Uitgelegd: wat maakt het moeilijk om NASA's Perseverance-rover op Mars te laten landen?

Gewoonlijk duurt een reis naar Mars, die ongeveer 300 miljoen mijl verwijderd is, ongeveer zeven tot acht maanden. Perseverance werd gelanceerd op 30 juli 2020 tijdens het venster waarin Mars en de aarde het dichtst bij elkaar waren.

Perseverance rover gebruikt zijn boormachine om een ​​rotsmonster op Mars te verzamelen in deze ongedateerde artistieke conceptuele illustratie-hand-out. (NASA/JPL-Caltech/Hand-out via Reuters)

Donderdag zal NASA's Perseverance-rover naar verwachting landen op de Jezero-krater op de Rode Planeet, waarna hij zijn werkzaamheden zal hervatten om te zoeken naar tekenen van vorig leven.

De landing is de kortste, maar ook een van de belangrijkste en ook moeilijke fasen van de missie. NASA zegt dat omdat het moeilijk is, slechts 40 procent van de missies die ooit door ruimteagentschappen over de hele wereld naar Mars zijn gestuurd, succesvol zijn geweest omdat honderden dingen moet naar rechts voor de nagelbijtende drop.

Om wat context te geven aan de moeilijkheid van het lanceren van missies zoals deze, is er het voorbeeld van onderzoekswiskundige Katherine Johnson. In de film van 2016 Verborgen figuren , speelde Taraji P. Henson Johnson die werkte aan nauwkeurige berekeningen die de baan bepaalden van de capsule die John Glenn in 1962 de ruimte in zou lanceren.

Andere missies naar Mars

Een andere Mars-missie, de Al Amal (Hope) van de VAE - de eerste dergelijke missie in de Arabische wereld - vorige week in de baan van Mars gekomen . Dit is echter een orbitale missie en vereist geen landing op het oppervlak van de planeet. Naast de VAE lanceerde China ook een Mars-missie tijdens de periode juli-augustus.

In het licht van dergelijke ambitieuze ruimtemissies hebben sommige astrobiologen hun bezorgdheid geuit over mogelijke ‘interplanetaire besmetting’. Dit betekent het transporteren van op aarde gebaseerde microben naar andere hemellichamen en het terugbrengen van buitenaardse microben naar de aarde. De commissie voor ruimteonderzoek (COSPAR) stelt een 'planetair beschermingsbeleid' op dat tot doel heeft het aantal microben dat naar andere planeten wordt gestuurd te beperken en ervoor te zorgen dat buitenaards leven geen ravage aanricht op aarde.

dave gilmour nettowaarde

Hoe bereikt een ruimtevaartuig Mars?

Gewoonlijk duurt een reis naar Mars, die ongeveer 300 miljoen mijl verwijderd is, ongeveer zeven tot acht maanden. Perseverance werd gelanceerd op 30 juli 2020 tijdens het venster waarin Mars en de aarde het dichtst bij elkaar waren. Dit venster is belangrijk omdat de twee planeten met verschillende snelheden om de zon draaien en om de twee jaar bevinden de planeten zich in een positie waar ze het dichtst bij elkaar staan. Ruimteagentschappen proberen hun ruimtevaartuig tijdens dit venster te lanceren, omdat de kleinere afstand betekent dat er minder raketbrandstof wordt gebruikt.

volgens an analyse uitgevoerd door Purdue University , worden de kosten van vaste raketstuwstof geschat op $ 5 per kg. De Perseverance-rover ter grootte van een auto gebruikt echter een nucleair aangedreven systeem. In bijna 30 jaar zal het de eerste rover worden die in eigen land geproduceerd plutonium gebruikt, gemaakt door nationale laboratoria in de VS. De rover zal worden aangedreven door een generator die de warmte die wordt gegenereerd door het natuurlijke verval van plutonium-238 zal omzetten in elektriciteit, waardoor de rover en zijn gereedschappen blijven werken zodra deze op Mars is geland.

Wat kost de missie Perseverance?

NASA besteedt naar schatting 2,7 miljard dollar aan de missie, inclusief de ontwikkeling van ruimtevaartuigen, lanceringsoperaties en de kosten voor het onderhouden van operaties zodra deze op Mars zijn geland.

Volgens De planetaire samenleving , heeft het gebruik van plutonium-238 als brandstof de kosten van de missie opgedreven, aangezien nucleair materiaal gekoppeld is aan strengere milieu- en veiligheidsvoorschriften. De totale kosten van de missie zijn gelijk aan de hoeveelheid geld die Google in zes dagen verdient, of de hoeveelheid geld die Amerikanen elke 10 dagen aan hun huisdieren besteden of gelijk aan 33 uur aan het runnen van het Amerikaanse ministerie van Defensie, zegt de maatschappij.

WORD NU LID:The Express Explained Telegram Channel

Waarom is landen op Mars moeilijk?

Binnenkomen, dalen en landen (EDL), zo wordt de meest intense fase van de Mars 2020-missie genoemd. Om de Perseverance-rover met succes op Mars te laten landen, moeten een aantal dingen goed gaan. De EDL-fase begint wanneer de rover de top van de atmosfeer van Mars zal bereiken met een snelheid van 20.000 km per uur. De uitdaging hier voor de rover is om zijn snelheid te verlagen van ongeveer 20.000 km per uur naar nul en tegelijkertijd op een smal oppervlak op de krater te landen.

De EDL-fase, zegt NASA, zal over zeven minuten eindigen wanneer de rover stilstaat op het oppervlak van de planeet. Hierna moet op een zeer zorgvuldige, creatieve en uitdagende manier worden geremd.

Tien minuten voordat de rover de atmosfeer ingaat, werpt de rover zijn cruisestage af, die bestaat uit de zonnepanelen, radio's en brandstoftanks die tijdens de vlucht worden gebruikt. Alleen de beschermende aeroshell, die bestaat uit de rover en de afdalingsfase, zal de reis naar het oppervlak van de planeet maken. Nu, als het ruimtevaartuig komt het oppervlak van Mars binnen , het zal worden vertraagd door weerstand, dat is wanneer de wrijving van de atmosfeer van een planeet tegen het oppervlak van een ruimtevaartuig werkt, waardoor het wordt vertraagd en de baanhoogte wordt verlaagd.

Terwijl de weerstand het ruimtevaartuig vertraagt, warmt het het ook op en piekverwarming vindt plaats ongeveer 80 seconden nadat de rover de atmosfeer binnenkomt. Maar dit heeft geen invloed op de rover, die zich bij kamertemperatuur in de aeroshell bevindt.

Terwijl het door de atmosfeer afdaalt, zal het ruimtevaartuig kleine stuwraketten moeten afvuren om op koers te blijven, aangezien het van zijn koers kan raken vanwege kleine luchtbellen met verschillende dichtheden. Vervolgens zal het hitteschild het ruimtevaartuig vertragen tot ongeveer 1.600 km per uur, waarna (ongeveer 240 seconden na binnenkomst) de supersonische parachute wordt ingezet.

rekening braam salaris

Twintig seconden nadat de parachute is ingezet, scheidt het hitteschild zich en wordt de rover voor het eerst blootgesteld aan de atmosfeer van de planeet. Op dit moment werkt de parachute om het voertuig verder af te remmen. Maar omdat de atmosfeer van Mars dun is, reist het voertuig nog steeds met een snelheid van 320 km per uur naar het oppervlak. Daarom moet de rover voor een veilige landing de parachute verlaten en de rest van de reis maken met raketten, onderdeel van de afdalingsfase, waarvan de motoren worden gestart wanneer de rover zich ongeveer 2.100 meter boven het oppervlak bevindt.

De uiteindelijke daalsnelheid van de rover is ongeveer 2,7 km per uur, wat langzamer is dan wat een gemiddelde mens te voet in een uur kan afleggen - ongeveer 5 km. In dit stadium, met nog ongeveer 12 seconden voor landing op het oppervlak op ongeveer 20 meter boven het oppervlak, wordt de rover op een set kabels neergelaten. Als de rover voelt dat zijn wielen de grond hebben geraakt, snijdt hij de kabels door, die vervolgens hun onafhankelijke ongecontroleerde landing op het oppervlak maken, ergens weg van de rover.

Een Atlas V-raket van de United Launch Alliance met NASA's Mars 2020 Perseverance Rover-voertuig stijgt op van Cape Canaveral Air Force Station in Cape Canaveral, Florida, VS 30 juli 2020. (NASA/Joel Kowsky/Handout via Reuters)

Wat gaat de Perseverance-rover doen op Mars?

Perseverance zal één Mars-jaar (twee jaar op aarde) op de planeet doorbrengen, waarin het het gebied van de landingsplaats zal verkennen. De Jezero-krater waar hij zal landen, was ooit de locatie van een oude rivierdelta (wetenschappers weten dit vanwege het bewijsmateriaal dat is verzameld tijdens eerdere gelande en orbitale missies die wijzen op natte omstandigheden op de planeet miljarden jaren geleden).

Als Mars ooit een warmere atmosfeer had waardoor water kon stromen in zijn oude verleden (3,5-3,8 miljard jaar geleden), en als er microbieel leven op bestond, is het mogelijk dat het zelfs vandaag in speciale regio's bestaat.

De rover heeft zeven instrumenten bij zich, waaronder een geavanceerd camerasysteem met de mogelijkheid om in te zoomen, een SuperCam, een instrument dat beeldvorming en analyse van de chemische samenstelling levert, en een spectrometer. Een van de meest interessante instrumenten aan boord van de rover is echter MOXIE, die zuurstof zal produceren uit atmosferische koolstofdioxide van Mars. Als dit instrument succesvol is, kunnen toekomstige astronauten (vanaf nu heeft geen mens een voet op Mars gehouden) het gebruiken om raketbrandstof te verbranden om terug te keren naar de aarde.

De rover zal ook Ingenuity vervoeren, de eerste helikopter die op Mars vliegt. Dit zal helpen bij het verzamelen van monsters van het oppervlak van locaties waar de rover niet kan komen. Over het algemeen is de rover ontworpen om tekenen van oud leven te bestuderen, monsters te verzamelen die tijdens toekomstige missies naar de aarde kunnen worden teruggestuurd en nieuwe technologie te testen die toekomstige robot- en menselijke missies naar de planeet ten goede kan komen.

Deel Het Met Je Vrienden: