Mokslas ir IT

2021.02.18 21:05

Septynios siaubo minutės buvo sėkmingos – NASA marsaeigis nusileido Raudonojoje planetoje

atnaujinta 22.57
Patricija Kilminavičienė, LRT.lt2021.02.18 21:05

Liepos 30-ąją į Marsą iš Kanaveralo kyšulio Floridoje pakilo marsaeigis „Perseverance“ (liet. „Atkaklumas“). Jis yra penktasis ir didžiausias, kurį NASA siunčia į Raudonąją planetą. Beveik 23 val. Lietuvos laiku marsaeigis nusileido Marse ir per ateinančius kelerius Žemės metus jis padės mokslininkams daugiau sužinoti apie tai, ar šioje planetoje kada nors galėjo būti gyvybė.

Šešiais ratais varomas robotas Marsą pasiekė po 7 mėnesių kelionės, per kurią įveikė 470 milijonų kilometrų nuo Žemės. Sutinkama, kad tai buvo daugiausia iššūkių kelianti kelionės dalis. Laiko tarpas nuo tada, kai prietaisas kerta Marso atmosferą, iki momento, kai jis nusileidžia, laikomas pačiu įtempčiausiu. Jis trunka apie 7 minutes ir NASA inžinierių su humoru vadinamas „septyniomis siaubo minutėmis“.

Nusileisti Marse – labai sunku. Tik apie 40 proc. misijų, kada nors siųstų į Raudonąją planetą, – visų kosmoso agentūrų – buvo sėkmingos. Nusileidimo metu turi sklandžiai pavykti šimtai dalykų. Negana to, „Perseverance“ turi su viskuo susitvarkyti pats. Leidimosi metu gauti radijo signalą iš Marso užtrunka apie 11 minučių. Taigi, kai misijos komanda išgirsta, kad erdvėlaivis pateko į atmosferą, iš tikrųjų marsaeigis jau yra nusileidęs. „Perseverance“ sukurtas taip, kad visas leidimosi procesas būtų autonomiškas.

Marsaeigis „Perseverance“ turėjo nusileisti į daugiau nei 40 kilometrų pločio Jezero kraterį. Palydovo nuotraukos leidžia daryti prielaidą, kad prieš milijardus metų ten buvo ežeras.

NASA jau pasidalijo pirmąja marsaeigio nuotrauka, kurioje užfiksuotas Marso paviršius.

Kaip vyksta nusileidimas?

Likus dešimčiai minučių prieš pasiekiant planetos atmosferą, erdvėlaivis nusimeta platformą, kurioje laikomos saulės baterijos, radijo imtuvai ir degalų bakai, reikalingi keliaujant į Marsą, rašo NASA. Link paviršiaus keliauja tik apsauginis apvalkalas, kurio viduje yra nusileidimo platforma ir marsaeigis.

Kai erdvėlaivis patenka į Marso atmosferą, atsiradęs stiprus pasipriešinimas jį stipriai sulėtina, tačiau šios jėgos taip pat dramatiškai pakelia temperatūrą. Maksimalus karštis atsiranda vos praėjus 80 sekundžių nuo patekimo į atmosferą. Marsaeigį gaubiančio šilumos skydo paviršiaus temperatūra pasiekia maždaug 1 300 laipsnių Celsijaus. Tačiau „Perseverance“ saugiai tūno kambario temperatūroje.

Leisdamasis per atmosferą erdvėlaivis gali patekti į tankesnio oro kišenes, kurios gali jį stumtelėti iš savo kurso. Kad tai būtų kompensuota, gale įsijungia maži varikliai, pataisantys įrenginio kryptį. Tokia technika padeda erdvėlaiviui išlikti savo kelyje į reikiamą tikslą.

Šilumos skydas sulėtina erdvėlaivį iki 1 600 kilometrų per valandą greičio. Tuo metu jau saugu išskleisti viršgarsinį parašiutą. Kad idealiai atitaikytų reikiamą laiką šiam kritiškai svarbiam momentui, „Perseverance“ naudoja specialią technologiją „Range Trigger“, kuria tiksliai apskaičiuoja atstumą iki nusileidimo tikslo ir išskleidžia parašiutą reikiamu laiku.

Praėjus 20 sekundžių nuo parašiuto išsiskleidimo, šilumos skydas atsiskiria ir nukrinta. Marsaeigis tuomet pirmą kartą lieka atviras Marso atmosferai, o pagrindinės kameros ir prietaisai gali pradėti fiksuoti greitai artėjantį paviršių. Leidimosi radaras siunčia signalus į paviršių, kad išsiaiškintų, koks atstumas liko iki paviršiaus.

Naudodamas specialią kamerą marsaeigis greitai nustato paviršiaus ypatybes ir jas palygina su erdvėlaivio žemėlapiu, kad tiksliai nustatytų, kur link jis keliauja. Misijos komandos nariai iš anksto nustatė saugiausias tūpimo zonos vietas. Jeigu „Perseverence“ nustato, kad keliauja link pavojingesnio reljefo, jis gali išsirinkti saugiausią pasiekiamą vietą ir pradeda ruoštis kitam dramatiškam žingsniui.

Dėl retos Marso atmosferos parašiutas transporto priemonės greitį gali sumažinti tik iki 320 kilometrų per valandą. Tam, kad pasiektų saugų nusileidimo greitį, „Perseverance“ turi išsilaisvinti nuo parašiuto ir likusią dalį žemyn įveikti naudodamasis raketomis.

Tiesiai po marsaeigiu, galiniame skyde, yra raketomis varoma nusileidimo platforma. Tai tarsi reaktyvinė skraidyklė su aštuoniais varikliais, nukreiptais žemyn. Kai tik marsaeigis atsiduria 2,1 kilometro aukštyje virš paviršiaus, jis atsiskiria nuo galinę dalį saugančio skydo ir paleidžia nusileidimo platformos variklius.

Nusileidimo platforma staigiai nukrypsta į vieną arba kitą pusę, kad išvengtų galimo parašiuto ir galinio skydo poveikio, kurie leidžiasi iš paskos.

Kai nusileidimo platforma išsilygina ir sumažina greitį iki 2,7 kilometro per valandą, ji inicijuoja „skycrane“ manevrą. Likus maždaug 12 sekundžių iki nusileidimo, esant maždaug 20 metrų virš paviršiaus, nusileidimo platforma leidžia marsaeigį maždaug 6,4 metro ilgio kabeliais. Tuo metu marsaeigis išleidžia savo mobilumo sistemą užfiksuodamas kojas ir ratus į tūpimo padėtį.

Kai tik marsaeigis pajunta, kad jo ratai palietė žemę, greitai nupjauna kabelius, jungiančius jį su nusileidimo platforma. Taip paleidžia ją skristi, kad galėtų toliau nekontroliuojamai nusileisti ant paviršiaus, saugiu atstumu nuo „Perseverance“.

Kur yra vandens, ten galima ieškoti gyvybės

Šiandien Marsas nėra gyvybei svetinga planeta. Jis per šaltas skystam vandeniui paviršiuje, o plonas jo atmosferos sluoksnis praleidžia didžiulius kiekius radiacijos, kuri taip pat potencialiai sterilizuoja viršutinius dirvožemio sluoksnius, rašo BBC.

Tačiau taip buvo ne visada. Prieš 3,5 milijardo ar daugiau metų Marso paviršiumi sruvo vanduo. Jis raižė kanalus, vis dar matomus šiandien, ir subėgo į smūginius kraterius. Tirštesnė anglies dioksido (CO2) atmosfera turėjo užkirsti kelią didesniam kiekiui kenksmingos radiacijos.

Vanduo yra įprasta biologijos sudedamoji dalis, todėl atrodo įtikinama, kad senovės Marsas kadaise siūlė tinkamas gyvybei sąlygas.

Kaip LRT.lt portalui anksčiau pasakojo astrofizikas Kastytis Zubovas, apie gyvybės egzistavimą kosmose žmonės diskutuoja nuo antikinių laikų. Anot jo, 19 amžiuje buvo manoma, kad Marse netgi egzistuoja civilizacija, nes pro tuomečius teleskopus žiūrint į Raudonąją planetą atrodė, kad paviršiuje matosi juostos, kurias interpretavo kaip dirbtinius kanalus. Vėliau paaiškėjo, jog tai buvo tik optinė iliuzija, tačiau idėja, kad ten galėtų egzistuoti ar egzistavo gyvybė, išliko.

„Marsas labai panašus į Žemę tuo, kad tai uolinė planeta, paviršiaus temperatūra ten pasiekia plius dvidešimt kelis laipsnius, vadinasi, teoriškai kartais galėtų būti net ir žemiškai gyvybei tinkamų sąlygų, tik atmosfera yra labai reta ir planeta neturi magnetinio lauko. Tuo yra ekstremalios sąlygos. Bet idėja, kad Marsas galėtų būti nebloga vieta ieškoti gyvybės už Žemės ribų, išliko.

Taip pat aštuntajame dešimtmetyje NASA zondai „Viking“ buvo gyvybės paieškose ir davė prieštaringai vertinamų rezultatų. Dauguma mokslininkų sako, kad nebuvo jokių įrodymų, kad atrasta gyvybė, kad tai buvo tiesiog triukšmas ar signalo trikdžiai, bet yra tokių, kurie teigia, jog zondų „Viking“ surinktuose duomenyse yra signalas, jog kažkokia mikroskopinė gyvybė egzistuoja“, – pasakojo K. Zubovas ir pridūrė, kad nuo tada šis klausimas mokslininkams neduoda ramybės, todėl knieti išsiaiškinti, ar gyvybė yra, ar ji kadaise buvo.

Jis priminė, kad ir marsaeigis „Curiosity“, 2012–2013 metais tik pradėjęs savo misiją, įrodė, kad Marse praeityje buvo nemažai skysto vandens – jūrų, upių ir ežerų. O Žemėje visur, kur yra vandens, yra ir gyvybė, manoma, kad ir Marse buvo pakankamai laiko, jog gyvybė spėtų užsimegzti. Todėl net jeigu dabar gyvybė neegzistuoja, tikimasi, kad pavyks atrasti praeityje egzistavusią gyvybę.