18 lutego 2021 r. na powierzchni Marsa wylądował kolejny amerykański łazik. Minęło już 12 dni marsjańskich tej misji więc przyszedł czas na pierwszą obszerną relację z Krateru Jezero i podsumowanie dotychczasowych działań pojazdu.
Pojazd Perseverance to następca nadal działającego na Czerwonej Planecie łazika Curiosity. Jest do niego bardzo podobny konstrukcyjnie, ale różnią go cele i ładunek naukowy z jakim poleciał. Najważniejszym zadaniem misji będzie poszukiwanie potencjalnych śladów dawnego życia mikrobiologicznego. Łazik zbada geologię i klimat regionu, w którym wylądował, wykona też pierwszy krok w kierunku powrotu próbek Marsa na Ziemię. Pojazd został wyposażony w mechanizm zbierania fragmentów skał i regolitu, które następnie spakuje do sterylnych pojemników.
Łazik po wylądowaniu pierwsze tygodnie spędzał na weryfikacji działania i kalibracji instrumentów naukowych i przygotowaniach do pierwszego dużego zadania - wypuszczenia na powierzchnię drona Ingenuity, który ma przetestować kontrolowany autonomiczny lot w atmosferze Marsa. Pojazd zdążył już wykonać pierwszą panoramę miejsca lądowania i już wysłał na Ziemię ponad 6000 zdjęć.
Lądowanie
Perseverance wylądował na powierzchni Marsa w kraterze Jezero 18 lutego 2021 r. Pojazd został opuszczony na linach przez stopień zniżania w manewrze zwanym Sky Crane. Koła łazika dotknęły powierzchni o 21.43 czasu polskiego.
Gdy tylko sensory umieszczone w systemie jezdnym poczuły, że łazik dotyka ziemi, odpaliły się ładunki pirotechniczne odcinające liny i plecak rakietowy odleciał na bezpieczną odległość od łazika i rozbił się na powierzchni.
Komputer pokładowy łazika Perseverance przeszedł od razu po wylądowaniu z trybu EDL (wejścia w atmosferę, zniżania i lądowania) do trybu działania na powierzchni. Wykonał wtedy serię autonomicznych pierwszych czynności. Jednym z pierwszych zadań było zrobienie pary zdjęć za pomocą kamer inżynieryjnych HazCam z przodu i z tyłu pojazdu. Zdjęcia zostaną wykonane z niezdjętymi osłonami przeciwpyłowymi. Jeszcze tego samego dnia miniaturowe wersje tych fotografii zostały wysłane na Ziemię.
Zdjęcie powierzchni Marsa z przedniej kamery Hazcam łazika Perseverance. Źródło: NASA/JPL-Caltech.
19 lutego otrzymaliśmy te same zdjęcia w już nieco większej rozdzielczości, a następnie kolejne zdjęcie z HazCam skierowanych na koła łazika w wysokiej rozdzielczości.
W następnych dniach otrzymaliśmy pierwsze zdjęcia z kamer Navcam i Mastcam-Z na maszcie, które pokazały miejsce lądowania. 22 lutego na konferencji prasowej zespół misji zaprezentował film z lądowania złożony z obrazów zarejestrowanych przez kamery inżynieryjne.
Pierwsze zdjęcia łazika z orbity
Pierwsze zdjęcie z orbity wokół Marsa wykonała łazikowi sonda Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). 19 lutego 2021 r. podczas przelotu nad miejscem lądowania kamera HiRISE uchwyciła zarówno pojazd jak i pozostałe elementy, które umożliwiły wylądowanie łazika na powierzchni.
Źródło: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona.
Na powyższej fotografii widać na środku łazik stojący w obrębie śladów odrzuconego regolitu wytworzonego przez stopień zniżania podczas opuszczania łazika na powierzchnię. Wyżej po lewej widać ślady w kształcie litery V po rozbiciu się stopnia zniżania. Stopień zniżania po posadzeniu łazika i odcięciu lin odleciał jak najdalej się dało od pojazdu i gdy skończyło się paliwo rozbił się na powierzchni.
Dalej po lewej widać spadochron i górną część kapsuły, która pełniła kluczową rolę w hamowaniu atmosferycznym statku. W skrajnej prawej części zdjęcia widać osłonę termiczną, która została odrzucona, gdy rozpoczął się lot łazika w kapsule na otwartym spadochronie.
Obiekty które rozbiły się na powierzchni Marsa są dobrze widoczne z orbity i sonda MRO jeszcze wielokrotnie zarejestruje obrazy tego obszaru. Z czasem jednak aktywne procesy atmosferyczne na planecie spowodują powolne zanikanie śladów.
Europejska sonda Trace Gas Orbiter również uchwyciła łazik Perseverance po wylądowaniu. Zdjęcie wykonała kamera CaSSIS 23 lutego 2021 r.
Źródło: ESA/Roscosmos/CaSSIS
Miejsce lądowania
Łazik Perseverance wylądował w Kraterze Jezero o średnicy 45 km. To miejsce, w którym kiedyś (3,5 mld lat temu) znajdowało się jezioro ciekłej wody, do którego wpływała rzeka. Skały osadowe z minerałami ilastymi przeniesionymi przez rzekę mogą mieć zachowane ślady dawnego życia biologicznego (jeśli takie kiedykolwiek na Marsie istniało).
Poniżej mapa na bazie zdjęć satelitarnych sondy MRO z zaznaczonym miejscem lądowania.
Ingenuity raportuje
20 lutego, podczas 2. dnia marsjańskiego misji (Sol 2) do Ziemi dotarł sygnał na temat stanu drona Ingenuity podczepionego pod korpusem łazika. Dostarczone informacje wskazują, że zarówno sam dron jak i jego stacja bazowa, do której jest przyczepiony są w dobrym stanie i działają poprawnie.
Rozpoczęto też proces doładowywania baterii drona. Ingenuity posiada zestaw 6 baterii litowo-jonowych. Są one ładowane przez system zasilania łazika, aż do czasu kiedy dron zostanie wypuszczony na powierzchnię. Wtedy energię elektryczną do baterii dostarczać będzie panel słoneczny zamontowany nad jego śmigłami.
Ingenuity to demonstrator technologii kontrolowanego lotu w marsjańskiej atmosferze, która może się przydać w przyszłych misjach eksploracyjnych np. do przyspieszonego trawersu terenu czy dostania się do trudno dostępnych miejsc. Po testach łazika dron zostanie przetransportowany do płaskiego miejsca gdzie wypuści się go na powierzchnię. Wtedy rozpocznie się trwająca 30 dni marsjańskich kampania testowa.
Podstawowym celem drona jest wykonanie jednego, niewielkiego lotu nad powierzchnią. Jeżeli Ingenuity po tym locie wyląduje bezpiecznie i pozostanie sprawny, to przewidziane jest wykonanie potem jeszcze nawet 4 dodatkowych lotów z rosnącym stopniem trudności.
Pierwsza panorama
21 lutego 2021 r. podczas 3. dnia marsjańskiego misji (Sol 3) para kamer masztowych MastCam-Z wykonała 142 zdjęcia wokół łazika. Zostały one złożone, tworząc pierwszą panoramę okolic lądowania w wysokiej rozdzielczości.
To nie pierwsza panorama stworzona przez Perseverance. Dzień wcześniej za pomocą kamer NavCam została stworzona pierwsza 360-stopniowa mozaika.
Na panoramie, na pierwszym planie widać szczegóły skał z rozdzielczością 3-5 mm/px. Odległe wzniesienia widoczne na horyzoncie mają szczegółowość 2-3 m/px.
Poniżej prezentujemy fragmenty tej panoramy.
Panorama w pełnej rozdzielczości jest dostępna pod adresem: https://mars.nasa.gov/resources/25640/mastcam-zs-first-360-degree-panorama/. Wszystkie poniższe zdjęcia: NASA/JPL-Caltech.
Podczas dni Sol 4 do Sol 8 łazik miał aktualizowane oprogramowanie. W pamięci flash jednostki komputerowej RCE pojazdu zmieniono program lądowania na program operacji łazika na powierzchni. Mieliśmy wtedy przerwę od wykonywania zdjęć kamerami na łaziku. Dopiero podczas Sol 9 wznowiono rejestrowanie obrazów okolic i samego łazika.
Podczas Sol 10 rozłożono wiatromierze zestawu meteorologicznego MEDA. Hiszpański instrument MEDA poleciał również na łaziku Curiosity. Tam jeden z dwóch wiatromierzy został uszkodzony podczas lądowania - w pręcik uderzyły kamienie wzniecone przez silniki stopnia zniżania.
Dlatego w przypadku drugiej wersji MEDA wysłanej z Perseverance aparatura została schowana w osłonie i wypuszczona dopiero po wylądowaniu.
Podczas Sol 12 na zdjęciach z kamer nawigacyjnych można zobaczyć przemieszczenie się ramienia robotycznego. Oznacza to, że były wykonywane jego pierwsze testy. Na pierwszym planie widać urządzenie w kształcie białego pudła - to spektrometr fluorescencji rentgenowskiej PIXL, który pozwoli na dokładne analizy składu chemicznego skał i regolitu pod kątem występowania związków organicznych.
Co dalej?
Nadal trwają testy i kalibracje urządzeń na łaziku. W najbliższych dniach łazik powinien wykonać pierwszą próbną jazdę. Będzie to bardzo niewielka odległość - tylko po to, by sprawdzić czy wszystko jest w porządku z systemem jezdnym po wylądowaniu.
Następnie łazik zostanie skierowany w miejsce, gdzie będzie mógł bezpiecznie wypuścić drona Ingenuity na powierzchnię. Testowanie pierwszego marsjańskiego helikoptera potrwa około miesiąc.
Opracował: Rafał Grabiański
Na podstawie: NASA
Więcej informacji:
Na zdjęciu: Fragment panoramy łazika Perseverance wykonanej 21 lutego. Źródło: NASA/JPL-Caltech.
