Phối cảnh của Reull Vallis. Tín dụng hình ảnh: ESA Bấm để phóng to
Tàu quỹ đạo trinh sát sao Hỏa, được thiết lập để phóng vào ngày 10 tháng 8, sẽ tìm kiếm bằng chứng cho thấy nước lỏng đã từng tồn tại trên bề mặt Sao Hỏa. Quỹ đạo này cũng sẽ cung cấp các khảo sát chi tiết về hành tinh, xác định bất kỳ chướng ngại vật nào có thể gây nguy hiểm cho sự an toàn của tàu đổ bộ và máy bay trong tương lai.
Jim Graf, Giám đốc dự án cho quỹ đạo trinh sát sao Hỏa, đã nói chuyện trong đó ông cung cấp một cái nhìn tổng quan về nhiệm vụ. Trong phần một của bản sao được chỉnh sửa này, Graf thảo luận về các nghiên cứu trước đây về Sao Hỏa và mô tả các bước sẽ đưa MRO lên quỹ đạo quanh Hành tinh Đỏ.
Vào những năm 1900, kiến thức về Sao Hỏa của chúng ta dựa trên việc xem xét các đặc điểm của albedo, các điểm sáng và tối. Và đoán xem? Họ di chuyển khắp nơi. Chúng tôi đã không biết về những cơn bão bụi bao phủ hành tinh này, vì tất cả những gì chúng ta có thể làm là nhìn Sao Hỏa qua kính viễn vọng từ xa. Chúng tôi cũng thấy rất nhiều đường thẳng, và một số người tin rằng những đường đó là kênh dẫn nước từ các cực xuống vùng khô cằn. Có những người đàn ông nhỏ màu xanh lá cây chạy xung quanh trong ốc đảo khắp nơi.
Sáu mươi lăm năm trôi qua nhanh chóng khi Mariner 4 đi qua, chúng ta đã thấy một bề mặt giống như mặt trăng: miệng núi lửa, không có nước thật, không có sự sống, không có người sao Hỏa, không có ốc đảo, không có kênh đào. Tại thời điểm cụ thể mà chúng tôi đã nói, ’s Ở đó không có gì thực sự ở đó. Hãy cùng đi tìm nơi khác. Tuy nhiên, may mắn thay, những người Mariners tương lai đã xếp hàng và đã được chấp thuận để lên Sao Hỏa để điều tra kỹ hơn. Khi họ đến đó, hình ảnh Sao Hỏa của chúng ta đã thay đổi. Chúng tôi thấy bằng chứng rằng nước đã từng chảy trên bề mặt. Có những miệng hố đã bị sụt lún một phần, những bức tường miệng núi lửa bị phá hủy một phần như thể nước chảy qua. Các hình ảnh khác cho thấy các khu vực gần như đồng bằng, nơi nước đã được chụp ở một khu vực và sau đó chảy xuống các con suối và mòng biển.
Chế độ xem góc rộng của nắp cực bắc martian được mua vào ngày 13 tháng 3 năm 1999, vào đầu mùa hè phía bắc. Các bề mặt sáng màu là băng nước còn sót lại trong suốt mùa hè. Dải vật liệu tối gần tròn bao quanh nắp bao gồm chủ yếu là cồn cát được hình thành và định hình bởi gió. Tín dụng: NASA / JPL / Hệ thống khoa học vũ trụ Malin
Chúng tôi đã có rất nhiều quỹ đạo kể từ các nhiệm vụ của Mariner, và chúng tôi không chỉ thấy các đặc điểm của nước trên đất liền mà còn thấy bằng chứng về kiến tạo, hoặc có thể là hoạt động của núi lửa. Olympus Mons là ngọn núi lửa lớn nhất trong hệ mặt trời. Valles Marineris, được đặt theo tên của tàu vũ trụ Mariner đã tìm thấy nó, rộng 4.000 km, cùng khoảng cách với Hoa Kỳ, và nó sâu 6 km. Nó có các nhánh sông lùn Grand Canyon của chúng tôi. Vì vậy, hành tinh đã bắt đầu trở nên sống động, không phải với người sao Hỏa, mà là về mặt địa chất.
Máy quang phổ phát xạ nhiệt trên Mars Global Surveyor cho chúng tôi biết về các khoáng chất trên bề mặt. Chúng tôi đã thấy hematit ở một khu vực cụ thể trên hành tinh. Nếu bạn nhìn vào khu vực này qua kính viễn vọng thông thường, không có gì cho thấy rằng đã từng có nước ở đó. Nhưng nếu bạn nhìn vào nó qua một quang phổ kế, bạn có thể thấy các khoáng chất và nói, ‘Có hematit ở đó. Trên trái đất, hematit thường được tạo ra ở đáy hồ và sông. Vậy, điều gì đã tạo ra hematit đó trên sao Hỏa?
Chúng tôi quyết định gửi cơ hội rover ở đó. Nó đáp xuống Eagle Crater, đường kính khoảng 20 mét và có bề mặt rất phẳng. Có những nốt nhỏ gọi là ‘quả việt quất trên bề mặt này, và những nốt này chứa hematit được nhìn thấy từ quỹ đạo. Sau nhiều tháng điều tra căng thẳng với người đi lang thang, chúng tôi nghĩ rằng có nước đọng trong khu vực này đã tạo ra hematit.
Người điều hành đang điều tra một khu vực mà chỉ có khoảng một hoặc hai km trong khu vực - đó là tất cả những gì nó có thể quay cuồng và nhìn thấy. Vì vậy, bạn đã phải tự hỏi mình, Phần còn lại của hành tinh có giống thế này không? Câu chuyện và câu trả lời là không. Thần rover hạ cánh ở phía bên kia hành tinh, trong miệng núi lửa Gusev, và nó khác biệt về mặt địa chất từ nơi Cơ hội hạ cánh.
Thật tuyệt vời khi có hai cuộc điều tra chuyên sâu ở hai phía đối diện của hành tinh. Nhưng có rất nhiều hành tinh khác trên hành tinh hơn là chỉ hai trang web đó. Từ quỹ đạo, các trang web này chỉ là pinpricks.
Sao Hỏa là một hành tinh năng động, và chúng ta thực sự cần âm và dương của một tàu đổ bộ và quỹ đạo để hiểu nó. Một tàu đổ bộ đi xuống và điều tra chuyên sâu về một khu vực cụ thể, và sau đó các quỹ đạo lấy kiến thức cơ bản đó và áp dụng nó cho toàn cầu.
Tàu quỹ đạo trinh sát sao Hỏa - được gọi một cách trìu mến là MRO hay Mister O - sẽ lấy kiến thức cơ bản mà chúng ta có từ tàu đổ bộ và sử dụng các công cụ tiên tiến nhất mà chúng ta có thể phát triển để điều tra toàn bộ hành tinh. Chúng tôi muốn mô tả khí hậu hiện tại trên Sao Hỏa và tìm kiếm những thay đổi trong khí hậu đó. Chúng tôi muốn nghiên cứu địa hình phức tạp, nhiều lớp và hiểu lý do tại sao nó xuất hiện. Và, hầu hết tất cả, chúng tôi muốn tìm bằng chứng về nước. Trên trái đất, bất cứ nơi nào bạn có nước, cộng với các chất dinh dưỡng và năng lượng cơ bản, bạn sẽ tìm thấy sự sống. Vì vậy, nếu chúng ta tìm thấy nước lỏng trên sao Hỏa, chúng ta cũng có thể tìm thấy sự sống ở đó, hoặc sự sống đã từng ở đó. Vì vậy, một trong những mục tiêu của chúng tôi cho MRO là theo nước.
Khi bạn chỉ có hai tàu đổ bộ trong một thập kỷ, bạn muốn đặt chúng xuống một nơi nào đó trên hành tinh rộng lớn nơi bạn biết bạn sẽ có được khoa học tối đa. Đó là những gì chúng tôi đã làm với Cơ hội, gửi nó đến nơi mà chúng tôi thấy hematite từ quỹ đạo. Chúng tôi có thêm hai tàu đổ bộ sắp tới: một ở xông07 và một ở xông09. Chúng ta sẽ hạ cánh ở đâu? MRO sẽ cung cấp thông tin về thành phần, sẽ cho bạn biết nơi bạn muốn đi một cách khoa học, và nó sẽ cung cấp hình ảnh chi tiết, sẽ cho bạn biết nơi bạn có thể đi an toàn.
Một khi các tàu đổ bộ xuống bề mặt, chúng ta phải lấy dữ liệu từ chúng trở lại Trái đất. MRO sẽ cung cấp một liên kết cơ bản cơ bản cho những tàu đổ bộ này, để họ có thể gửi một lượng dữ liệu khổng lồ trở lại, tận dụng tối đa hệ thống viễn thông khổng lồ mà chúng ta có trên tàu vũ trụ.
Có năm giai đoạn cho nhiệm vụ MRO. Chúng tôi thích nghĩ về nó như MRO Năm năm phần dễ dàng. Chúng tôi nói điều đó thật trớ trêu, bởi vì không ai trong số này là dễ dàng.
Đầu tiên là ra mắt. Tôi nghĩ về nó như một đám cưới. Bạn dành nhiều năm và nhiều năm để sẵn sàng cho nó và nó sẽ kết thúc sau vài giờ, và tốt hơn hết là bạn sẽ không bao giờ có thể phục hồi.
Sau đó, chúng ta có một giai đoạn hành trình, nơi chúng ta rời khỏi quỹ đạo Trái đất và hướng tới Sao Hỏa. Mất khoảng bảy tháng để đến đó.
Thứ ba, chúng ta có cách tiếp cận và chèn quỹ đạo. Đây là nơi chúng ta có thể có nhiều năng lượng đến mức chúng ta bay lên ngay trên hành tinh. Chúng tôi sẽ phải bắn các bộ đẩy của mình để làm chậm bản thân để trọng lực có thể bắt chúng tôi và đưa chúng tôi vào quỹ đạo. Nó thời gian trắng tay.
Sau đó, chúng tôi nhận được vào giai đoạn mà chúng tôi coi là giai đoạn nguy hiểm nhất: aerobraking. Chúng tôi nhúng vào bầu khí quyển một chút, lấy năng lượng ra khỏi quỹ đạo.
Cuối cùng, chúng ta có được nước thịt. Chúng tôi bật các công cụ khoa học và chúng tôi nhận được hai năm khoa học của Trái đất, cộng thêm hai năm hỗ trợ tiếp sức, với nhiệm vụ chính kết thúc vào tháng 12 năm 2010.
Vì vậy, hãy để Lùi trở lại và nói về từng giai đoạn. Đầu tiên, chúng tôi sẽ được phóng vào ngày 10 tháng 8 năm 2005 lúc 8:00 sáng theo giờ miền Đông, trên một tên lửa Atlas V-401. Loại phương tiện này đã bay hai lần trước đó và chiếc xe đặc biệt của chúng tôi, thật kỳ lạ, có số sê-ri 007. Tôi thích nghĩ về nó như Giấy phép để Recon.
Nó có hai giai đoạn. Giai đoạn đầu tiên sử dụng động cơ RD-180 đến từ Nga và nó sẽ khởi động chúng tôi trên đường đi. Cuối cùng, nó sẽ cháy hết và chúng tôi sẽ tách giai đoạn thứ nhất và thứ hai, trải qua giai đoạn bờ biển, bắn giai đoạn thứ hai - chúng tôi thực sự bắn nó hai lần, và lần thứ hai là một vụ cháy dài - và điều đó đưa chúng tôi vào giai đoạn hành trình.
Khi chúng tôi đi vào quỹ đạo, chúng tôi triển khai các mảng năng lượng mặt trời và ăng ten có mức tăng cao, được sử dụng để liên lạc trở lại Trái đất. Đây là khi tất cả các triển khai chính được thực hiện. Điều này khác với các nhiệm vụ khác phải thực hiện thêm các triển khai lớn sau khi chúng lên Sao Hỏa.
Khi chúng ta tiếp cận sao Hỏa, chúng ta sẽ đi dưới cực nam. Khi chúng tôi bắt đầu đi lên phía bên kia, chúng tôi sẽ khai hỏa động cơ chính của chúng tôi. Chúng tôi có sáu động cơ, và mỗi động cơ tạo ra 170 lực đẩy Newton, vì vậy chúng tôi có hơn 900 Newton sẽ bị bắn. Chúng tôi sẽ bắn các máy đẩy hydrazine của chúng tôi trong khoảng 30 phút. Sau đó, chúng ta đi phía sau hành tinh và chúng ta sẽ không có bất kỳ từ xa nào tại thời điểm cụ thể đó cho đến khi quá trình đốt cháy hoàn thành và tàu vũ trụ xuất hiện từ phía sau Sao Hỏa.
Khi điều đó xảy ra, chúng ta sẽ ở trong một quỹ đạo rất elip. Quỹ đạo của chúng ta sẽ mở rộng ra khỏi hành tinh tại điểm xa nhất - apoapsis - khoảng 35.000 km và chúng ta sẽ ở khoảng 200 km tại điểm gần nhất. Điều này thiết lập giai đoạn tiếp theo, aerobraking.
Trong aerobraking, chúng ta sẽ sử dụng mặt sau của các mảng năng lượng mặt trời, thân của tàu vũ trụ và mặt sau của ăng ten thu được cao để tạo ra lực cản, làm chậm chúng ta khi đi qua bầu khí quyển. Vì vậy, mỗi khi chúng ta ở gần hành tinh này, chúng ta sẽ ngâm mình trong bầu khí quyển và làm chậm lại chính mình. Bây giờ cách thức hoạt động của cơ học quỹ đạo, nếu bạn lấy năng lượng ra ngoài bằng cách kéo, bạn sẽ đưa apoapsis xuống. Vì vậy, trong khoảng thời gian bảy đến tám tháng, chúng ta sẽ hòa mình vào bầu khí quyển hành tinh 514 lần, từ từ đưa quỹ đạo của chúng ta xuống quỹ đạo khoa học cuối cùng.
Sau đó, chúng tôi nhận được vào sự hấp dẫn của việc làm khoa học. Loại bỏ vỏ khỏi các công cụ của chúng tôi là những triển khai nhỏ cuối cùng mà chúng tôi phải làm, và sau đó chúng tôi bắt đầu thu thập dữ liệu. Chúng ta có thể thu thập dữ liệu trên toàn bộ hành tinh - núi, thung lũng, cực - trong hai năm.
Nguồn gốc: NASA Astrobiology
