Jo ennen kuin Mars Science Lander (MSL) koskettaa laskeutuvia lentäviä emoaluksiaan kuin vauvahämähäkki munasarjasta, ensimmäinen kamerassa olevista kameroista on alkanut tallentaa, tallentaa ja tallentaa korkearesoluutioista videota purkamisalueelta.
MSL-lasku edustaa ensimmäistä, sanoo MSL-projektitutkija Frank Palluconi. Saavuttuaan Marsin ilmakehään kuten Viking ja MER, mutta potentiaalisella laskuvyöhykkeellä, joka on hänen mukaansa noin neljäsosa, MSL näyttää sen asiat. ”Se suorittaa laskeutumisen vähintään kymmenen metrin (33 jalkaa) tasolle, jos laskeutuva ajoneuvo nousee, ja laskee roveria virralla alas pintaan. Siihen mennessä rover on pystyttänyt pyöränsä, joten se laskeutuu liikkuvuusjärjestelmäänsä. Sitten jako leikataan ja laskeutumisaste lentää pois eikä sitä enää käytetä. Se kaatuu. ”
Tällaisen pehmeän laskeutumisen ilmeisten etujen lisäksi leijautuminen ja jalan pudotus ovat mahdollisia mallintaa matemaattisesti, toisin kuin käytetyissä MER-ajoneuvoissa laskeutuvassa turvatyynyssä. Pysyvä laskeutuminen on myös skaalautuva, Palluconi kertoo, kun taas paljon pienemmät MER: t työnsivat turvatyynyjärjestelmän kykyjen verhokäyrää.
Silmät Marsilla
Kuvaus alkaa heti, kun lämpösuoja putoaa MSL-laskeutumisasteesta. Mars Descent Imager ottaa videota megapikselin resoluutiolla, joka on verrattavissa nykyaikaisiin kuluttajien digitaalikameroihin. Suoraan alaspäin suuntautuva kamera tarjoaa ensin hämähäkin silmäkuvan laskeutumisalueelta erittäin laajakulmassa ja jatkaa ampumista, kunnes rover koskettaa Marsia.
Rover lähettää laskeutuvia videoita maahan, kun se tulee täysin toimivaksi. Nämä visuaaliset tiedot, jotka osoittavat laskeutumisalueen ja sen ympäristön yksityiskohtaisesti, samoin kuin se, että rover ei laskeudu pyörilleen, ei vaikeata navigointia tarvittavan laskuajoneuvon ulkopuolella antaa projektitutkijoille mahdollisuuden aloittaa roverin käyttäminen paljon nopeammin.
Kun roverin masto nousee ja kaikki järjestelmät ovat menossa, todellinen työ alkaa. Kuten MER, myös mastoasennettava, kaksisilmäinen kamerajärjestelmä tulee näkyvästi näkyviin. Malin Space Science Systems suunnittelee ja rakentaa MastCamin, kuten laskeutuvan kuvanauhurin ja käsivarsiin kiinnitetyn lähikameran, Kalifornian San Diegossa. Kaikki kolme luottavat samanlaisiin värillisiin, korkearesoluutioisiin alajärjestelmiin. MastCam käyttää MER: n kaksokameroiden perusasetuksia, joiden avulla tutkijat voivat koota 3D-kuvia ja tarkentaa niitä huomattavasti. MastCamissa on kaksi 10-kertaista optista zoom-objektiivia, sama teho kuin maapallon huippuluokan digitaalikameroissa. Tämän ansiosta kamera voi ottaa laajakulmaisten panoraamakuvien lisäksi myös lähentää ja keskittyä nyrkkikokoisiin kiviin kilometrin (0,6 mailin) päässä.
MastCam kuvaa myös teräväpiirtovideota, ensimmäisen Marsille. Sekä valokuvat että video kaappataan värillisinä, samoin kuin maanpäällisissä digitaalikameroissa. Lisäksi MastCam käyttää erilaisia erikoissuodattimia. Useat Malin Space Science Systems -ryhmän tieteellisen ryhmän jäsenet osallistuivat erilaisiin kamerasuunnitteluihin, mukaan lukien ohjaaja James Cameron (Titanic, The Abyss, Aliens), MastCam-tutkimusryhmän tutkija.
Valokuva, höyrystä, analysoi
MSL-mastossa on myös ainutlaatuinen hybridi-optinen instrumentti, jota ei koskaan ennen lennetty Marsiin. ChemCam-niminen tämä teleskooppityökalu ottaa lähikuvia etäisyydeltä näkökentän ollessa noin 30 cm (1 jalka) kymmenen metrin (33 jalkaa) etäisyydellä. Mutta se on vain ensimmäinen askel ChemCamille. Vaiheessa kaksi muistuttaa hirveästi maailmansotassa kuvattuja lämpöäteitä voimakas laser kohdistuu saman kaukoputken kautta kohteeseen. Laser voi lämmittää halkaisijaltaan noin millimetrin (0,04 tuumaa) pisteen lähes kymmeneen tuhanteen celsiusasteeseen (18 tuhatta Fahrenheit-astetta). Lämpö puhaltaa pölyn, hajottaa molekyylit, hajottaa molekyylit ja jopa hajottaa atomit kivisessä kohteessa.
Seurauksena kohde säteilee valon kipinää. ChemCam voi analysoida kipinän spektriä tunnistamalla mitä elementtejä hiili tai pii, esimerkiksi kohde sisälsi. Tätä tekniikkaa, jota kutsutaan laserin indusoimaksi hajoamisspektroskopiaksi (LIBS), käytetään laajalti maan päällä, mutta se on ensimmäinen Marsille, sanoo Roger C. Wiens, Los Alamosin kansallisen laboratorion planeettatutkija ja ChemCam-projektin päätutkija. ”LIBS: ää käytetään monilla puolilla maan päällä. Esimerkiksi alumiinia valmistava yritys käyttää sitä alumiiniseoksen koostumuksen tarkistamiseen sulassa tilassa. "
Avaruuteen siirtyminen on erilainen tarina. Seitsemän vuoden ajan ChemCam tekee MSL: stä paljon nopeampaa kuin MER valinnassa kohteita, Wiens sanoo. ”Opportunity -reitti laskeutui pieneen kraatteriin ja täällä edessämme istui kallionpaljastus, joka oli ensimmäinen Marsilla nähtymme läheltä ja henkilökohtaista. Ja se oli alle kymmenen metrin päässä. [ChemCamin avulla] olisimme voineet heti analysoida kyseisen kallion ennen kuin edes ajamme roveria padolta, ja kertoimme heille, että täällä on sedimenttikallion paljastuma aivan edessäsi. Sen sijaan kesti useita päiviä, ja he ajoivat kallion kohdalle ja ottivat näytteitä siitä kontaktiinstrumentteilla ennen kuin todella totesivat, että se oli sedimenttikallion paljastuma. " ChemCam pystyy pitkällä optisella ulottuvuudellaan analysoimaan esineitä, jotka ovat roverin mekaanisen varren ulottumattomissa, jopa yläpuolella.
Lisäksi ChemCam pystyy suorittamaan kemiallisen analyysin kivinäytteiden pienistä osista ennen niiden murskaamista ja kuljettamista MSL: n sisäisiin analyysilaitteisiin
"Uskon, että tätä instrumenttia tulee käyttämään paljon," Wiens sanoo, "koska voimme ottaa paljon tietoja nopeasti. Joten yksi hienoista asioista on, että voimme saada paljon suuremman tietokannan kivinäytteistä kuin jotkut in situ -tekniikoista. Mielestäni siitä tulee jännittävä instrumentti rakentamiseen ja lentämiseen. "
Palluconi näkee MSL: n välivaiheena MER: n ja suoran elämänhaun välillä Marsilla. "Pidän MSL: ää eräänlaisena siirtymätehtävänä planeettojen etsinnän tavanomaisempien näkökohtien välillä, joihin sisältyy geologia ja geofysiikka, ja Marsin ilmakehän takia, ilmaston ja sään olosuhteissa tulevaisuuden alueille, mikä tekee suorat elämänhaut. Joten MSL: n yleistavoite on arvioida sen alueen asumiskelpoisuus, johon ajoneuvo Marsilla pääsee. "
Lähitulevaisuus
Koska NASA päätti vasta joulukuussa 2004, mitkä MSL: lle ehdotetut tieteelliset instrumentit tosiasiallisesti lentävät, kaikki tutkijat, joiden projektit valittiin, ryöstävät viimeistelemään instrumenttejaan. "Operaatio on vaiheessa A, joka on määritelmävaihe, joten se on todella operaation varhaisin muodollinen vaihe", Palluconi sanoo. ”Tiedepuolen perustyönä on nyt selvittää, mihin instrumentit asetetaan roverille, kuinka täyttää niiden lämpövaatimukset, miten voidaan varmistaa, että niillä on tarvittavat näkökentät ja että muut vaatimukset täytetään. Tietenkin, itse ajoneuvoa suunnitellaan samaan aikaan ja suunnittelua hienosäädetään. Joten työtä on vielä melko paljon, ja olemme todennäköisesti vain vuoden päässä alustavasta suunnitteluarvioinnista, joka vuoden 2009 julkaisuaikataulussa tapahtuisi ensi helmikuussa. "
Jotkut Mars Science Laboratoryn näkökohdat pysyvät ilmassa. Monet MSL: n tieteellisistä välineistä vaativat paljon voimaa. Ehdotettu energianlähde, radioisotooppien virtalähde, vaatii tulevaisuuden presidentin hyväksynnän. Ja NASA aloitti maaliskuussa 2005 mahdollisuuden lentää kaksi MSL-moottoriajoneuvoa vuonna 2011 yhden sijaan vuonna 2009.
Alkuperäinen lähde: NASA Astrobiology Magazine
