτα και πύραυλοι, και στη συνέχεια ένας προωθητήρας που κατέβασε απαλά το rover.

Χρειάστηκαν περίπου επτά λεπτά από τη στιγμή που το διαστημικό σκάφος εισήλθε στην ατμόσφαιρα του Άρη με υπερηχητικές ταχύτητες μέχρι το rover να αγγίξει το έδαφος του πλανήτη.

To Perseverance θα ακολουθήσει την ίδια διαδικασία, αλλά με δύο σημαντικές προσθήκες που καθιστούν δυνατή την απόπειρα προσγείωσης σε ένα κομμάτι του κρατήρα Jezero, έκτασης περίπου 7 χιλιομέτρων.

Πρώτον, έχει νέα τεχνολογία που ονομάζεται trigger range που λέει στο διαστημικό σκάφος να ανοίξει το αλεξίπτωτο όταν είναι στην καλύτερη θέση για να φτάσει στον προορισμό του.

Αυτό έχει σχεδιαστεί για να βοηθήσει το rover να προσγειωθεί σε με μεγαλύτερη ακρίβεια από τις προηγούμενες αποστολές, όπως το Curiosity, που υπερέβη τον στόχο του κατά 2,4 χιλιόμετρα.

Δεύτερον, το Perseverance διαθέτει έξυπνη πλοήγηση που του επιτρέπει να εντοπίζει κινδύνους, όπως βραχώδεις προεξοχές ή ογκόλιθους, που θα μπορούσαν να ανατρέψουν το rover.

Καθώς κατεβαίνει, μια ενσωματωμένη κάμερα κινδύνου ελέγχει αυτά τα χαρακτηριστικά, τα ταιριάζει με έναν χάρτη δυνητικά επικίνδυνων αντικειμένων που φορτώνονται στον υπολογιστή του διαστημικού σκάφους και στη συνέχεια το rover μεταβαίνει στην επόμενη ασφαλή ζώνη που προσδιορίζεται στον χάρτη.

«Οι επικίνδυνες περιοχές για τους μηχανικούς είναι οι ενδιαφέρουσες περιοχές για τους επιστήμονες», δήλωσε ο Δρ Williford.

«Έτσι [αυτή η τεχνολογία] μας επιτρέπει να προσγειωθούμε σε περιοχές που έχουν περισσότερα από αυτά τα επικίνδυνα ή επιστημονικά ενδιαφέροντα σημεία».

Θα βοηθήσει επίσης να διασφαλίσει ότι το rover δεν θα πέσει στο πίσω μέρος του που είναι προσαρτημένο στο αλεξίπτωτο αφού χωριστεί από αυτό.

Όχι μόνο η προσγείωση είναι δύσκολη, αλλά το Perseverance πρέπει να την ολοκληρώσει μόνη της.

Χάρη στην καθυστέρηση των ραδιοεπικοινωνιών μεταξύ της Γης και του Άρη – περίπου 12 λεπτά την ημέρα – οι επιστήμονες βρίσκονται «στο σκοτάδι» έως ότου τελειώσει η προσγείωση.

«Μέχρι να λάβουμε το σήμα ότι αυτή η διαδικασία εισόδου, καθόδου και προσγείωσης έχει ξεκινήσει … έχει ήδη ολοκληρωθεί με τον ένα ή τον άλλο τρόπο», δήλωσε ο Δρ Williford.

Από τη στιγμή που το διαστημικό σκάφος εισέρχεται στην ατμόσφαιρα του πλανήτη, οι επιστήμονες θα κρατήσουν την ανάσα τους για σήματα που θα επιβεβαιώσουν ότι το διαστημικό σκάφος είναι εντάξει.

Τα πρώτα σήματα που θα επιβεβαιώσουν πως πάτησε το έδαφος με ασφάλεια θα φτάσουν μέχρι μερικά λεπτά μετά την προσεδάφιση.

«Μία από τις πιο συναρπαστικές στιγμές που πρέπει να αναζητήσετε είναι οι πρώτες εικόνες που θα στείλει», δήλωσε ο Δρ Williford.

Αν όλα πάνε καλά, αυτές οι θολές εικόνες χαμηλής ανάλυσης θα πρέπει να φτάσουν μέσα σε ένα λεπτό από την επιβεβαίωση της προσεδάφισης.

Πώς θα βρει το Perseverance σημάδια ζωής;

Το rover διαθέτει πολλά όργανα που θα αναζητούν ενδείξεις για σημάδια αρχαίων μικροβίων.

Μετά την προσεδάφιση, οι επιστήμονες θα περάσουν μερικούς μήνες ελέγχοντας όλα τα όργανα. Τότε θα αρχίσει η αναζήτηση για την ύπαρξη ζωής.

Ισχυρές κάμερες όπως το SuperCam και το MastCamZ θα μεγεθύνουν ενδιαφέροντα σημεία και θα μελετήσουν τη δομή και τη χημεία τους από απόσταση.

Στη συνέχεια, το σύστημα PIXL, το οποίο χτίστηκε από μια ομάδα με επικεφαλής τον Αυστραλό γεωλόγο Abigail Allwood, θα σαρώσει χημικές υπογραφές των πετρωμάτων, ενώ τα SHERLOC και WATSON θα αναζητήσουν οργανικά μόρια σε μια περιοχή μεγέθους γραμματοσήμου.

Το rover θα τρυπήσει επίσης πέτρες από τις πιο ενδιαφέρουσες περιοχές, θα τις βάλει σε σωλήνες και θα τις αποθηκεύσει σε ασφαλές μέρος έως ότου μια άλλη αποστολή πάει στον Άρη κάποια στιγμή τη δεκαετία του 2030 για να τις πάρει.

Η επιστροφή αυτών των δειγμάτων στη Γη θα είναι κρίσιμη για να αποδειχθεί εάν υπήρχαν ή όχι στοιχεία για τη ζωή σε άλλο πλανήτη εκτός από τη Γη, είπε ο Δρ Williford.