"Mars Örnekleme Dönüşü" görevi tamamlandı! Yaklaşık 600 gramı örneklemek için 7 milyar ABD dolarına mal oldu
Gezegen bilimi perspektifinden Mars, dünyanın "ikiz kardeşi" gibidir: oluşum süreleri, iç yapıları ve hatta başlangıç ortamları çok benzer.
Ancak önümüzdeki birkaç milyar yıl içinde "kardeşler" kendi yollarına gittiler: Dünya hayat dolu; Mars ıssız ve ölü.
Mars neden bu kadar sefil bir kadere maruz kaldı? Mars'ta hiç hayat oldu mu? Pek çok bilim adamının dönüp dönmesine neden olan gizemdir. Bilim adamları her zaman Mars'tan örnekler almayı, araştırma yapmayı, Mars'ın "geçmiş ve şimdiki yaşamlarını" ortaya çıkarmayı ve bu gizemleri çözmeyi ummuşlardır. Yıllar süren bira üretiminden sonra nihayet uygulanacak.
22 Kasım'da ABD dergisi "Science" ın web sitesinde yer alan bir habere göre, Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA) ile Avrupa Uzay Ajansı (ESA) tarafından ortaklaşa tasarlanan "Mars Numune Dönüşü" (MSR) görevi tamamlandı: 7 milyar ABD doları maliyeti, Dört adımda, Mars'tan yaklaşık 600 gram numune toplandı ve Dünya'ya geri gönderildi.
Avrupa tarafından geliştirilen Earth Return Orbiter, yörüngedeki numunelerle kapları izleyecek ve yakalayacaktır. Kaynak: Amerikan "Science" dergisi
Çin Bilimler Akademisi Ulusal Astronomik Gözlemevi'nde araştırmacı olan ve "Mars Amca" olarak bilinen Dr. Zheng Yongchun, Science and Technology Daily'den bir muhabire şunları söyledi: "2019, Apollo'nun aya inişinin 50. yıldönümü. Mars örnekleme görevi, bir dereceye kadar Apollo programıyla karşılaştırılabilir. . "
Zorunlu Mars örnekleme görevi
Neden bir Mars örnekleme görevi yürütüyorsunuz?
Zheng Yongchun, güneş sisteminde Mars'ın dünyanın çevresine en çok benzeyen gezegen olduğunu ve aynı zamanda büyük ölçekli göç elde etmesi muhtemel tek gezegen olduğunu açıkladı. Şu anda, birkaç Marslı göktaşı dışında, insanlar uzay aracını yalnızca uzaktan algılama ve yerinde algılama için kullanabilirler.
İnsanlar Mars'taki göktaşlarında organik madde bulup atmosferde metan tespit etmelerine rağmen, Mars'ta hala yaşam var mı? Mars'ta hayat hiç çoğaldı mı? Bu soruların hala cevabı yok. Bu soruları cevaplamak için, yalnızca Mars örneklerinin incelenmesi umut edilebilir.
University College London'da uzay bilimcisi Andrew Coates, "Mars örnekleme görevi, uzay araştırmaları alanındaki en önemli görevlerden biri olacak" dedi.
"Science" dergisine göre, Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) 22 üye ülkesinin bakanları, ajansın önümüzdeki üç yıl için bütçe planını onaylamak üzere önümüzdeki hafta İspanya'nın Sevilla kentinde toplanacak. ESA İnsanlı Uzay ve Robot Keşfi Direktörü David Parker, MSR görevinin ilk birkaç yılı için önümüzdeki yıl başlatılacak olan "Mars Uzay Biyolojisi" programının (ExoMars) Mars gezgini için 600 milyon euro talep etmeyi planladığını söyledi. Finansman. Dileğini yerine getireceğinden emin.
NASA, MSR misyonunun Trump yönetimi tarafından Kongre'ye sunulan 2021 bütçesinde görüneceğini umuyor. Ajansın Mars keşif bilimcisi Michael Meyer, artık Mars gezgini geliştiren ve çalıştıran çok sayıda bilim insanı ve mühendisimiz olduğuna ve bu görevi gerçekleştirme zamanının geldiğine inanıyor; ayrıca, hala normal çalışan bir dizi Mars yörüngesine de sahibiz. , Röle iletişimi sağlayabilir, "her şey zaten var".
Dört adımda 7 milyar ABD doları yatırım yapın
Buna rağmen, MSR misyon lideri NASA'nın Jet Tahrik Laboratuvarı'ndan Brian Muirhead, "Bu Mars örnekleme görevi, insanları aya göndermek kadar karmaşık" dedi.
Zheng Yongchun, Mars örnekleme ve geri dönüş görevinin çok karmaşık olduğunu ve dört adıma ayrıldığını açıkladı: örnekleme, örnekleme, devir ve geri dönüş. Şu anda, Amerika Birleşik Devletleri temelde Mars'a iniş teknolojisini olgunlaştırdı.Gelecek yıl fırlatılacak olan keşif aracı, Mars kaya ve toprağı örneklerini toplayacak ve bunları örnek tüplerde paketleyecek; 2028'de fırlatılacak başka bir gezgin, bunları Mars yüzeyine saçılmış olarak alacak. Numune, kapalı bir küre içinde toplanır ve kapsüllenir Bu işlem uzun zaman alır ve kolay değildir.
Zheng Yongchun şunu vurgulamaya devam etti: Özellikle zor olan, Mars'ta örnekleme ve geri dönüş görevlerinin otomatik olarak Mars'ta gökyüzüne roketler fırlatması ve yörünge ile buluşması ve orbiter ile kenetlenmesi gerektiğidir. İnsanlar Dünya'ya dahil olduğunda bu görevler çok risklidir. Yüksek teknoloji ve Mars'ta insan katılımı olmadan bunu başarmak daha da zor. "
NASA'nın Marshall Uzay Uçuş Merkezi ve roket geliştirme başkanı Angie Jackman da şunları söyledi: "Mars'tan numune almak kolay değil. Bu, insanlar başka bir gezegenden ilk kez bir roket fırlatacak."
Mars örneklemesi dört adımda göreve geri döner. Kaynak: ABD "Science" dergisi web sitesi
Ek olarak, "Science" dergisine göre, dünyaya geri dönmek için en az yakıt örneğini kullanmak amacıyla, ESA dünyayı yörüngeye geri itmek için iyon iticilerini kullanmayı umuyor. İyon itici, güneş panelinin ürettiği elektrik enerjisini iyonları sürmek ve uzay aracını ileri doğru itmek için birkaç ay sürebilen sabit darbeler üretmek için kullanacaktır. ESA'nın "Bepi Colombo" Mercury probu, Merkür'e gitmek için bu yöntemi kullanıyor. İyon tahrikinin ürettiği nispeten küçük itme kuvveti göz önüne alındığında, bu yolculuğun yaklaşık 9 ay yerine 2 yıl sürmesi bekleniyor. Avrupa Uzay Ajansı'nın MSR başkanı Sanjay Vijadram, "İyon itiş gücünün eksiklikleri var, ancak bu, bu görevi yerine getirmek için mevcut Avrupa teknolojisini kullanabileceğimiz anlamına geliyor" dedi.
7 milyar ABD dolarının maliyetine gelince, Zheng Yongchun, "Apollo aya iniş için 20 milyar ABD dolarından fazla para harcadı ki bu bugün yüz milyarlarca ABD dolarına denk geliyor. Hala Mars'ta görevde olan Curiosity gezgini paraya mal oluyor. 2,6 milyar ABD doları. Yani, Mars örneklemesi yapılabilirse, 7 milyar ABD doları insanlık tarihinde ilk kez olacak ki bu çok fazla değil. "
Yaşam kanıtı bulma umuduyla
Araştırmacılar, bundan on yıl sonra bu örneklerin tam olarak nasıl çalışılacağını tahmin etmenin zor olduğunu söylüyorlar, ancak Mars'ta geçmiş veya şimdiki yaşamın işaretlerini bulmayı umuyorlar. Geçen yıl, "Curiosity" gezgini organik makromoleküller bakımından zengin iki konum keşfetti, ancak taşıdığı aletler, bu moleküllerin yaşamdan mı yoksa jeolojik süreçlerle mi üretildiğini ayırt edemedi.
İspanya Madrid Astrobiyoloji Merkezi'nden Maria Pazar Zorzano da MSR bilimsel önceliklerinin belirlenmesine katıldı. Yeryüzündeki bilim insanlarının, Jezero kraterinden alınan örneklerde aynı malzemedeki karbon izotoplarını analiz edip yaşamdan türetilip türetilmediğini belirleyebileceğini söyledi.
Örnekte herhangi bir yaşam belirtisi bulunmazsa, bilim adamları belirli nedeni bilmek ister. MIT gezegen bilimcisi Benjamin Weiss sordu: "Mars yaşanabilir olmadığı için mi? Yoksa hayat hiç gerçekleşmediği için mi?"
Bilim adamları milyarlarca yıl önce iç çekirdek soğudukça Mars'ın manyetik alanını kaybettiğine ve atmosferin kaçtığına, Mars'ın yüzeyinin soğuk ve kuru hale geldiğine ve güçlü uzay radyasyonu tarafından "aşındığına" inanıyorlar. Farklı örneklerden veri toplayarak ve bunların paleomanyetik alanlarını ve oluştukları ortamı ölçerek, yukarıdaki teorinin doğru olup olmadığını ve yukarıdaki durum doğruysa, Mars'ın uzun zaman önce yaşanmaz hale gelmesinden kaynaklanıp kaynaklanmadığını doğrulayabilirler. Hayat hiç başlamadı.
Mars'ın orijinal durumu yok edilebilir
Mars'ı daha iyi anlamak için insanlar gerçekten mücadele etti. "Merak", "İçgörü" ve Mars'ı birbiri ardına ziyaret edecek olan "Mars Örnekleme Görevi", Mars'ta "Şarkı söyle, görüneceğim", ıssız ve yalnız Mars'a katkıda bulunanlar Biraz canlı ve gürültülü.
Zolzano, insanların Mars'ı keşfetme konusundaki artan coşkusu ile bu gezegenin ilkel durumunu inceleme fırsatının giderek zayıfladığını söyledi. "Şimdi müdahale etmezsek, bu eşsiz anı kaçıracağız" dedi.
Zheng Yongchun da buna derinden katılıyor ve şunları söyledi: "Dünyanın dört bir yanındaki ülkeler Mars keşfiyle gittikçe daha fazla ilgilenirken, giderek daha fazla uzay aracı Mars'a inecek."
2020'deki Mars fırlatma penceresini örnek olarak ele alırsak, Amerika Birleşik Devletleri, Hindistan, BAE, Avrupa ve Rusya'nın ortaklaşa yürüttüğü "Mars Uzay Biyolojisi" programının (ExoMars) Mars gezgininin lansmanı yapılacak; Çin'in Mars gezgini de piyasaya sürülecek. Ayrıca, Mars yörüngesinde gezinme, Mars'a iniş ve gezici denetimleri gibi görevleri de gerçekleştirecek.
Zheng Yongchun biraz endişeyle işaret etti: "Bu, Mars'ın orijinal halini tehdit etmek zorundadır ve hatta Dünya'daki hayatı Mars'a getirebilir. Durum buysa, bilim adamları gelecekte Mars'ta yaşam veya yaşam bulsa bile Dünya'ya getirilip getirilmediğini ayırt etmek zor. "
4 adımda Mars örnekleme görevi
1. Örnekleme: Şu anda, MSR görevinin ilk aşaması tamamlanmak üzere: NASAnın 2,5 milyar ABD doları maliyetle geliştirdiği "Mars 2020" gezgininin Temmuz 2020'de fırlatılması planlanıyor ve 4 milyar yıllık Jezero göktaşı üzerinde olacak Jezero krateri (Jezero krateri) iniş. Jezero Krateri, eski nehir deltasının iyi korunmuş fosillerini içerir.Bu bölgedeki kayalar, Mars'ın uzun ve çeşitli jeolojik geçmişi hakkındaki bilgileri muhafaza eder. Gezgin hareket edebilir, bilimsel deneyleri tamamlayabilir, küçük çamurtaşı parçaları ve diğer kayaları delebilir (bu kayalar eski yaşamın "ipuçlarını" içerebilir) ve çekirdek örnekleri toplayabilir.
Her numune, yaklaşık bir el feneri büyüklüğünde bir tüpte saklanan 20 gram kaya ve kaba kum içerecektir.NASA, Mars yüzeyinde bazı numune tüplerini geçici olarak saklayacak; diğerleri ise gezginin üzerine yerleştirilecek.
2. Örnekleme: takvim 2028'e iletilir! O sırada, başka bir NASA inişi Mars'a geri dönüş roketi ve ESA tarafından yapılmış bir örnekleme gezgini ile gelecek. İniş aracı 2026'da fırlatılacak ve Ağustos 2028'de Mars'a inecek.
Bundan sonra, sehpa büyüklüğünde bir örnekleme gezgini, birkaç yıl önce dağılmış örnek tüpleri aramak için karadan dışarı çıkacak. Gezici güneş enerjisiyle çalıştırılacak, bu nedenle güneşin azaldığı kıştan önce görevini tamamlamak için yalnızca altı ayı olacak. Bunun için her gün 200 metre ilerlemesi ve otomatik olarak seyredebilmesi gerekiyor.
Gezici numuneler başarıyla iniş takımına geri gönderildikten sonra, ESA tarafından üretilen robotik kol numune tüplerini raftan çıkaracak ve bunlardan 30 tanesini sadece yaklaşık 30 numune alabilen basketbol büyüklüğünde bir titanyum kaba yerleştirecektir.
3. Devir teslim: Ardından, geri dönüş roketi, ESA'nın Dünya Dönüş Yörüngesi ile "buluşmak" için örneklerle dolu konteyneri Mars yüzeyinin 300 kilometre yukarısındaki bir yörüngeye fırlatacaktır. Dünya Dönüşü Orbiter, Mars'ın yörüngesine giren örnekleri kapmak amacıyla Mars'a ulaşmak için karayı takip eder.
Başarılı "toplantının" ardından, NASA tarafından inşa edilen mekanik cihaz, numuneyle yüklenen küreyi kapalı bir modüle koyacak ve daha sonra mühürlenecek ve sterilize edilecektir.Modül, nihayet disk şeklindeki bir "toprak giriş aracına" yerleştirilecektir. Arabanın içinde, disk şeklindeki araba paraşüt yavaşlamadan amortisörlerin koruması altında Utah çölüne inecek.
4. Geri Dönüş: Örnek 2031'de dünyaya geri dönecek ve ardından toprak mikroorganizmalarının bulaşmasını önlemek için bir izolasyon tesisine yerleştirilecektir.
(Kaynak: Bilim ve Teknoloji Günlük WeChat Resmi Hesabı)
