Marte 2020 - Mars 2020
Tipo de missão | Exploração de Marte |
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Operador | |
COSPAR ID | 2020-052A |
SATCAT nº | 45983 |
Duração da missão | |
Propriedades da espaçonave | |
Nave espacial | |
Massa de lançamento | 3.649 quilogramas (8.045 lb) |
Início da missão | |
Data de lançamento | 30 de julho de 2020, 11:50:00 UTC |
Foguete | Atlas V 541 (AV-088) |
Local de lançamento | Cabo Canaveral , SLC-41 |
Contratante | United Launch Alliance |
Mars rover | |
Data de desembarque | 18 de fevereiro de 2021, 20:55 UTC |
Local de pouso |
Octavia E. Butler Landing , Jezero 18.4447 ° N 77.4508 ° E 18 ° 26′41 ″ N 77 ° 27′03 ″ E / |
Distância dirigida | 1,97 km (1,22 mi) em 16 de agosto de 2021 |
Aeronave marte | |
Data de desembarque | |
Local de pouso | Heliporto no Wright Brothers Field perto de Octavia E. Butler Landing , Jezero 18.44486 ° N 77.45102 ° E 18 ° 26′41 ″ N 77 ° 27′04 ″ E / |
Distância voada | 2,83 km (1,76 mi) em 5 de setembro de 2021 |
NASA (esquerda) e insígnias JPL |
Mars 2020 é uma sonda Marte missão formando parte da NASA 's Programa de Exploração de Marte que inclui a sonda A perseverança e a pequena robótico, coaxial helicóptero engenho . Marte 2020 foi lançado da Terra em um veículo de lançamento Atlas V às 11:50:01 UTC em 30 de julho de 2020, e a confirmação do toque na cratera marciana Jezero foi recebida às 20:55 UTC em 18 de fevereiro de 2021. Em 5 de março de 2021 , A NASA nomeou o local de pouso do rover Octavia E. Butler Landing . Em 14 de outubro de 2021, Perseverança e Ingenuidade estiveram em Marte por 231 sóis (238 dias no total ; 238 dias ).
O Perseverance investigará um ambiente antigo astrobiologicamente relevante em Marte e investigará seus processos geológicos de superfície e sua história , incluindo a avaliação de sua habitabilidade passada , a possibilidade de vida passada em Marte e o potencial para preservação de bioassinaturas em materiais geológicos acessíveis. Ele armazenará em cache os contêineres de amostra ao longo de sua rota para recuperação em uma possível missão futura de retorno de amostra a Marte . A missão Mars 2020 foi anunciada pela NASA em 4 de dezembro de 2012 na reunião de outono da American Geophysical Union em San Francisco. O design do Perseverance é derivado do rover Curiosity e usa muitos componentes já fabricados e testados, além de novos instrumentos científicos e uma perfuratriz . O rover também emprega dezenove câmeras e dois microfones, permitindo a gravação de áudio do ambiente marciano. Em 30 de abril de 2021, o Perseverance se tornou a primeira espaçonave a ouvir e gravar outra espaçonave, o helicóptero Ingenuity , em outro planeta.
O lançamento do Mars 2020 foi o terceiro de três missões espaciais enviadas a Marte durante a janela de lançamento de Marte em julho de 2020 , com missões também lançadas pelas agências espaciais nacionais dos Emirados Árabes Unidos (a Missão dos Emirados Marte com o orbitador Hope em 19 de julho) e China (a missão Tianwen -1 em 23 de julho, com um orbitador, uma câmera remota implantável, um módulo de pouso e um rover Zhurong ).
Objetivos
A missão buscará sinais de condições habitáveis em Marte no passado antigo e também buscará evidências - ou bioassinaturas - de vida microbiana passada e água. A missão foi lançada em 30 de julho de 2020 em um Atlas V-541 , e o Laboratório de Propulsão a Jato administrou a missão. A missão faz parte do Programa de Exploração de Marte da NASA . A Equipe de Definição da Ciência propôs que o rover colete e empacote até 31 amostras de núcleos de rocha e solo superficial para uma missão posterior de trazer de volta para análise definitiva na Terra. Em 2015, eles expandiram o conceito, planejando coletar ainda mais amostras e distribuir os tubos em pequenas pilhas ou esconderijos na superfície de Marte.
Em setembro de 2013, a NASA lançou um Anúncio de Oportunidade para que os pesquisadores propusessem e desenvolvessem os instrumentos necessários, incluindo o Sistema de Cache de Amostras. Os instrumentos científicos para a missão foram selecionados em julho de 2014, após um concurso aberto com base nos objetivos científicos definidos um ano antes. A ciência conduzida pelos instrumentos do rover fornecerá o contexto necessário para análises detalhadas das amostras devolvidas. O presidente da Equipe de Definição de Ciência afirmou que a NASA não presume que alguma vez existiu vida em Marte, mas dadas as recentes descobertas do rover Curiosity , a vida passada em Marte parece possível.
O rover Perseverance explorará um local que provavelmente era habitável. Ele buscará sinais de vida passada, reservará um cache retornável com as amostras de solo e núcleo de rocha mais atraentes e demonstrará a tecnologia necessária para a futura exploração humana e robótica de Marte. Um requisito fundamental da missão é ajudar a preparar a NASA para sua missão de retorno de amostra a Marte de longo prazo e para os esforços de missão tripulada . O rover fará medições e demonstrações de tecnologia para ajudar os projetistas de uma futura expedição humana a entender qualquer perigo representado pela poeira marciana e testará a tecnologia para produzir uma pequena quantidade de oxigênio puro ( O
2) do dióxido de carbono atmosférico marciano ( CO
2)
A tecnologia aprimorada de pouso de precisão que aumenta o valor científico das missões robóticas também será crítica para a eventual exploração humana na superfície. Com base nas informações da Equipe de Definição da Ciência, a NASA definiu os objetivos finais para o rover de 2020. Esses se tornaram a base para solicitar propostas para fornecer instrumentos para a carga útil científica do rover na primavera de 2014. A missão também tentará identificar a água subterrânea , melhorar as técnicas de pouso e caracterizar o clima , poeira e outras condições ambientais potenciais que podem afetar o futuro astronautas que vivem e trabalham em Marte.
Um requisito fundamental da missão para este rover é que ele deve ajudar a preparar a NASA para sua campanha de missão de retorno de amostra a Marte (MSR), que é necessária antes que qualquer missão tripulada ocorra. Tal esforço exigiria três veículos adicionais: uma sonda, uma sonda buscar, e um de dois estágios , de combustível sólido Marte veículo de subida (MAV). Entre 20 e 30 amostras perfuradas serão coletadas e armazenadas em pequenos tubos pelo rover Perseverance , e serão deixadas na superfície de Marte para possível recuperação posterior pela NASA em colaboração com a ESA . A "buscar rover" seria recuperar os caches de amostras e entregá-los a um de dois estágios , de combustível sólido Mars veículo de subida (MAV). Em julho de 2018, a NASA contratou a Airbus para produzir um estudo de conceito de "fetch rover". O MAV seria lançado de Marte e entraria em uma órbita de 500 km e se encontraria com o Next Mars Orbiter ou Earth Return Orbiter . O recipiente da amostra seria transferido para um veículo de entrada na Terra (EEV) que o traria para a Terra, entraria na atmosfera sob um pára-quedas e em terra firme para recuperação e análises em laboratórios seguros especialmente projetados.
Na primeira campanha científica, a Perseverance realiza um movimento de arco em direção ao sul de seu local de pouso até a unidade de Séítah para realizar um "mergulho com o dedo do pé" na unidade para coletar medições de sensoriamento remoto de alvos geológicos. Depois disso, ela retornará ao Chão da Cratera Fraturado Áspero para coletar a primeira amostra de núcleo lá. A passagem pelo local de pouso de Octavia B. Butler conclui a primeira campanha científica.
A segunda campanha começará com vários meses de viagem em direção aos "Três Garfos", onde Perseverance pode acessar locais geológicos na base do antigo delta do rio Neretva, bem como subir o delta dirigindo por uma parede de vale a noroeste.
Nave espacial
Estágio de cruzeiro e EDLS
Os três principais componentes da espaçonave Mars 2020 são o estágio de cruzeiro de 539 kg (1.188 lb) para viagens entre a Terra e Marte; o Sistema de Entrada, Descida e Pouso (EDLS) que inclui o veículo de descida aeroshell de 575 quilogramas (1.268 lb) + escudo térmico de 440 quilogramas (970 lb); e o estágio de descida de 1.070 quilogramas (2.360 lb) (massa alimentada) necessário para levar Perseverança e Ingenuidade com segurança à superfície marciana. O Estágio de Descida carrega 400 kg (880 lb) de propelente de pouso para a queima final suave após ser desacelerado por um pára-quedas de 21,5 metros de largura (71 pés) e 81 kg (179 lb). O rover de 1.025 kg (2.260 lb) é baseado no design do Curiosity . Embora existam diferenças nos instrumentos científicos e na engenharia necessária para apoiá-los, todo o sistema de pouso (incluindo o estágio de descida e a proteção contra calor) e o chassi do rover podem ser essencialmente recriados sem qualquer engenharia ou pesquisa adicional. Isso reduz o risco técnico geral para a missão, enquanto economiza dinheiro e tempo no desenvolvimento.
Uma das atualizações é uma técnica de orientação e controle chamada "Terrain Relative Navigation" (TRN) para ajustar a direção nos momentos finais do pouso. Este sistema permitiu uma precisão de pouso dentro de 40 m (130 pés) e evitou obstáculos. Esta é uma melhoria marcante em relação à missão do Laboratório de Ciência de Marte , que tinha uma área elíptica de 7 por 20 km (4,3 por 12,4 milhas). Em outubro de 2016, a NASA relatou o uso do foguete Xombie para testar o Lander Vision System (LVS), como parte das tecnologias experimentais de Descida Autônoma e Ascent Powered-Flight Testbed (ADAPT), para o pouso da missão Mars 2020, destinado a aumentar o pouso precisão e evitar perigos de obstáculo.
Perseverance rover
Perseverança foi concebido com a ajuda de Curiosity 's equipe de engenharia, já que ambos são bastante semelhantes e hardware comum share. Engenheiros redesenhado perseverança de rodas a ser mais robustas do que curiosidade 's , o qual, após km de condução sobre a superfície de Marte, mostraram deterioração progrediu. Perseverança terá mais espessos, mais duráveis alumínio rodas, com uma largura reduzida e um maior diâmetro, 52,5 cm (20,7 polegadas), do que curiosidade de 50 cm (20 pol) rodas. As rodas de alumínio são cobertas por presilhas para tração e raios curvos de titânio para suporte elástico. A combinação do conjunto de instrumentos maior, novo Sampling e Caching System e rodas modificadas torna o Perseverance 14 por cento mais pesado do que o Curiosity , com 1.025 kg (2.260 lb) e 899 kg (1.982 lb), respectivamente. O rover incluirá um braço robótico de cinco articulações medindo 2,1 m (6 pés 11 pol.) De comprimento. O braço será usado em combinação com uma torre para analisar amostras geológicas da superfície marciana.
Um gerador termelétrico de radioisótopo multimissão (MMRTG), deixado como uma peça de backup para o Curiosity durante sua construção, foi integrado ao rover para fornecer energia elétrica. O gerador tem uma massa de 45 kg (99 lb) e contém 4,8 kg (11 lb) de dióxido de plutônio como fonte de suprimento constante de calor que é convertido em eletricidade. A energia elétrica gerada é de aproximadamente 110 watts no lançamento, com pouca diminuição ao longo do tempo da missão.
Duas baterias recarregáveis de íon de lítio estão incluídas para atender às demandas de pico das atividades do rover quando a demanda excede temporariamente os níveis estáveis de saída elétrica do MMRTG. O MMRTG oferece uma vida útil operacional de 14 anos e foi fornecido à NASA pelo Departamento de Energia dos Estados Unidos . Ao contrário dos painéis solares, o MMRTG não depende da presença do Sol para obter energia, proporcionando aos engenheiros uma flexibilidade significativa na operação dos instrumentos do rover, mesmo à noite e durante tempestades de poeira, e durante o inverno.
O radar RIMFAX desenvolvido na Noruega é um dos sete instrumentos colocados a bordo. O radar foi desenvolvido em conjunto com a FFI ( Norwegian Defense Research Establishment ), liderada pelo Investigador Principal Svein-Erik Hamran da FFI, o Centro Espacial Norueguês e várias empresas norueguesas. O espaço também foi encontrado pela primeira vez para um helicóptero não tripulado, que será controlado pelo engenheiro cibernético Håvard Fjær Grip treinado pela NTNU ( Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia ) e sua equipe no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Los Angeles.
Helicóptero engenhoso
Ingenuity é um helicóptero robótico que demonstrou a tecnologia para voo de helicópteros na atmosfera extremamente fina de Marte . A aeronave foi lançada do convés do rover e voou cinco vezes durante sua campanha de teste de 30 dias no início da missão. Cada vôo durou no máximo 117 segundos, em altitudes variando de 3 a 10 metros (10 a 33 pés) do solo e a uma distância máxima de 266 m (873 pés). Usava controle autônomo e se comunicava com o Perseverance diretamente após cada pouso. É o primeiro vôo motorizado em outro planeta, e a NASA será capaz de desenvolver o projeto para futuras missões a Marte.
Missão
A missão irá explorar a cratera de Jezero , que os cientistas especulam ser um lago de 250 m (820 pés) de profundidade, cerca de 3,9 bilhões a 3,5 bilhões de anos atrás. Jezero hoje apresenta um proeminente delta de rio, onde a água que flui depositou muitos sedimentos ao longo das eras, o que é "extremamente bom na preservação de bioassinaturas ". Os sedimentos no delta provavelmente incluem carbonatos e sílica hidratada, conhecidos por preservar fósseis microscópicos na Terra por bilhões de anos. Antes da seleção de Jezero, oito locais de pouso propostos para a missão estavam sendo considerados até setembro de 2015; Columbia Hills na cratera Gusev , cratera Eberswalde , cratera Holden , cratera Jezero, Mawrth Vallis , Northeastern Syrtis Major Planum , Nili Fossae e Southwestern Melas Chasma .
Um workshop foi realizado de 8 a 10 de fevereiro de 2017 em Pasadena, Califórnia , para discutir esses locais, com o objetivo de reduzir a lista a três locais para análise posterior. Os três locais escolhidos foram a cratera Jezero, Northeastern Syrtis Major Planum e Columbia Hills. A cratera Jezero foi finalmente selecionada como local de pouso em novembro de 2018. O "fetch rover" para devolver as amostras deve ser lançado em 2026. As operações de aterrissagem e superfície do "fetch rover" aconteceriam no início de 2029. O retorno mais rápido para a Terra está previsto para 2031.
Lançamento e cruzeiro
A janela de lançamento, quando as posições da Terra e de Marte eram ideais para viajar a Marte, abriu em 17 de julho de 2020 e durou até 15 de agosto de 2020. O foguete foi lançado em 30 de julho de 2020 às 11:50 UTC, e o rover pousou em Marte em 18 de fevereiro de 2021 às 20:55 UTC, com uma missão de superfície planejada de pelo menos um ano de Marte (668 sóis ou 687 dias terrestres). A NASA não foi a única missão de Marte a usar esta janela: a Agência Espacial dos Emirados Árabes Unidos lançou sua Missão Marte dos Emirados com o orbitador Hope em 20 de julho de 2020, que chegou à órbita de Marte em 8 de fevereiro de 2021, e a Administração Espacial Nacional da China lançou Tianwen- 1 em 23 de julho de 2020, chegando à órbita em 10 de fevereiro de 2021 e pousando suavemente com o rover Zhurong em 14 de maio de 2021.
A NASA anunciou que todas as manobras de correção de trajetória (TCM) foram um sucesso. A espaçonave disparou propulsores para ajustar seu curso em direção a Marte, mudando o ponto inicial de pós-lançamento da sonda para o Planeta Vermelho.
Entrada, descida e pouso (EDL)
Antes do pouso, a equipe de ciência de um módulo de pouso anterior da NASA, o InSight , anunciou que tentaria detectar a sequência de entrada, descida e pouso (EDL) da missão Marte 2020 usando sismômetros InSight. Apesar de estar a mais de 3.400 km (2.100 mi) de distância do local de pouso em Marte, a equipe indicou que havia a possibilidade de que os instrumentos do InSight fossem sensíveis o suficiente para detectar o impacto hipersônico dos dispositivos de equilíbrio de massa de cruzeiro do Mars 2020 com a superfície de Marte.
A aterrissagem do rover foi planejada de forma semelhante ao Laboratório de Ciências de Marte usado para implantar o Curiosity em Marte em 2012. A nave da Terra era uma cápsula de fibra de carbono que protegia o rover e outros equipamentos do calor durante a entrada na atmosfera de Marte e orientação inicial em direção ao planejado local de pouso. Depois de passar, a nave lançou o escudo térmico inferior e disparou pára-quedas do escudo superior para reduzir a velocidade da descida a uma velocidade controlada. Com a nave se movendo a menos de 320 km / h (200 mph) e cerca de 1,9 km (1,2 mi) da superfície, o conjunto do rover e do skycrane se separou do escudo superior e os jatos de propulsão do foguete no skycrane controlaram a descida restante para o planeta . Conforme o skycrane se aproximava da superfície, ele abaixou o Perseverance por meio de cabos até confirmar o toque, desconectou os cabos e voou para longe para evitar danificar o rover.
O Perseverance pousou com sucesso na superfície de Marte com a ajuda do skycrane em 18 de fevereiro de 2021 às 20:55 UTC, para iniciar sua fase científica, e começou a enviar imagens de volta para a Terra. O Ingenuity reportou de volta à NASA por meio dos sistemas de comunicação do Perseverance no dia seguinte, confirmando seu status. O helicóptero não deveria ser implantado por pelo menos 60 dias na missão. A NASA também confirmou que o microfone de bordo do Perseverance sobreviveu à entrada, descida e pouso (EDL), junto com outros dispositivos de gravação visual de ponta, e lançou o primeiro áudio gravado na superfície de Marte logo após o pouso, capturando o som de uma brisa marciana , bem como um zumbido do próprio veículo espacial. Em 7 de maio de 2021, a NASA confirmou que Preservance conseguiu gravar áudio e vídeo do quarto vôo do Ingenuity, que ocorreu em 30 de abril de 2021.
Principais marcos e obras da missão
- 18 de fevereiro de 2021 - Aterrissagem da Perseverança na superfície de Marte
- 4 de março de 2021 - Primeiro grande teste das funções de impulso de Perseverança
- 3 de abril de 2021 - Implantação de Ingenuidade
- 3-4 de abril de 2021 - Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA) registrou o primeiro boletim meteorológico em Marte
- 19 de abril de 2021 - Primeiro grande teste de vôo da Ingenuidade
- 20 de abril de 2021 - Mars Oxygen ISRU Experiment (MOXIE) gerou 5,37g de gás oxigênio a partir de dióxido de carbono em seu primeiro teste em Marte
- 1 de junho de 2021 - Perseverança inicia sua primeira campanha científica.
- 8 de junho de 2021 - Sétimo vôo da Ingenuidade .
- 21 de junho de 2021 - Oitavo vôo da Ingenuidade . O “problema do cão de guarda”, um problema recorrente que ocasionalmente impedia o Ingenuity de voar, foi corrigido.
- 5 de julho de 2021 - Nono vôo da Ingenuidade . Este voo é o primeiro a explorar áreas que só um veículo aéreo consegue, tomando um atalho sobre a unidade de Séítah . As ondulações arenosas da unidade de Séítah provariam ser muito difíceis para o Perseverance passar diretamente.
- Meados de agosto de 2021 - O Perseverance terá adquirido sua primeira amostra do antigo leito de lago, perfurando "núcleos do tamanho de um dedo de rocha marciana para retornar à Terra".
Amostras em cache para a missão de retorno de amostra de Marte
Galeria
Custo
A NASA planeja gastar cerca de US $ 2,8 bilhões na missão Marte 2020 ao longo de 10 anos: quase US $ 2,2 bilhões no desenvolvimento do rover Perseverance , US $ 80 milhões no helicóptero Ingenuity , US $ 243 milhões em serviços de lançamento e US $ 296 milhões em 2,5 anos de operações missionárias. Ajustado pela inflação, Marte 2020 é a sexta missão planetária robótica mais cara feita pela NASA e é mais barata que seu antecessor, o rover Curiosity . A Perseverance usou hardware sobressalente e designs "feitos para imprimir" da missão Curiosity , o que ajudou a economizar "provavelmente dezenas de milhões, senão 100 milhões de dólares", de acordo com o vice-engenheiro-chefe da Mars 2020, Keith Comeaux.
Alcance público
Para aumentar a conscientização pública sobre a missão Marte 2020, a NASA empreendeu uma campanha "Envie seu nome a Marte", por meio da qual as pessoas poderiam enviar seus nomes a Marte em um microchip armazenado a bordo do Perseverance . Após registrar seus nomes, os participantes receberam um ticket digital com detalhes do lançamento e destino da missão. Houve 10.932.295 nomes submetidos durante o período de registro. Além disso, a NASA anunciou em junho de 2019 que um concurso de nomeação de alunos para o rover seria realizado no outono de 2019, com a votação de nove nomes finalistas em janeiro de 2020. Perseverança foi anunciado como o nome vencedor em 5 de março de 2020.
Em maio de 2020, a NASA anexou uma pequena placa de alumínio ao Perseverance para comemorar o impacto da pandemia COVID-19 e prestar "homenagem à perseverança dos profissionais de saúde em todo o mundo". A Placa de Perseverança COVID-19 apresenta o planeta Terra acima da Vara de Asclépio , com uma linha mostrando a trajetória da espaçonave Mars 2020 partindo da Terra.
Um pequeno pedaço da aba de cobertura a partir das irmãos Wright '1903 insecto está ligado a um cabo debaixo Engenho ' painel solar s.
O cientista da NASA Swati Mohan deu a notícia do pouso bem-sucedido.
Veja também
- ExoMars , programa de exploração europeu-russo de Marte
- Exploração de Marte
- Lista de missões a Marte
- Mars Astrobiology Explorer-Cacher
Referências
links externos
- Mídia relacionada a Marte 2020 no Wikimedia Commons
- Website oficial
- Marte 2020: Montagem - Descrição geral (NASA)
- Marte 2020: Relatório da Equipe de Definição de Ciência (NASA)
- Marte 2020: Envie seu nome para Marte
- Marte 2020: Vote no nome do rover
- Marte 2020: NASA Eyes-on-the-Solar-System
- meios de comunicação
- Marte 2020: Objetivos científicos propostos (3:09; julho de 2013) no YouTube
- Mars 2020: Rover and Beyond Conference (51:42; julho de 2014) no YouTube
- Mars 2020: Next Mission to Mars (8:57; maio de 2017) no YouTube
- Mars 2020: Building the Mission (3:00; dezembro de 2017) no YouTube
- Mars 2020: Building the Rover (3:50; outubro de 2018) no YouTube
- Marte 2020: sobrevôo da cratera de Jezero (2:13; dezembro de 2018) no YouTube
- Mars 2020: Assembly - (transmissão ao vivo; desde novembro de 2019) no YouTube
- Marte 2020: Visão geral (2:58; julho de 2020) no YouTube
- Marte 2020: LANÇAMENTO do Rover (6:40; 30 de julho de 2020) no YouTube
- Marte 2020: LANÇAMENTO do Rover (1:11; 30 de julho de 2020; NASA) no YouTube
- Mars 2020: LANDING of Rover (3:25; 18 de fevereiro de 2021; NASA) no YouTube
- Marte 2020: ATERRAGEM do Rover (3:55 pm/et/usa, 18 de fevereiro de 2021
- Vídeo: Relatório do helicóptero Mars Perseverance / Ingenuity (9 de maio de 2021; CBS-TV, 60 minutos; 13:33)
- Leitura adicional
- Aryan Tomar, Dr. Heechoon Kwon, Er. Vikas Tomar (2020), 3D Printing and Making Drones with Daddy , "Drones on Mars", ISBN 9781543704952