Juba enne, kui Mars Science Lander (MSL) oma hõljuvalt emalaevalt alla laskub, nagu munaümbris olev beebi ämblik, on esimene kaameratega kaamerast hakanud maandumisala kõrge eraldusvõimega videot salvestama, jäädvustama ja talletama.
MSL-i maandumine esindab esimest, ütles MSL-i projekti teadlane Frank Palluconi. Pärast sisenemist Marsi atmosfääri nagu Viking ja MER, kuid võimaliku maandumistsooniga, mis on tema sõnul umbes neljandik, näitab MSL oma asju. „See viib laskumiseni kümne meetri (umbes 33-suu) tasemeni või umbes selleni, kus laskumissõiduk hõljub, ja langetab rooli testril pinnale. Selleks ajaks on rover rattad püsti pannud, seega maandub ta oma liikuvussüsteemile. Ja siis lõhe lõigatakse ja laskumisaste lendab minema ja seda enam ei kasutata. See jookseb kokku. ”
Lisaks sellise pehme maandumise ilmsetele eelistele on hõljumine ja lõastalangus võimalik matemaatiliselt modelleerida, erinevalt kasutatavatest MER-sõidukitest maandunud turvapadjas. Palluconi sõnul on ka kohandatud laskumine skaleeritav, samas kui palju väiksemad HTM-id surusid turvapadjasüsteemi võimekuse ümbrikku.
Silmad Marsil
Laskmine algab kohe, kui soojavarjestus langeb MSL-i laskumisastmest. Marssi laskuv Imager teeb video megapikslise eraldusvõimega, mis on võrreldav tänapäevaste tarbekaupade digitaalkaameratega. Sirgelt alla suunatud kaamera pakub ämbliku silmapilgust maandumisalast algul väga laia nurga alt ja jätkab pildistamist, kuni rover puutub alla Marsile.
Maandumisvideod edastab rover Maale, kui see täielikult funktsioneerib. See visuaalne teave, mis näitab maandumisala ja selle ümbrust väga detailselt, ning asjaolu, et rover maandub oma ratastele, pole vajaliku maandumissõiduki abil keeruline navigeerida, võimaldavad projektiteadlastel hakata roverit palju varem kasutama.
Kui roveri mast tõuseb ja kõik süsteemid on paigas, algab tõeline töö. Nagu MER puhul, on masti külge kinnitatud kahe silmaga kaamerasüsteem silmapaistev. MastCami, nagu laskumiskaadri ja käe külge kinnitatud lähikaamera, on kavandanud ja ehitanud Malin Space Science Systems San Diegos, CA. Kõik kolm toetuvad sarnastele täisvärvilistele ja kõrge eraldusvõimega alamsüsteemidele. MastCam võtab kasutusele põhiseadistuse, mis leiti MERs-i kahekordsetelt fotoaparaatidelt, mis võimaldab teadlastel 3D-pilte kokku panna ja viimistleb seda märkimisväärselt. MastCamil on kaks 10-kordse optilise suumiga objektiivi, sama võimsus nagu maa peal asuvatel nutitelefonidel. See võimaldab kaameral teha mitte ainult lainurk-panoraame, vaid ka suumida ja keskenduda rusikasuurustele kividele kilomeetri (0,6 miili) kaugusel.
MastCam filmib ka kõrglahutusega videot, esimene Marsile. Nii fotod kui ka video jäädvustatakse täisvärviliselt, nagu ka maapealsete digitaalkaamerate puhul. Lisaks kasutab MastCam mitmesuguseid spetsialiseeritud filtreid. Mitmed Malini kosmosetehnoloogia süsteemide teadusrühma liikmed aitasid kaasa erinevate kaamerate kujundamisele, sealhulgas režissöör James Cameron (Titanic, The Abyss, Aliens), MastCami teadusrühma kaasuurija.
Fotografeerige, aurutage, analüüsige
MSL-mast hoiab ühtlasi ainulaadset hübriidset optilist instrumenti, mida kunagi varem pole Marsile lennutatud. ChemCamiks nimetatud teleskoopriist võtab lähivõtteid kaugelt, vaateväljaga umbes 30 cm (1 jalg) kümne meetri (33 jalga) kaugusel. Kuid see on alles ChemCami esimene samm. Teises etapis meenutab igaveselt maailmasõdades kirjeldatud kuumakiiri, samal ajal fokuseerib võimas laser sama teleskoobi kaudu sihtpunkti. Laser suudab kuumutada umbes millimeetri (0,04 tolli) läbimõõduga koha kuni kümme tuhat kraadi Celsiuse järgi (18 tuhat kraadi Fahrenheiti). Kuumus puhub tolmu ära, purustab molekulid, lõhub molekulid ja purustab isegi kivises sihtmärgis olevad aatomid.
Selle tagajärjel kiirgab sihtmärk valgust. ChemCam saab analüüsida sädeme spektrit, tuvastades näiteks süsiniku või räni elemendid, näiteks sihtmärgi. Laser-indutseeritud lagunemisspektroskoopiaks (LIBS) nimetatakse seda tehnikat Maal laialdaselt, kuid see on esimene ka Marsi jaoks, ütles Roger C. Wiens, Los Alamose riikliku labori planeediteadlane ja projekti ChemCam juhtivteadur. „LIBS-i kasutatakse paljudes maapealsetes tahkudes. Näiteks kasutab alumiiniumi valmistav ettevõte seda alumiiniumsulami koostise kontrollimiseks sula olekus. ”
Kosmosesse minek on teine lugu. Seitse aastat tegutsemisest teeb ChemCam MSL-i sihtmärkide valimisel palju kiiremaks kui MER, väidab Wiens. „Opportunity rover maandus väikesesse kraatrisse ja siin istus meie ees kalju paljand, mis on esimene, mida me Marsil näinud oleme lähedalt ja isikupäraselt. Ja see oli vähem kui kümne meetri kaugusel. [ChemCamiga] oleksime võinud seda kivimit kohe analüüsida, enne kui ta tõepoolest isegi roveri padja küljest ära sõitis, ja ütlesime neile, et siin asub settekivipaljand otse teie ees. Selle asemel kulus mitu päeva ja nad sõitsid kalju juurde ja proovisid seda tegelikult kontaktinstrumentidega, enne kui nad tõesti otsustasid, et see on settekivimite paljand. ” Pika optilise ulatusega saab ChemCam analüüsida esemeid, mis asuvad roveri mehaanilise käeulatuses, isegi pea kohal.
Lisaks saab ChemCam teha kivimiproovide väikeste osade keemilise analüüsi enne nende peenestamist ja transportimist MSL-i sisemistesse analüütilistesse instrumentidesse
"Ma arvan, et seda instrumenti hakatakse palju kasutama," ütleb Wiens, "kuna me võime kiiresti võtta palju andmeid. Nii et üks suurepäraseid asju on see, et me saame kivimiproovidest palju suurema andmebaasi kui mõned in-situ tehnikad. Arvan, et see saab olema põnev instrument ehitamiseks ja lendamiseks. ”
Palluconi näeb MSL-i kui vahendavat sammu MER-i ja otsese eluotsimise vahel Marsil. „Ma peaksin MSL-i omamoodi üleminekuprotsessiks planeetide uurimise tavapäraste aspektide vahel, mis hõlmavad geoloogiat ja geofüüsikat, ning Marsi atmosfääri tõttu kliima ja ilm tulevikus sellisteks, mis muudavad otseseid eluotsinguid. Seega on MSL-i üldeesmärk hinnata selle ala, kuhu sõiduk Marsil maandub, elamiskõlblikkuse hindamist. ”
Lähitulevik
Kuna NASA otsustas alles 2004. aasta detsembris, milline paljudest MSL-i jaoks väljapakutud teaduslikest vahenditest tegelikult lendab, kavatsevad kõik teadlased, kelle projekti valiti, oma instrumentide viimistlemiseks. "Missioon on A-etapis, mis on määratlusfaas, seega on see tegelikult missiooni kõige varasem ametlik etapp," ütleb Palluconi. „Praegu on teaduse poolel tehtud põhimõtteline töö nuputamisel, kuhu paigutada mõõteriistad roverile, kuidas täita nende soojusvajadusi, kuidas tagada, et neil on vajaminev vaateväli ja muud nende nõuded on täidetud. Muidugi, samal ajal projekteeritakse ka sõiduk ise ja viimistletakse kujundust. Nii et tööd on veel palju ja me oleme tõenäoliselt umbes aasta kaugusel esialgsest disainiülevaatest, mis peaks 2009. aasta käivitamise ajakavas toimuma järgmise aasta veebruaris. ”
Mõned Marsi teaduslabori aspektid jäävad õhku. Paljud MSL-i teadusinstrumendid vajavad palju jõudu. Selle energia kavandatud allikas, radioisotoopide toiteallikas, vajab tulevikus presidendi heakskiitu. Ja 2005. aasta märtsis hakkas NASA kaaluma võimalust lennata kahe MSL-haagise abil 2011. aastal ühe asemel 2009. aastal.
Algne allikas: ajakiri NASA Astrobiology
