Mars Science Laboratory — Curiosity marsjáró: Gale-kráter és élet nyomai
Curiosity (MSL) titkai: Gale-kráter feltárása, ősi víz és élet nyomai a Marson — részletes beszámoló a NASA sikeres rover-küldetéséről és felfedezéseiről.
A Mars Science Laboratory (MSL) a NASA küldetése, amelynek célja, hogy a Curiosity nevű rovert a Mars bolygó felszínén landoltassa és irányítsa. Az MSL 2011. november 26-án indult útjára egy Atlas V 541 rakétával Cape Canaveralból. A leszálláskor alkalmazott technika — a hőpajzs, ejtőernyő, majd az úgynevezett "sky crane" leszállómanőver — példa nélküli volt a marsi küldetések történetében, és a kontrollált ereszkedés népszerűen a "borzalom hét perce" néven vált ismertté. A marsjáró 2012. augusztus 5–6. körül landolt a Marson a Gale-kráternél, és megkezdte a felszín részletes feltárását; időpontok különböző forrásokban nap- vagy időzóna-különbségek miatt eltérően jelenhetnek meg.
Küldetés célja és fő eredmények
A Curiosity rover elsődleges célja a Mars geológiai múltjának és az egykori környezeti feltételeknek a feltárása volt, különösen annak vizsgálata, hogy volt-e valaha a Marson olyan tartós, mikrobiális élet számára alkalmas környezet. A küldetés jelentős eredményeket hozott: a rover olyan üledékes kőzeteket és ásványokat tárt fel, amelyek egykori vizes környezetre utalnak, és arra engednek következtetni, hogy a Gale-kráter aljában található területek körülbelül 3 milliárd évvel ezelőtt olyan, mikrobiális élet számára potenciálisan támogató környezetként működhettek, amelyben volt folyékony víz, megfelelő energiaforrások és tápanyagok.
Fontos megkülönböztetni, hogy a Curiosity kutatásai az élet létrejöttének vagy jelenlétének lehetőségét vizsgálták és adtak rá bizonyítékokat (például organikus molekulák kimutatása és a vizes környezet nyomainak feltárása), de nem adtak közvetlen, egyértelmű bizonyítékot arra, hogy valaha ténylegesen volt-e élet a Marson. A rover munkája során mintákat gyűjtött a talajból és a kőzetekből kifúrt porokból, amelyeket a fedélzeti laboratóriumok elemeztek.
Műszerek és mintavétel
A Curiosity műszerezettsége jóval összetettebb, mint a korábbi marsjáróké: többszörös analitikai berendezései lehetővé tették a kémiai, ásványtani és környezeti méréseket. A fontosabb rendszerek közé tartoznak többek között:
- SAM (Sample Analysis at Mars) — gázelemző és tömegspektrométer, amely organikus molekulák és izotóparányok vizsgálatára szolgál;
- CheMin — röntgendiffrakciós műszer a kőzetek ásványtani összetételének meghatározására;
- Mastcam és MAHLI — nagyfelbontású kamerák a felszín képalkotására és közeli makrofelvételek készítésére;
- APXS — részecskealfa-röntgen spektrométer a kémiai összetétel meghatározására;
- REMS — környezeti állapotjelző (időjárás, hőmérséklet, sugárzás), valamint a DAN görgetve a talajban lévő hidrogén (víz) kimutatására szolgáló eszköz.
A rover karján található fúróval kőzetekből vett pormintákat juttat a belső laboratóriumokba, így lehetővé válik a részletes, in situ geokémiai elemzés.
Méretek, energiaellátás és mozgékonyság
A Curiosity tömege közel ötszöröse volt a korábbi Spirit és az Opportunity marsjáróknak, és több mint tízszer akkora tömegű tudományos műszert hordozott. A rover testtömege hozzávetőlegesen 900 kg körül van, így stabil platformot biztosít nagyobb laboratóriumi berendezéseknek. Energiaellátását egy radioizotópos termoelektromos generátor (MMRTG) adja, ami független a napfénytől és hosszabb távon is stabil teljesítményt biztosít a műszerek és a hajtás számára.
A jármű tervezésénél nagy hangsúlyt fektettek a hosszú élettartamra és a terepen való mozgékonyságra, így Curiosity nagy hatótávolsággal és terepjáró képességgel rendelkezik, amely lehetővé teszi több kilométeres expedíciók végrehajtását a kráteren belül.
Működés, irányítás és költségek
A Mars Science Laboratory küldetés a NASA Mars-kutatási programjának része, amely a Mars robotizált felderítését célzó hosszú távú program. A programot a Kaliforniai Technológiai Intézet Jet Propulsion Laboratory-ja irányítja a NASA számára. Az MSL projekt teljes költsége mintegy 2,3 milliárd dollár volt, amely magába foglalta a tervezést, gyártást, indítást és a kezdeti működtetést.
A Curiosity eredetileg legalább 1 marsi évig (668 marsi nap/686 földi nap) volt tervezve működni, de a jól karbantartott rendszerek és a megbízható energiaforrás lehetővé tették, hogy a rover ennél sokkal tovább folytassa a kutatásokat. A küldetés során elért tudományos eredmények jelentősen bővítették ismereteinket a Mars korábbi környezeti viszonyairól és a bolygó lakhatóságával kapcsolatos lehetőségekről.
Mit jelent mindez az élet keresése szempontjából?
Curiosity felfedezései — üledékes szerkezetek, bizonyítékok vizes üledékekre, szerves molekulák jelenlétére utaló jelek, valamint a kedvező kémiai környezet — mind azt mutatják, hogy a Mars bizonyos korszakai során képes volt olyan környezetet fenntartani, amely elméletileg támogathatta a mikrobás életet. Ugyanakkor a közvetlen életjel megtalálása továbbra is kihívás marad, és a kérdés végleges megválaszolására további mintavétel és esetleges visszahozott kőzetminták elemzése remélt megoldást kínálhat.
A rover tervezett alkatrészeinek sematikus ábrája.
További olvasnivaló
M. K. Lockwood (2006). "Bevezetés: Mars Science Laboratory: A következő 13 cikk" (.PDF). Journal of Spacecraft and Rockets. 43 (2): 257–257. Bibcode:2006JSpRo..43..257L. doi:10.2514/1.20678.
Kérdések és válaszok
K: Mi az a Mars Science Laboratory (MSL)?
V: Az MSL a NASA küldetése, amelynek célja a Curiosity marsjáró leszállása és a Mars felszínére vezetése.
K: Mikor indult az MSL?
V: Az MSL 2011. november 26-án indult.
Q: Mit ért el az MSL?
V: Az MSL 2012. augusztus 5-én sikeresen végrehajtotta az első precíziós leszállást a Marsra a Gale-kráterben, és megkezdte a Mars felszínének felfedezését.
K: Mi a Curiosity célja?
V: A Curiosity célja a Mars történetének tanulmányozása és annak megállapítása, hogy a Marson valaha is volt-e olyan környezet, amely mikrobiális életet támogathatott.
K: Milyen bizonyítékokat talált a Curiosity?
V: Bizonyítékot találtak arra, hogy 3 milliárd évvel ezelőtt egykor víz és olyan környezet volt, amely támogathatta volna az életet, bár lehet, hogy nem létezett. Gondosan megvizsgálták a talajból vett mintákat és a kőzetekből fúrt porokat is.
K: Milyen a Curiosity összehasonlítása más roverekkel?
V: A Curiosity ötször nehezebb, mint a Spirit vagy az Opportunity, és több mint tízszer annyi tudományos műszert szállít, mint ők.
K: Hogyan indították el a Curiosity-t?
V: Egy Atlas V 541 rakétával indították.
Keres