Mars Bilim Lander (MSL), yumurta gövdesinden bir bebek örümcek gibi uçan ana gemisinden inmeden önce bile, bir dizi kameradan biri, iniş alanının yüksek çözünürlüklü videosunu kaydetmeye, yakalamaya ve depolamaya başlamış olacak.
MSL projesi bilim adamı Frank Palluconi, MSL inişinin birincisini temsil edeceğini söylüyor. Viking ve MER gibi Mars atmosferine girdikten sonra, ancak dördüncü büyüklüğünde potansiyel bir iniş bölgesi ile MSL eşyalarını gösterecek. “İnişin, iniş aracının havada kaldığı on metrelik [33-feet] seviyesine kadar inmesini tamamlar ve bir ip üzerindeki gezgini yüzeye indirir. O zamana kadar, gezici tekerleklerini dikti, bu yüzden hareketlilik sistemine indi. Ve sonra ip kesilir ve iniş aşaması uçar ve artık kullanılmaz. Çöküyor. ”
Böyle yumuşak bir inişin bariz avantajlarına ek olarak, kullanılan MER araçlarına inen hava yastığının inişinden farklı olarak, matematiksel olarak modelleme yapmak mümkündür. Palluconi, gergin inişin de ölçeklenebilir olduğunu söylerken, çok daha küçük MER'ler hava yastığı sisteminin kapasitesini aşıyor.
Mars'ta gözler
Isı kalkanı MSL iniş aşamasından düştüğünde çekim başlar. Mars Descent Imager, modern tüketici dijital video kameralarıyla karşılaştırılabilir şekilde megapiksel çözünürlükte video çekecek. Hemen aşağıya doğru odaklanan bu kamera, iniş alanına bir örümceğin bakış açısını çok geniş bir açı sağlayacak ve gezici Mars'a değene kadar çekime devam edecek.
İniş videoları, tamamen işlevsel hale geldiğinde gezici tarafından Dünya'ya aktarılacaktır. İniş alanını ve çevresini ince ayrıntılarla gösteren bu görsel bilgiler, gezici tekerleklerine inecek olması gerektiğinde, bir iniş aracından zor bir navigasyon gerekmeyecek, proje bilim insanlarının gezgini çok daha erken çalışmaya başlayabilecek.
Gezginin direği yükseldiğinde ve tüm sistemler gittiğinde, gerçek çalışma başlayacaktır. MER'de olduğu gibi, direğe monte, iki gözlü bir kamera sistemi göze çarpar. MastCam, iniş kamerası ve kola monte edilmiş bir yakın çekim kamera gibi, San Diego, CA'daki Malin Uzay Bilimi Sistemleri tarafından tasarlanıp inşa ediliyor. Her üçü de benzer tam renkli, yüksek çözünürlüklü alt sistemlere güveniyor. MastCam, bilim adamlarının 3D görüntüleri bir araya getirmesine ve önemli ölçüde iyileştirmesine olanak tanıyacak olan MERs ikiz kameralarında bulunan temel kurulumu alır. MastCam, dünyadaki üst düzey tüketici dijital kameralarında bulunanla aynı güçte iki adet 10x optik zoom merceğe sahiptir. Bu, kameranın sadece geniş açılı panoramalar almasını değil, aynı zamanda bir kilometre (0,6 mil) uzaklıktaki yumruk boyutlu kayalara da yaklaşmasını ve odaklanmasını sağlayacaktır.
MastCam, Mars için bir ilk olan yüksek tanımlı video çekiyor. Hem durağan hem de video, tıpkı toprağa bağlı dijital kameralarda olduğu gibi tam renkli olarak yakalanacak. Buna ek olarak, MastCam çeşitli özel filtreler kullanacaktır. Malin Uzay Bilimi Sistemleri bilim ekibinin birkaç üyesi, MastCam bilim ekibinin para araştırmacısı olan yönetmen James Cameron (Titanic, The Abyss, Aliens) dahil olmak üzere çeşitli kamera tasarımlarına katkıda bulundu.
Fotoğraf, Buharlaştır, Analiz Et
MSL direği, daha önce Mars'a uçmamış benzersiz bir hibrit optik aleti de tutacak. ChemCam olarak adlandırılan bu teleskopik alet, on metre (33 feet) mesafede yaklaşık 30 cm (1 ayak) görüş alanına sahip bir mesafede yakın çekim yapar. Ama bu ChemCam için sadece ilk adım. İkinci Dünya Savaşı'nda açıklanan ısı ışınlarını ürkütücü bir şekilde hatırlatan ikinci adımda, güçlü bir lazer hedefe aynı teleskopla odaklanacaktır. Lazer çapı yaklaşık on bin santigrat dereceye (18 bin Fahrenheit) kadar bir milimetre (0.04 inç) civarında bir nokta ısıtabilir. Isı tozu üfler, molekülleri parçalar, molekülleri parçalar ve hatta kayalık hedefte atomları parçalar.
Sonuç olarak, hedef bir ışık kıvılcımı yayar. ChemCam kıvılcımın spektrumunu analiz edebilir, örneğin karbon veya silikon gibi elementleri, örneğin hedefi içerir. Lazer Kaynaklı Arıza Spektroskopisi veya LIBS olarak adlandırılan bu teknik Dünya'da yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak Los Alamos Ulusal Laboratuarı'nda gezegensel bir bilim adamı olan Roger C. Wiens ve ChemCam projesinin baş araştırmacısı olan Mars için bir ilk olacak. “LIBS yeryüzündeki bazı yönlerde kullanılıyor. Örneğin, alüminyum üreten bir şirket, alüminyum alaşımlarının bileşimini erimiş halde kontrol etmek için kullanıyor. ”
Uzaya gitmek farklı bir hikaye. Wiens, yedi yıl boyunca ChemCam'in MSL'yi hedef seçiminde MER'den çok daha hızlı hale getireceğini söyledi. “Fırsat gezgini küçük bir kratere indi ve burada önümüzde Mars'ta yakın ve kişisel olarak gördüğümüz ilk kaya çıkıntısı vardı. Ve on metreden daha az bir mesafeydi. [ChemCam ile], o kayayı pedden bile sürmeden önce o kayayı hemen analiz edebilirdik ve onlara burada önünüzde tortul bir kaya çıkıntısı olduğunu söyleyebilirdik. Bunun yerine, birkaç gün sürdü ve kayaya kadar sürdüler ve gerçekten bir tortul kaya çıkıntısı olduğunu gerçekten belirlemeden önce temas aletleriyle örneklediler. ” Uzun optik erişimi sayesinde ChemCam, gezginin mekanik kolunun erişemeyeceği nesneleri, hatta baş üstü bile analiz edebilir.
Buna ek olarak, ChemCam, kaya örneklerinin ezilmeden ve MSL'nin dahili analitik cihazlarına taşınmadan önce küçük kaya numunelerinin bazı kimyasal analizlerini yapabilecektir.
“Bence bu enstrüman çok fazla kullanım görecek,” diyor Wiens, “çünkü çok fazla veriyi hızlı bir şekilde alabiliriz. Bu yüzden harika şeylerden biri, bazı in-situ tekniklerden çok daha büyük kaya örnekleri veritabanı elde edebilmemizdir. Bence bu inşa etmek ve uçmak için heyecan verici bir araç olacak. ”
Palluconi, MSL'yi MER ile Mars'ta doğrudan yaşam arayışı arasında bir ara adım olarak görüyor. “MSL'yi, jeoloji ve jeofizik içeren gezegensel keşiflerin daha geleneksel yönleri arasında bir atmosfer görevi olarak görüyorum ve Mars'ta atmosferi nedeniyle, gelecekte iklim değişikliğini ve hava durumunu doğrudan yaşam arar. Dolayısıyla, MSL'nin genel amacı, aracın Mars'a yerleştiği alanın habitat değerlendirmesini yapmak. ”
Yakın gelecek
NASA sadece MSL için önerilen birçok bilimsel enstrümanın hangisinin uçacağına sadece Aralık 2004'te karar verdiğinden, projeleri seçilen tüm bilim adamları enstrümanlarına son rötuşları yapmak için çabalıyorlar. Palluconi, “Görev, tanım aşaması olan A aşamasındadır, bu yüzden gerçekten görevin en erken resmi aşamasıdır” diyor. “Şu anda bilim tarafındaki temel çalışma, araçların gezici üzerine nereye yerleştirileceğini, termal ihtiyaçlarının nasıl karşılanacağını, ihtiyaç duydukları görüş alanlarına nasıl sahip olduklarını ve diğer gereksinimlerinin karşılandığını nasıl çözdüğünü bulmak. Tabii ki, aracın kendisi de aynı anda tasarlanıyor ve tasarım geliştiriliyor. Bu yüzden yapılması gereken çok iş var ve muhtemelen önümüzdeki tasarım 2009'da başlayacak olan ön tasarım incelemesinden sadece bir yıl uzaktayız. ”
Mars Bilim Laboratuvarı'nın bazı yönleri havada kalıyor. MSL bilimsel araçlarının çoğu bol miktarda güç gerektirir. Bu gücün önerilen kaynağı olan bir radyoizotop güç kaynağı, gelecekte yatan başkanlık onayını gerektirir. Ve Mart 2005'te NASA, 2011'de 2009 yerine iki MSL roversi uçma olasılığını düşünmeye başladı.
Orijinal Kaynak: NASA Astrobiyoloji Dergisi
