Ausdauer hat begonnen. Wie wird er uns auf die Kolonisierung des Mars vorbereiten?

Die Perseverance-Mission des Rovers Perseverance ist Teil des größeren Raumprogramms Artemis.

einschließlich einer Mission zum Mond in Vorbereitung auf die Kolonisierung des Mars. Die NASA plant,2024 die erste Frau zum Erdtrabanten zu schicken und bis 2028 regelmäßige bemannte Missionen zum Mond zu machen und den Grundstein dafür zu legenfür die Erforschung des Mars.

Mars Rover Perseverance Rover Science. Leben finden und Menschen auf das Leben auf dem Mars vorbereiten

Hauptziele: Untersuchung der Eignung des Mars, Suche nach Anzeichen des vergangenen mikrobiellen Lebens, Sammeln und Zwischenspeichern von Proben und Vorbereitung auf zukünftige menschliche Missionen, die schließlich zur Kolonisierung des Mars führen würden.

Die wissenschaftliche Strategie für das Mars-Explorationsprogramm besteht darin, nach Anzeichen von Leben auf dem Mars zu suchen.Der Mars-2020-Rover trägt zu dieser Strategie sowie zu den vier langfristigen wissenschaftlichen Zielen des Programms bei:

  • Stellen Sie fest, ob jemals Leben auf dem Mars existiert hat

    Mars 2020 Ausdauer Rover Missionkonzentriert sich auf bodengestützte Untersuchungen der Marsumgebung und sucht nach überlebenden Biosignaturen in Gesteinsproben, die sich in alten Marsumgebungen unter Bedingungen gebildet haben, die dem mikrobiellen Leben förderlich sein könnten. Dies ist die erste mobile Mission, die nach Anzeichen des vergangenen mikrobiellen Lebens sucht. Zuvor konzentrierten sich Rover zunächst auf die Tatsache, dass der Mars einst bewohnbare Bedingungen hatte.
  • Beschreiben Sie das Klima des Mars

    Vergangenheit Marsklimastehen im Mittelpunkt der Mission des Perseverance Rovers. Die Instrumente des Rovers suchen nach Hinweisen auf einen alten Lebensraum, in dem möglicherweise in der Vergangenheit mikrobielles Leben existiert hat.

  • Charakterisieren Sie die Geologie des Mars

    Der Perseverance Rover wurde entwickelt, um zu erkundenFelsen, um mehr über die geologischen Prozesse zu erfahren, die die Marskruste und -oberfläche im Laufe der Zeit erzeugt und verändert haben. Jede Gesteinsschicht auf der Marsoberfläche enthält eine Aufzeichnung der Umgebung, in der sie gebildet wurde. Der Rover sucht nach Hinweisen auf im Wasser gebildete Gesteine, die Hinweise auf organische Stoffe enthalten, die chemischen Bausteine ​​des Lebens.

  • Bereiten Sie sich auf die menschliche Erforschung des Mars vor

    Der Perseverance Rover demonstriert den SchlüsselTechnologien zur Nutzung natürlicher Ressourcen in der Marsumgebung für Lebenserhaltung und Treibstoff. Es überwacht auch die Umweltbedingungen, damit Missionsplaner besser verstehen, wie sie zukünftige Entdecker schützen können.

    Dieses wissenschaftliche Ziel ist mit dem Nationalen verbundenWeltraumpolitik, in den 2030er Jahren Menschen zum Mars zu schicken. Ähnlich wie die Geschichte der Monderkundung auf der Erde liefern Robotermissionen zum Mars ein entscheidendes Verständnis der Umwelt und testen innovative Technologien für die zukünftige menschliche Erkundung. 

Alle Ziele beziehen sich auf das Potenzial des Mars als Ortfürs Leben. Selbst wenn der Rover keine Anzeichen eines früheren Lebens offenbart, wird er eines Tages den Weg für die menschliche Besiedlung auf dem Mars ebnen. Rover Perseverance führt auch andere wissenschaftliche Forschungen im Zusammenhang mit seinen vier Zielen durch. Zum Beispiel überwacht er das Wetter und den Staub in der Marsatmosphäre. Solche Forschungen sind wichtig für das Verständnis der täglichen und saisonalen Veränderungen auf dem Mars und werden zukünftigen Forschern helfen, das Marswetter besser vorherzusagen.

Wann wird Perseverance auf dem Mars landen? Wie lange wird die Mission dauern?

Die Landung wird am 18. Februar 2021 erwartet, der Flug zum Mars wird 7 Monate dauern. Die Erkundung wird mindestens ein Marsjahr dauern (ungefähr 687 Erdentage).

Astrobiologie.MissionMars 2020 Die NASA wird nach mikroskopisch kleinen Fossilien suchen

Der Marsrover Perseverance der NASA wird direkt dort landenJezero-Krater. Die NASA wählte den Jezero-Krater als Landeplatz für den Rover, weil Wissenschaftler glauben, dass das Gebiet einst mit Wasser überflutet war und ein altes Flussdelta beherbergte. Vor mehr als 3,5 Milliarden Jahren ergoss sich ein Flussbett durch die Kraterwand und bildete einen See.

Wissenschaftler glauben, dass das Wasser tonhaltig warMineralien aus der Umgebung in den Kratersee. Es ist wahrscheinlich, dass in Jezero während einer oder mehrerer dieser Regenperioden mikrobielles Leben existiert hat. Wenn ja, könnten Hinweise auf ihre Überreste in Boden- oder Küstensedimenten gefunden werden.

Altes Ufer des Jezero-Sees:Hellere Farben repräsentieren eine höhere Erhebung in diesem Bild des Jezero-Kraters auf dem Mars, dem Landeplatz der Mars 2020-Mission der NASA. Das Oval zeigt die Landeellipse an, auf der der Rover den Mars berührt. Das Bild des Jezero-Kraters, dem Landeplatz des Perseverance-Rovers, wurde von NASA-Instrumenten aufgenommen. Sie fotografieren regelmäßig potenzielle Landeplätze für zukünftige Missionen. Bild mit freundlicher Genehmigung der NASA / JPL-Caltech / MSSS / JHU-APL / ESADiese Aufnahme des Jezero-Kraters, des LandeplatzesDer Perseverance Rover wurde von NASA-Instrumenten erfasst, die regelmäßig Bilder potenzieller Landeplätze für zukünftige Missionen aufnehmen. Die NASA wählte den Jezero-Krater als Landeplatz für den Perseverance-Rover, weil Wissenschaftler glauben, dass das Gebiet einst überflutet war und ein altes Flussdelta beherbergte. Bild mit freundlicher Genehmigung der NASA / JPL-Caltech / MSSS / JHU-APL

Auf dem alten Mars schnitzten Wasser Kanäle undtrugen Sedimente, um Fächer und Deltas in Seebecken zu bilden. Die Untersuchung von Spektraldaten aus der Umlaufbahn zeigt, dass einige dieser Ablagerungen Mineralien enthalten, die auf eine chemische Veränderung im Wasser hinweisen. Hier im Jezero-Kraterdelta enthalten die Sedimente Tone und Karbonate.

Auf der Erde helfen Karbonate bei der BildungStrukturen, die robust genug sind, um Milliarden von Jahren als Fossil zu überleben. Einschließlich in Form von Muscheln, Korallen und einigen Stromatolithen - Steine, die auf diesem Planeten durch uraltes mikrobielles Leben entlang der Küsten gebildet wurden, wo es viel Sonnenlicht und Wasser gab.

Die Möglichkeit stromatolithartiger Strukturen auf dem Mars erklärt, warum die Konzentration von Carbonaten, die die Küste von Jezero verfolgen, das Gebiet für Wissenschaftler so attraktiv macht.

Was nimmt der Rover Perseverance auf eine Mission zum Mars mit?

  • SHERLOC ist ein Raman- und Lumineszenz-Habitatscanner für organische Stoffe und Chemikalien.
  • Der Ingenuity Mars Helicopter ist der erste Hubschrauber, mit dem die NASA versuchen wird, in die Marsatmosphäre zu fliegen.
  • Muster von Raumanzügen für zukünftige Astronautenreisen zum Mars und zum Mond.
  • Meteorit vom Mars, dessen Eigenschaften bekannt sinddient als Kalibrierungstool zum Vergleich der Leistung von Rover-Instrumenten. Dies verleiht allen Entdeckungen, die der Roboter machen könnte, zusätzliche Sicherheit.

SHERLOC. Sammeln Sie Materialien, wird die Anzüge überprüfen und den Meteoriten vom Mars nach Hause zurückbringen

Lebensraum scannen mitRaman-Streuung und Lumineszenz für organische und chemische Substanzen hat einen Spitznamen: SHERLOC. SHERLOC ist am Roboterarm des Rovers montiert und verwendet Spektrometer, einen Laser und eine Kamera, um nach organischen Stoffen und Mineralien zu suchen, die durch die aquatische Umwelt verändert wurden und möglicherweise Zeichen des vergangenen mikrobiellen Lebens sind.

Seine Hauptaufgabe ist der Nachweis von Mineralien, organischen Molekülen und potenziellen Biosignaturen im kleinen Maßstab.

Was müssen Sie über das Gerät wissen?

  • SHERLOC funktioniert Tag und Nacht.
  • Er muss nicht berührt werden. Perseverance platziert SHERLOC etwa 5 cm über seinem Datenerfassungsziel. Durch diese Technik wird der Untersuchungsort nicht verschmutzt.
  • SHERLOC hat wie der Detektiv von Conan Doyle eine Lupe, um kleine Details zu erkennen.
  • SHERLOC sammelt Beweise. Es verwendet ultraviolettes Laserlicht, um organische Chemikalien aufzuspüren, ähnlich wie moderne Ermittler am Tatort nach Beweisen suchen.

Der Name des Geräts, von dem SHERLOC inspiriert wurdeArthur Conan Doyles Figur Sherlock Holmes, ein fiktiver Detektiv, der Verbrechen mithilfe wissenschaftlicher Beobachtungen aufklärte. SHERLOC beobachtet und misst auch. Es wird nach möglichen Beweisen für früheres Leben auf dem Mars suchen. Dr. John H. Watson war Holmes' Partner bei der Lösung von Rätseln. Das Gerät verfügt über eine WATSON-Kamera und hilft auch dabei, Rätsel über das Leben auf dem Mars zu lösen.

SHERLOC wird kleine Teile von Raumanzügen mitnehmen, um zu testen, wie sie der rauen Marsumgebung standhalten.

Tatsache ist, dass die NASA die Entsendung des ersten Flugzeugs vorbereitetFrau und der nächste Mann zum Mond, Teil einer umfassenderen Strategie, um die ersten Astronauten auf die Marsoberfläche zu schicken. Doch bevor sie dort ankommen, stehen sie vor einer entscheidenden Frage: Was sollten sie auf dem Mars tragen, wo eine dünne Atmosphäre dafür sorgt, dass mehr Sonnenstrahlung und kosmische Strahlung die Oberfläche erreichen?

Erfahrene Raumanzugdesignerin Amy RossIm Johnson Space Center der NASA in Houston werden neue Anzüge für Mond und Mars entwickelt. Es sind die Muster ihres Prototyp-Raumanzugs, die zum Mars gehen werden.

Diese Abbildung zeigt eine Darstellung eines PrototypsAstronautenanzug links zusammen mit Anzugproben, die im Kalibrierungsziel unten rechts enthalten sind und zum SHERLOC-Instrument an Bord des Perseverance Rovers gehören. Sie werden beobachtet, wie sie der intensiven Strahlung der Marsoberfläche standhalten.Mars 2020 SHERLOC Kalibrierungsziel: ZielKalibrierung fürgescannter Mars-2020-Lebensraum mit InstrumentRaman und Lumineszenz für organische und chemische Substanzen (SHERLOC). Bildnachweis: NASADie Raumanzugdesignerin Amy Ross vom Johnson Space Center der NASA unterstützt den Z-2, einen Prototyp eines Raumanzugs. Quelle: NASA

Während der Rover den Krater erkunden wirdJazero sammelt Gesteins- und Bodenproben für eine zukünftige Rückkehr zur Erde. Fünf kleine Stücke Anzugmaterial werden vom SHERLOC-Instrument untersucht. Die Materialien werden zusammen mit einem Fragment eines Marsmeteoriten in sein Kalibrierungsziel eingebettet.

Rohit Bhartia von den Mars 2020 Mission Stores der NASAein Stück eines Meteoriten, der, wie Wissenschaftler festgestellt haben, vom Mars stammte. Diese Scheibe wird wahrscheinlich hier auf der Erde verwendet, um ein Laserinstrument für den NASA 2020 2020 Rover zu testen. Ein separates Stück fährt mit einem Rover zum Mars. Bild mit freundlicher Genehmigung der NASA / JPL-Caltech
Nahaufnahme eines Fragmentes eines Meteoriten, das Wissenschaftlerentschlossen, vom Mars gekommen zu sein. Diese Scheibe wird wahrscheinlich hier auf der Erde verwendet, um ein Laserinstrument für den NASA 2020 2020 Rover zu testen. Ein separates Stück wird mit einem Rover zum Mars fahren. Klicken Sie auf das Bild für das vollständige Bild und die Beschriftung. Bild mit freundlicher Genehmigung der NASA / JPL-Caltech

Wissenschaftler verwenden diese Technologien, um sicherzustellen, dass das Instrument richtig eingerichtet ist, indem sie die Messwerte auf dem Mars mit den Basiswerten vergleichen, die sie auf der Erde erhalten haben.

Hubschrauber Einfallsreichtum. Können wir auf dem Mars fliegen?

Die Gesetze der Physik könnten sagen, dass es fast istunmöglich. Die Mars-2020-Mission der NASA wird eine Technologiedemonstration präsentieren, bei der ein leichter Hubschrauber getestet wird, der einen kontrollierten Flug zum Mars durchführen wird. Der Ingenuity-Chopper wiegt etwa 1,8 kg, hat aber genug Ehrgeiz.

Das zeigten die Gebrüder Wright mit Hilfe vonVersuchsflugzeuge möglicher kraftvoller Flug in der Erdatmosphäre. Mit dem Ingenuity-Hubschrauber werden Wissenschaftler versuchen, dasselbe auf dem Mars zu tun, sagte Howard Grip, Chef-Chopper-Pilot am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Südkalifornien.

Ein Porträt von Ausdauer und Einfallsreichtum(Künstlerkonzept). Im Februar 2021 werden der NASA-Rover Perseverance Mars 2020 und der NASA-Ingenuity Mars-Hubschrauber (im Konzept des Künstlers gezeigt) die beiden neuesten Entdecker der Agentur auf dem Mars. Beide wurden von den Studierenden in einem Aufsatzwettbewerb benannt. Bildnachweis: NASA / JPL-CaltechWenn der Martian Ingenuity-Hubschrauber der NASAversuchen wird, seinen ersten Testflug auf dem Roten Planeten durchzuführen, wird der Rover Perseverance Mars 2020 der Agentur in der Nähe sein, wie aus dem Konzept dieses Künstlers hervorgeht. Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech.

Hier erfahren Sie, was Sie über Ingenuity wissen müssen

  • Einfallsreichtum - das ist flug Versuch

    Ver    die tolette hat vier speziell angefertigteKohlefaserblätter, die mit etwa 2.400 U/min gegenläufig rotieren - um ein Vielfaches schneller als ein Passagierhubschrauber auf der Erde. Es verfügt auch über innovative Solarzellen, Batterien und andere Komponenten. Ingenuity trägt keine wissenschaftlichen Instrumente und ist ein separates Experiment mit dem Mars 2020 Perseverance Rover.
  • Es wird eine schwierige Aufgabe

    Was hindert einen Hubschrauber daran, auf dem Mars zu fliegen?Die Marsatmosphäre ist 99 % weniger dicht als die der Erde, daher muss der Ingenuity-Helikopter leicht sein und über Rotorblätter verfügen, die viel größer sind und sich viel schneller drehen, als es für einen Hubschrauber derselben Masse auf der Erde erforderlich ist.

    Am Jezero-Krater, wo Perseverance landen wirdEinfallsreichtum, die Temperaturen sinken nachts auf -90°C. Das Ingenuity-Team auf der Erde hat den Hubschrauber jedoch bei Marstemperaturen getestet und glaubt, dass er auf dem Mars funktionieren sollte. Wie erwartet dehnt sich die Struktur vieler Teile des Häckslers durch die Kälte aus.

    Darüber hinaus ist dies für Fluglotsen am JPL nicht möglichSteuern Sie den Hubschrauber mit dem Joystick. Befehle müssen lange im Voraus gesendet werden, und die technischen Daten müssen lange nach jedem Flug vom Raumschiff zurückkommen. Gleichzeitig verfügt Ingenuity über genügend Autonomie, um selbst zu entscheiden, wie es zu einem Wegpunkt fliegt und sich warm hält.
  • Einfallsreichtumist ein passender Name für einen Roboter, der das Ergebnis extremer Kreativität ist

    Oberstufenschülerin Vaneeza Rupani aus dem Staat.Alabama hat ursprünglich den Namen Ingenuity für den Mars-2020-Rover eingereicht, bevor er den Namen Perseverance erhielt. Aber NASA-Beamte entschieden, dass es ein passenderer Name für den Hubschrauber sei, wenn man bedenkt, wie viel kreatives Denken das Team in die Mission gesteckt hat.
  • Einfallsreichtumhat bereits technische Erfolge vorzuweisen</ p>

    JPL-Ingenieure testeten immer fortschrittlicherHubschraubermodelle in speziellen Weltraumsimulatoren. Im Januar 2019 bestand der eigentliche Hubschrauber, der den Perseverance-Rover zum Roten Planeten fliegt, seine endgültige Bewertung. Das Scheitern eines dieser Schritte würde das Experiment rechtfertigen.

  • Team Einfallsreichtumwird mit jeweils einem Missionserfolg rechnen

    Das Ingenuity-Team hat eine Liste von Meilensteinen, die es erreichen muss, bevor der Hubschrauber im Frühjahr 2021 starten und landen kann.

    Die Phasen umfassen folgende Aufgaben:

    - den Start von Cape Canaveral, den Transport zum Mars und die Landung auf dem Roten Planeten überleben,
    - sicher von Beharrlichkeit lösen,
    - halten Sie sich in kalten Marsnächten warm,
    - Laden Sie sich mit Ihrem Solarpanel auf.

    Wenn alle Schritte abgeschlossen sind, ist Ingenuitywird seinen ersten Flugversuch unternehmen. Wenn alles gut geht, wird das Ingenuity-Team an einem 30-Mars-Tag (31-Tag der Erde) vier weitere Testflüge unternehmen.
  • Der Erfolg von Ingenuity wird die Marsforschung verändern

    Ingenuity ist zur Demonstration gedachtTechnologien, die für den Flug in der Marsatmosphäre notwendig sind. Bei Erfolg könnten diese Technologien weitere fortschrittliche Roboterfahrzeuge ermöglichen, die in zukünftige Roboter- und Menschenmissionen zum Mars einbezogen werden könnten. Sie bieten möglicherweise einen einzigartigen Aussichtspunkt, den aktuelle Orbiter nicht bieten.

Für den allerersten Flug hebt der Helikopter ab nachein paar Meter über dem Boden, 20-30 Sekunden in der Luft schweben und landen. Dies wird ein Meilenstein: der allererste Flug in der superstarken Atmosphäre des Mars! Danach wird das Team weitere Versuchsflüge mit größerer Distanz und größerer Höhe durchführen. Nachdem der Hubschrauber die Technologiedemonstration abgeschlossen hat, wird Perseverance seine wissenschaftliche Mission fortsetzen.