Prethodnici
Prvi rover koji je uspješno sletio na Mars bio je američki Sojourner. Kao dio programa Mars Pathfinder, 1997. radio je na planeti puna tri mjeseca, ponekad premašujući procijenjeni životni vijek. Rover nije bio suočen s posebno teškim zadacima - sama činjenica pronalaska zemaljskog robotskog aparata na Crvenoj planeti izazvala je veliki odjek u svijetu. Ipak, Sojourner je uspio poslati mnogo fotografija Marsa, kao i provesti jednostavna meteorološka i geološka istraživanja.
Dve godine kasnije, NASA je ponovo poslala misiju na Mars u svemir, sa ciljem detaljnog proučavanja tla i klimatskih uslova planete. Misija Mars Polar Lander završila je neuspjehom - vozilo za spuštanje se srušilo iz nepoznatih razloga. Na brodu je nestao i ruski laserski radar (lidar), dizajniran za proučavanje sastava atmosfere.
Amerikanci su u 21. stoljeće ušli kao neprikosnoveni svjetski lideri u istraživanju Marsa, a svoj uspjeh potkrijepili su 2003. pokretanjem programa Mars Exploration Rover. Prema planu, dva rovera trebala su proučavati planetu - Spirit i Opportunity. Oba landera su sletela na površinu Marsa u januaru 2004. godine sa razmakom od 21 zemaljskog dana. Dizajn Opportunity pokazao se toliko pouzdanim i izdržljivim da je rover nastavio s radom do juna 2018.
Sada na Marsu radi 900 kilograma težak rover Curiosity sa radioizotopskim izvorom energije, koji je planetu udario u kolovozu 2012. Njegov glavni zadatak je bušenje i ispitivanje uzoraka. Trenutno je misija produžena na neodređeno vrijeme.
Amerikancima to nije bilo dovoljno, pa čak i ranije, 2008. godine, na planeti se pojavila stanica Phoenix male veličine, čija je jedna od misija bila potraga za vanzemaljskim životom. Uređaj nije prilagođen kretanju, bio je relativno jeftin (400 miliona dolara) i živio je u aktivnom stanju samo nekoliko mjeseci. Ipak, Phoenix je otkrio vodu na Marsu i izvršio jednostavnu hemijsku analizu tla.
Amerikancima je trebalo gotovo deset godina da zamijene stacionarnog istraživačkog robota koji se isključio u jesen 2008. Seizmička stanica Mars s NASA -inom platformom InSight spustila se na planet 2018. godine i do sada je uspješno slala rezultate istraživanja na Zemlju.
Prisustvo jednog mobilnog i jednog stacionarnog marsovskog aparata očito nije dovoljno za Amerikance. Kako bi učvrstio svoje prisustvo na Marsu, 18. februara 2021. godine rover Perseverance sletio je na površinu. I on ima svoj helikopter.
Ima li života na Marsu?
Prije svega, Perseverance je najveći rover koji je do sada bačen na Crvenu planetu. Elon Musk je jednom katapultirao svoj električni roadster u svemir, a NASA je na Mars poslala rover veličine automobila. Upornost je duga oko 3 metra, široka 2,7 metara i visoka 2,2 metra. Za prilično veliki rover korišteni su super jaki i ultralaki materijali, zbog čega težina uređaja u zemaljskim uvjetima jedva prelazi tonu. U uslovima Marsa, upornost će težiti dva i po puta manje.
Pokretanje tako složenog i skupog projekta (više od 3 milijarde dolara) mora biti podržano odgovarajućim istraživačkim programom na Marsu. Kako bi opravdali potrošnju, Amerikanci su rover opremili s nekoliko zanimljivih sprava odjednom.
Prije svega, ovo je model aparata MOXIE za sintezu kisika iz ugljičnog dioksida u atmosferi Marsa, čiji udio doseže 93%. U teoriji je sve vrlo jednostavno - iz molekule ugljičnog dioksida CO2 otkidamo atomski kisik i kombiniramo ga s jednim istim. Auspuh proizvodi ugljični monoksid i molekularni kisik, koji prilično dobro diše.
Prije toga, u svemirskim uvjetima, kisik je sintetiziran elektrolizom vode, ali za život jedne osobe potreban je cijeli kilogram vode dnevno - ova metoda nije primjenjiva na Marsu. Ukratko, aparat MOXIE komprimira ugljični dioksid, zagrijava ga do 800 stupnjeva i kroz njega propušta električnu struju. Kao rezultat toga, čisti se kisik oslobađa na anodi plinske ćelije, a ugljikov monoksid na anodi. Zatim se mješavina plina ohladi, provjeri čistoća i pusti u atmosferu Marsa.
Očigledno je da će u dalekoj budućnosti hiljade takvih generatora prerađivati marsovski ugljični dioksid u atmosferu prilagođenu ljudima. Važno je napomenuti da ova tehnologija nije najnaprednija. Ipak, prema teoriji, iz dvije molekule CO2 proizvodi se samo jedan O.2… A to je vrlo daleko od stvarne učinkovitosti takvih instalacija. Mnogo je zanimljivija ideja o cijepanju ugljičnog dioksida na ugljik C i molekulu O2… U 2014. časopisu Science objavljena je metoda za sintezu kisika iz CO2 pod uticajem ultraljubičastih lasera. Pet godina kasnije, Kalifornijski tehnološki institut došao je na ideju da ubrza i udari molekule ugljičnog dioksida na inertne površine, poput zlatne folije. Kao rezultat ovog varvarskog tretmana, ugljični dioksid se cijepa na molekularni kisik i ugljik, odnosno čađu. No, iako su takve tehnike daleko od tehnološkog savršenstva, NASA se mora zadovoljiti uređajima poput MOXIE.
Drugi zanimljiv gadget za rover je PIXL, koji je dizajniran za skeniranje okolnog područja rendgenskim zrakama. Uređaj provodi daljinsko ispitivanje tla na kemikalije i elemente koji mogu biti markeri živih bića. Programeri uvjeravaju da je PIXL sposoban prepoznati više od 26 kemijskih elemenata. Sličan zadatak obavlja i multifunkcionalni SuperCam skener, koji može odrediti atomski i molekularni sastav stijena sa sedam metara. Za to je opremljen laserom i visoko osjetljivim infracrvenim senzorima.
I to nije sve. Analizu prisutnosti tragova života provode "forenzičari" SHERLOC i WATSON. SHERLOC radi u ultraljubičastom području, ispipavajući okolne stijene laserom. Princip je vrlo sličan radu zemaljskog vještaka koji traži biološke dokaze pomoću UV svjetiljke. WATSON, pak, bilježi sve što se događa kamerom. Par senzora zajedno s PIXL X-zrakom nalazi se na kraju nosača rovera.
Upornost nema vježbu za istraživanje unutrašnjosti Marsa. U tu svrhu koristi se radarski skener RIMFAX koji može "skenirati" Mars do dubine od 10 metara. GPR će mapirati podlogu i tražiti naslage leda na Marsu.
Mars rover s helikopterom
Glavni "show-stopper" upornosti nisu gore opisani superdžeti, pa čak ni nuklearna elektrana, već prvi avion ikada za Mars. Nakon slijetanja u marsovski krater u Jezeru, rover je ispod trbuha donio minijaturni koaksijalni helikopter. U najboljim tradicijama američke astronautike, naziv za helikopter odabran je na takmičenju, a najbolji je bio Domišljatost. Napisala Vaniza Rupani, učenica 11. razreda iz Northporta.
Helikopter ne nosi nikakvu naučnu opremu. Njegov glavni zadatak je pokazati potencijal leta u atmosferi Marsa, koja se gotovo u potpunosti sastoji od ugljičnog dioksida. Atmosfera Crvenog planeta po gustoći je slična Zemljinoj, ali je gravitacija 2,5 puta manja. Avion vuče za 1,8 kilograma i za svoju težinu opremljen je relativno malim propelerima (brzina rotacije - 2537 o / min) - bonusima gravitacije Marsa. Međutim, veliki pad temperature na površini planete natjerao je inženjere da na helikopteru naprave složen sistem toplinske zaštite. Prvi let Ingenityja zakazan je za najranije 8. aprila, a cijeli testni program trebao bi biti završen u roku od mjesec dana. Helikopter je za jednokratnu upotrebu - nakon testiranja ostat će na Marsu kao vanzemaljski ostaci. Upornost će se na kraju pretvoriti u mrtvi komad skupih legura, ali je njen životni ciklus mnogo duži.
Pretpostavlja se da će Perseverance spustiti svoj satelit u zaštitni kontejner u obliku gitare, otkotrljati se nekoliko desetina metara i daljinski pokrenuti program probnog leta. Helikopter će morati letjeti oko rovera bez napuštanja nadzornog područja kamera i skenera. Najteže je preživjeti prvu hladnu marsovsku noć za minijaturni helikopter. Ako materijal čitate prije 8. aprila 2021. godine, tada se marsovski rover upravo kreće prema unaprijed odabranom aerodromu za lansiranje Ingenuity.
