בפעם השנייה בתולדותיה, האנושות תשגר מטוס מתחת לשמים זרים - ולראשונה בהיסטוריה הוא יהיה כבד יותר מה"אוויר "המקומי. בנוסף, ההתמדה תוכל להבהיר מספר נושאים בעלי חשיבות ניכרת לחקר ואף להתיישבות מאדים. עם זאת, אפשר לחזות ברמת ודאות גבוהה מה הוא לא יוכל: להחליט על השאלה האם יש חיים על מאדים. אבל זו כבר לא אשמתו, אלא הבעיה הכללית של מסעות בלתי מאוישים לכוכב האדום. אנו מבינים את הפרטים.
ביולי 2020 שלחה נאס"א רובר חדש למאדים, ואתמול, 18 בפברואר, היא הגיעה סוף סוף לפני השטח של הכוכב האדום. נקודת הנחיתה הייתה מכתש יזרו - בעבר, אגם די גדול, שלצידו עדיין ניתן לראות את הדלתא המיובשת של הנהר שזרמה פעם לאגם זה.
שמו של המכתש דומה למילה הרוסית "אגם" מכיוון שהוא נקרא בשנת 2007 לכבוד העיר ג'זרו ברפובליקה סרפסקה (בוסניה והרצגובינה), ומשמעות המילה הזו היא בדיוק "אגם".
תקוות לגילוי החיים: תיאורטיות בלבד
אתר הנחיתה נבחר לא כל כך מכיוון שהיה שם מאגר. ישנם הרבה אגמים, ים ונהרות לשעבר על מאדים. ומוקדם יותר, אותה סקרנות כבר עברה במקומות כאלה. אבל לג'זרו יש משהו נדיר במקומות אחרים - תמונות מסלול של נאס"א הראו סלעים פחמניים שרצים לאורך שפת המכתש הזה. על כדור הארץ, סלעים אלה הם לעתים קרובות זכר לחיים קודמים.
ידוע כי, בתיאוריה, ציאנובקטריה יכולה להתקיים בתנאי מאדים. בעבר של כדור הארץ הם יצרו לעתים קרובות מחצלות ציאנובקטריאליות - שרידי המאובנים שלהם נקראים גם "סטרומטוליטים". בכוכב הלכת שלנו, גילם מגיע ל -3.7 מיליארד שנים, ולפעמים הרוח חושפת את המשקעים שמעליהם כך שעקבותיהם של ציאנובקטריות עתיקות כמעט על פני השטח. בתיאוריה, אירוע דומה בג'זרו יכול לאפשר להתמדה לחקור את שרידי חיי המאדים העתיקים.
לרוע המזל, זוהי תיאוריה, אך בפועל, סלעי פחמתי קדומים חשופים "כלפי חוץ" יכולים להשתנות בצורה כה חזקה על ידי שחיקת הרוחות (הפגזות באבק וגרגירי חול), כמו גם קרינה קוסמית, עד שהמחקר שלהם לא יאפשר פירוש חד משמעי. מציאתם של סטרומטוליטים די אמיתיים.
כמובן שבקרבת מקום, ממש מתחת לעשרות סנטימטרים של חול, עשויים להיות עקבות שמורים היטב על חיים קדומים. אבל אין מה "להגיע" אליהם: הכלים הקיימים בהתמדה, כמו אלה של אחיו התאום קוריוסיטי, פשוט אינם מאפשרים לך להיכנס עמוק יותר לאדמה במשך יותר מכמה סנטימטרים.
במה זה שונה מסקרנות?
הזכרנו כי לרובר החדש יש אותן מערכות קידוח משטח כמו הישנות, שעדיין פועל על מאדים תשע שנים לאחר הנחיתה. אבל לרכב החדש יש גם כמה הבדלים מעניינים.
ראשית, זהו הרובר הכבד ביותר שנבנה אי פעם על ידי בני אדם. אם סקרנות שקל 900 ק"ג, אז המכשיר החדש - 1025 ק"ג. המשקל העיקרי הוא תוצאה של שינוי שישה גלגלי המכונית. ב- Curiosity, האלומיניום של החישוקים לא נבחר בצורה נכונה למדי: דק מדי. כתוצאה מכך, האדמה המקומית יצרה בה חורים במהירות. עדיין אפשר לזוז, אבל החדירות מזה כמובן לא השתפרה וצריכת האנרגיה במהלך התנועה עלתה.
הגלגלים עצמם התמדה - כדי להגדיל את כל אותה יכולת קרוס -קאנטרי - מתווספים בקוטר, בהיקף של 525 מילימטר מול 500 מילימטר עבור סקרנות. החישורים של הגלגלים נשמרו טיטניום, אך כפופים לשיפור החוזק הכללי של הגלגלים. כל זה אינו ביטחון ריק: הסיבה העיקרית למותם של כל הסובבים היא שהם נתקעים באדמה. לכן יש חשיבות רבה לאמינות הגלגלים הטובה ביותר.
הבדל חשוב נוסף: חללית MOXIE, שלא היה לרובר הישן. חברת MOXIE תערוך ניסוי בפירוק CO2 - הגז העיקרי באטמוספירה המאדים - ל- CO ו- O2 (פחמן חד חמצני וחמצן). היתרון התיאורטי של הניסוי ברור: הוא יראה אם ריאלי להשיג חמצן ישירות מ"אוויר "המאדים, שם אין כמעט חמצן משל עצמו. MOXIE אמורה לייצר עד 22 גרם O2 לשעה במשך 1230 שעות - בערך אותה כמות חמצן ליחידת זמן נספגת על ידי אדם תחת פעילות גופנית סדירה. נראה כי הדבר יסייע למשלחות מאוישות עתידיות.
כמעט הכל לא כל כך צבעוני. יותר עתיר אנרגיה להפיק חמצן מהאווירה המקומית הנדירה ביותר מאשר בפירוק בנאלי של מים לחמצן ומימן באמצעות אלקטרוליזה. 15 ק"ג MOXIE צורכת 300 וואט בעומס שיא (אם כי לא לזמן רב). כמעט כל המתכננים של משלחות מאוישות עתידיות סבורים שצריך לנחות אותם במקום שבו קרח מים קרוב לפני השטח של מאדים. לאחר פירוק המים שלה, הרבה יותר קל להשיג חמצן.
אבל הרובר לא יכול לחפור. לכן, כקורבן של שיכרון עם אלכוהול אתילי מאנקדוטה, הוא צריך "לחפש את המפתחות לא במקום שבו איבד, אלא מתחת לפנס, שם הוא בהיר יותר" - כדי לא להגדיר את הניסוי שהכי שימושי עבור משלחות עתידיות., אבל כזה שמותר על ידי האפשרויות המוגבלות מאוד של רוברים ארציים.
ההבדל השלישי החשוב מסקרנות: גלאי נויטרון המים הרוסי DAN שפותח על ידי מכון מחקר החלל של האקדמיה הרוסית למדעים הוחלף במכ"ם RIMFAX, מכוון כלפי מטה ופולט בתדר של 150-200 מגה-הרץ. הוא, בניגוד לגלאי נויטרונים, אינו רואה מים כרוכים במינרלים בצורה גרועה. אך עליו להבחין בין קרח מים לבין עקבות של מים נוזליים בעומק של 10 מטרים. זהו מכשיר חשוב ביותר: DAN ראה מים לא עמוקים יותר מכמה מטרים. וככל שיותר עמוק, הטמפרטורה גבוהה יותר - והסבירות להימצאות מי מלח נוזליים. נכון, הרבה יותר קשה לו להבחין בין מינרלים רוויים במים, בניגוד לגלאי נויטרונים.
בתיאוריה, חלק מהדגימות שנאספו על ידי התמדה בשנת 2026 ניתנות לקחת על ידי רובר הנאס"א הבא ולאחר מכן לשלוח אותן לכדור הארץ. הנקודה היא כי רובר ה"הובלה "יהיה קל יותר מזה ה"אוניברסלי". והעברת דגימות ממאדים לכוכב הלכת שלנו תדרוש משלחת עם מסת נחיתה עצומה: כדי להמריא מהכוכב האדום, יהיה צורך להביא את הדלק מכדור הארץ.
לבסוף, יש הבדל אחד שאינך יכול לראות בעיניים, אך הוא עדיין מחמם את נפשו של הצד האמריקאי. ההתמדה החליפה תחליף לייבוא למקור אנרגיה: על הסיפון לא מדובר בפלוטוניום -238 רוסי, אלא באנלוגי אמריקאי, שהפקתו הוקמה לבסוף בארצות הברית בשנים האחרונות. כוחו של מחולל הרדיו -איזוטופים בפלוטוניום זה נשאר זהה: קצת יותר מ -100 וואט, בערך כמו נורת ליבון חזקה.
משימה נפרדת: מטוס שני מתחת לשמים זרים
התמדה נושאת עימה את מזל"ט הקליטה החכמה. מבחינה טכנית מדובר במסוק קואקסיאלי מסוג קמובסקי. טווח הלהב הוא 1, 2 מטר, המשקל הוא 1, 8 ק"ג בלבד. מהירות הסיבוב של הלהבים תהיה עד 40 סיבובים בשנייה. יש צורך במימדים עצומים ומהירות סיבוב כזו מכיוון שהאטמוספירה של מאדים צפופה פי 100-150 מזה של כדור הארץ. ניסויים בחדר אטום הראו שעם פרמטרים נמוכים יותר, המכשיר פשוט לא ימריא לשם.
הספק של המזל"ט הוא עד 350 וואט, יותר ממקור הכוח של הרובר. לכן, המיני-מסוק צובר תחילה מטען בסוללת הליתיום המשולבת ב -0.27 קילוגרם, ואז טס, אך לא יותר משלוש דקות.
כדי לא לעזוב את Ingenuity ללא חיוב, הוא לא ישוחרר מהרובר יותר ממאה מטרים.עם זאת, למשימות עתידיות המצב עשוי להשתנות במקצת. במקרה של חקר ירידה לצינורות הלבה של מאדים, מזל"ט הוא כמעט בלתי ניתן להחלפה. העובדה היא שרובוטים נעים בצורה גרועה ביותר על משטחי קרקע קשים (שהרגו רובים רבים אפילו במישור). אך טיסה היא עיסוק הומוגני יחסית, שבו גם ללא אינטליגנציה אנושית, סביר יותר להישרדות המנגנון.
לכן מזל"טים הם כמעט הדרך האמיתית היחידה לחקור מערות לבה מאדים. הוא האמין כי יש שם הרבה קרח מים. ומרחק מהכניסה זה יכול להיות הרבה יותר חם מאשר על פני השטח. יהיה נחמד לבדוק את שתי ההשערות הללו, מכיוון שחום ומים הם מנבאים טובים לחיים אפשריים. אגב, מספר מדענים בטוחים שבצינורות כאלה צריך לחפש אותו במאדים.
כמובן, חוכמה היא רק השלב הראשון בדרך זו. כדי לחקור את המערות במלואן, יידרשו מכשירים גדולים בהרבה, אך תחילה עליך לבדוק האם אפילו מזל"ט קטן "אימון" יכול להתמודד שם.
אם ההמצאה תמריא בהצלחה, זה יהיה הישג עצום. עד כה, המכשיר, המיועד לטיסה ארוכה מתחת לשמים של כוכב לכת זר, טס רק בברית המועצות-וזמן רב מאוד, כבר בשנת 1984 (המשימות "Vega-1" ו- "Vega-2"). יותר מ -36 שנים חלפו - הגיע הזמן לחדש סוף סוף את ההישג הוותיק הזה.
בואו נסכם. ההתמדה אינה יקרה מדי (כ -2.5 מיליארד דולר) משימה אוטומטית, אשר, ככל הנראה, תוכל לעבוד על מאדים במשך שנים רבות. כמו כל אוטומטיות החלל הנע, היא איננה אוניברסלית מספיק כדי לפתור את השאלה "האם יש חיים על מאדים". אפילו לאחר שעבר ממש מטר מעל מושבה חיידקית תת קרקעית, ההתמדה לא יכולה להגיע אליה בשום צורה: אין תרגיל רגיל.
אבל זה לא הייחודיות שלו: רוברים פלנטרים מודרניים, באופן עקרוני, מונעים מהזדמנויות כאלה. אפילו נחיתה נייחת דוגמת Insight של נאס"א, שאינה דורשת ניידות, לא יכולה לחפור בעומק של יותר מעשר סנטימטרים.
עם זאת, היכולות המוגבלות של משימות למאדים אינן לנצח. עם סבירות גבוהה, בעשר השנים הקרובות, נוסע עם יכולות של ספינת הכוכבים, פלטפורמת נחיתה גדולה מאי פעם שיצרה המין האנושי, יגיע לשם. אם זה יקרה, אנשים יהיו גם על מאדים. והם, כמובן, יוכלו להגיע לתחתית החיים התת -קרקעיים של מאדים - אם הם שם, כמובן. ואכן, בניגוד לרובוטים, הגפיים שלנו הרבה יותר תכליתיות, והמוח שלנו הרבה יותר גמיש.