Az emberiség járművei a Marson: Felfedezések és hátrahagyott örökség
Az emberiség eddig összesen 18 eszközt küldött a Marsra 14 misszió keretén belül. Jelenleg hat marsjáró van a felszínen, amelyek közül öt a NASA, egy pedig a kínai űrügynökség tulajdona. Fontos megjegyezni, hogy a hatos felsorolásban még benne van az Opportunity is, ami már működésképtelen, így ezt akár már számolhatjuk űrszemétnek is, annak ellenére, hogy a rover teljesen sértetlen.
Az első lépések a Vörös Bolygón
1971. május 28-án a Marsz-3, a szovjet Marsz-program harmadik űrszondája volt az első ember által készített eszköz, amely sikeresen leszállt a Mars felszínére. Ez már több mint ötven évvel ezelőtt történt. A Marsz-3 űrszondát tucatnyi sikeres és sikertelen társa előzte meg, mind amerikai, mind szovjet részről. Voltak a Mars mellett elrepülve méréseket végzők, és voltak a bolygó körül pályára állók.
Két héttel a szovjet szondák előtt a Mars közelébe érő Mariner-9 NASA-szonda felvételein meglepve tapasztalták, hogy hatalmas porvihar öleli körbe a bolygót. Néhány nappal a Marsz-3 landolása előtt az első, szintén landolni szándékozó szonda (Marsz-2) még nem járt sikerrel, becsapódott a bolygóba. Azután a Marsz-3 több mint 1,2 tonnás leszállóegysége már sikerrel vette az akadályokat. Az 1,2 méter átmérőjű, gömb alakú szerkezetet a leszállás során 2,9 méteres fékező hőpajzs védte, voltak fékezőrakétái és fékezőernyő-rendszere is.
A küldetés egy keringő egységet is tartalmazott, amelynek feladata a Mars térképezése volt, emellett a bolygó saját, s a körülötte lévő mágneses teret mérte, vizsgálta a talaj és a légkör összetételét, és persze rádiós átjátszóként is szolgált a leszállóegység számára. A tervek részint tervek maradtak, mivel üzemanyagproblémák miatt nem volt megfelelő a keringő egység pályája.
A sikeres leszállás után 90 másodperccel automatikusan kinyílt a szonda teteje, s elkezdett rádiójelet küldeni a keringő egységnek, ám csak kevesebb mint 20 másodpercig. Könnyen lehet, hogy épp a porvihar miatt szakadt meg vele a kapcsolat. A keringő egység egészen 1972 márciusáig küldte adatait. A leszállóegység még egy apró, 4,5 kilós, PROP-M nevű rovert is vitt magával, amelyet automatikus mechanizmus bocsátott volna útjára - azonban, mivel a rádiókapcsolat megszakadt az egységgel, nem tudjuk, sikeres volt-e az elindítása. A leszállóegység egyetlen fotó egy részét tudta hazaküldeni csupán, amely nem sok érdekességet mutat a tomboló porvihar miatt, ráadásul igen sötét is volt ugyanezen okból. A szovjet elemzések szerint a képen nincs értelmezhető adat.
Termosztát beépítési útmutató Renault Clio-hoz
2012 decemberében az MRO HiRISE űrszonda 2007-ben készített 1,8 milliárd pixel nagyságú felvételén találták meg a Marsz-3 marsi maradványait. Ha egy másik küldetés során ezen roncsok - az ejtőernyő, a hővédő pajzs és maga a szonda - közelébe jut majd az ember, azok pontos magyarázatot adhatnak a baleset miértjére. A Marsz-3 leszállóegysége készítette és küldte az első fényképet is a Mars felszínéről, a képnek viszont csak az első hetven sorát sikerült a Földre továbbítani, a fényképről pedig a szovjet mérnökök is elismerték, hogy ebben a formájában használhatatlan. A Marsz-2 és Marsz-3 tudományos szempontból sikertelen küldetései után a Szovjetunió 1973-ban még négy Marsz-szondát indított útjára. Ezek közül a Marsz-5 keringőegység szállított kellő mennyiségű használható tudományos adatot, a többi küldetés kudarccal végződött.
Az űrhulladék a Marson
Több mint hétezer kilogramm hulladék gyűlt össze már most a Marson, pedig az ember még be se tette a lábát. Cagri Kilic, a Nyugat-virginiai Egyetem posztdoktor kutatója szerint összesen 7118,6 kilogramm hulladékot hagytunk eddig a Marson. A Marson lévő törmelék három fő forrásból áll össze: eldobott hardverekből, már nem működő eszközökből, és lezuhant szondákból.
Eldobott hardverek
A marsi felszínre irányuló minden küldetéshez szükség van egy olyan modulra, amely megvédi az űrhajót a landolás során. Ebben jellemzően van egy hőpajzs, ejtőernyő és leszállást segítő hardver. Az űreszköz ereszkedés közben folyamatosan megválik ezektől a daraboktól, amelyek szétszóródhatnak a felszínen, pláne akkor, ha kisebb darabokra esnek szét. Éppen ezért nemcsak arrafelé lehet hulladékra számítani a felszínen, ahol egy-egy rover vagy szonda földet ért, hanem arrafelé is, ahol még nem járt ember alkotta jármű.
2022 augusztusában a Perseverance marsjáró saját szemetét fotózta le: feltételezhetően az a hőálló anyag akadhatott egy sziklába, ami a leszállás közben megvédte a járművet a szélsőséges hőmérséklettől. A NASA Perseverance marsjárójának bal oldali Mastcam-Z kamerájával készített felvétel egy hőtakaródarabról. A Perseverance ejtőernyője és hátsó burkolata a Jezero-kráter felszínén, amit a NASA Ingenuity marshelikoptere fényképezett le 2022. április 19-én. Ez azonban nem az első eset volt, hogy tudósok szemetet találtak a bolygón, csak az első, ami nagyobb nyilvánosságot kapott: több mint ötven éve szemeteljük ugyanis tele a felszínt, összesen több mint hétezer kilogramm hulladékot hagyva magunk után.
A Marson dolgozó roverek rengeteg apróbb, a marsi szél által szétfújt szemetet találtak már a felszínen, a Curiosity például 2012-ben, az Opportunity pedig még 2005-ben talált a saját leszállási eszközeiből származó törmeléket.
Blokkolásgátló rendszer javítása Ducato
Már nem működő eszközök és lezuhant szondák
Kilenc inaktív űrszonda alkotja a következő törmelékcsoportot: köztük van a Marsz-3, illetve a szovjet program egy későbbi tagja, a Marsz-6 is. Törmeléknek számít már a Viking-1 és a Viking-2, a Sojourner marsautó, a korábban elveszettnek hitt Beagle-2, a Phoenix, a Spirit rover, és immár az Opportunity is. Ezek az eszközök többnyire sértetlenek, így inkább talán műemléknek tekinthetők, mint szemétnek.
Legalább két űrszondáról tudunk, amelyek sikertelen misszió után lezuhantak a Marson, további néggyel pedig megszakadt a kapcsolat a leszállás előtt vagy közvetlenül utána, valószínűsíthető, hogy ezek is hulladékként végezték a felszínen. A biztonságos leereszkedés a legnehezebb része minden Mars-küldetésnek, amit nem minden szondának sikerült eddig megugrania.
Aztán ott vannak még azok a hardverek, amelyeket a működő roverek hagynak maguk mögött: a Curiosity alumíniumkerekeinek egyes részei például letörtek, és feltehetően szétszóródtak a rover nyomvonalán. A kép 2017. március 19-én készült annak a sorozatnak a részeként, amelyet a rover csapatának tagjai használtak a kerekek állapotának ellenőrzésére a Curiosity 1641. marsi napja, azaz solja során. A Curiosity kerekei az évek során megsérültek, és apró alumíniumdarabokat hagytak maguk után.
A Perseverance 2021 júliusában egy fúrószárat ejtett a felszínre, hogy az elkopott eszközt új, addig érintetlen fúrófejre cserélje, és tovább dolgozhasson.
Aktív küldetések és jövőbeli tervek
A marsi hulladék egyébként a tudósoknak elsősorban a jövőbeli Mars-missziók miatt fontos: a Perseverance egyik feladata az, hogy dokumentálja az útjába akadó szemetet, és felmerült az is, hogy a NASA megpróbálja vele összeszedetni azt. A sok hátrahagyott törmeléket folyamatosan monitorozni kell, nehogy veszélyeztesse az első emberes küldetést. 2030-ban embert akarunk küldeni a felszínre.
Minden, amit a turbónyomás mérő órákról tudni kell
A Perseverance marsjáró és az Ingenuity helikopter
A Perseverance landolási videói | ŰRKUTATÁS MAGYARUL
Csütörtök késő este sikeresen landolt a Marson az amerikai űrügynökség, a NASA Perseverance marsjárója és a rajta utazó Ingenuity helikopter. Az eddig a bolygóra indított legbonyolultabb szonda 7 perces marsi légkörben való ereszkedés után, 21:55-kor a tervek szerint landolt a Jezero-kráterben. A szondát tervező, építő és üzemeltető NASA kutatóintézetben, a JPL-ben az irányítók kitörő örömmel fogadták a sikeres landolás bejelentését. Nem sokkal később megérkeztek a Perseverance első képei, amelyek a marsjáró előtti és mögötti területet mutatják.
A Perseverance a 45-kilométer átmérőjű Jezero-kráterbe érkezett meg, amibe több mint 3,5 milliárd évvel ezelőtt folyók torkolltak és egy tónak adott otthont. Ez a leszállóhely az eddigi legjobb lehetőséget biztosítja annak eldöntésére, hogy kialakult-e valaha a Marson az élet. A Jezero különlegességét az a két, kráterbe torkolló egykori folyó és az általuk létrehozott folyódelták adják, amelyek a Mars közel 3,8 milliárd évvel ezelőtti, a mainál jóval nedvesebb időszakában keletkeztek. A Jezero-kráterben és környékén a kutatók szerint három eltérő, a marsi régmúltban valószínűleg lakható környezet is található, ahol a Perseverance ősi életnyomok után tud kutatni: egy a leszállóhelyhez közeli ősi folyódelta, egy ősi tópart, valamint a krátertől nyugatra a Nili Planum síkság ősi hőforrásainak nyomai.
A három helyszín vizsgálata talán még azt is feltárhatja, hogy mely környezetek ezek közül azok, ahol könnyebben kialakulhat az élet. A Perseverance továbbá választ adhat arra a kérdésre is, hogy milyen volt a bolygó klímája 3,5-4 milliárd évvel ezelőtt. Az autó méretű, nukleáris áramforrással felszerelt marsjáró csúcstechnológiás műszereivel legalább két évig tanulmányozza majd a krátert, és legalább 20 kőzetmintát gyűjt.
A marsjárót a Jezero egykori és mai környezetének vizsgálatában fejlett műszerek segítik majd. A műszerek közül kiemelendő a SuperCam lézerspektrométer, amely több méterről határozza majd meg a kőzetek ásványi és molekuláris összetételét, valamint a robotkaron található SHERLOC és PIXL. A robotkaron található ütvefúró 6 centiméter mélyről vesz majd kőzetmintákat, amiket a mintavételi rendszernek továbbít. Innen a minták egy bonyolult folyamat során 43 rendkívül steril mintatároló egyikébe kerülnek majd, amiket a marsjáró a bolygó felszínén helyez el.
A Perseverance két nagyon fontos demonstrációs technikai eszközt is magával vitt a Marsra. Az egyik egy kis berendezés, a MOXIE, amelynek a helyi nyersanyagkihasználás (ISRU, in-situ resource utilization) tesztelése a célja, azáltal, hogy a berendezés a marsi légkör szén-dioxidjából elektromos energiával oxigént állít elő. A másik, a NASA számára jóval rizikósabb eszköz az Ingenuity helikopter: ez az első levegőnél nehezebb szerkezet lehet, ami egy másik bolygó légkörében repül majd. Az Ingenuity két, ellentétes irányú, kicsivel több mint egy méteres rotorral rendelkezik, amelyek nagyon magas fordulatszámon forognak. A helikoptert akkumulátorok látják el energiával, melyeket egy kis napelemtábla tölt fel a marsi nap során. Helyet kapott még rajta egy színes kamera is, amely több méteres magasságból készít majd felvételeket a felszínről. Az Ingenuity tesztprogramja várhatóan öt, egyre bonyolultabb és hosszabb repülésből áll majd, és 30 napig tart. A helikopter esetleges kudarca semmilyen szinten nem befolyásolná a marsjáró munkáját.
A Curiosity marsjáró
A NASA Curiosity marsjárója 2012 óta vizsgálja a Gale-kráter körzetét. A szilícium-dioxid (kova) röntgenvizsgálatainak adatait elemző amerikai kutatócsoport bizonyítékot talált tridimit létezésére. A kvarc 870 Celsius-foknál magasabb hőmérsékleten, lassan alakul át tridimitté, vagyis ez az ásvány hosszan tartó, heves vulkánkitörések nyomán keletkezhetett. A NASA Curiosity marsjáró bórt, illetve bórszármazékokat mutatott ki a Gale-kráter kalcium-szulfát ereiben.
Az InSight űrszonda
Az InSight űrszonda 2019 óta vizsgálja a marsi „földrengéseket”. A méréseket egy érzékeny szeizmométer végzi, mivel a marsi rengések sokkal kisebb energiájúak, mint a földi földrengések. A kutatók felfedezték, hogy a szonda leszállóhelye alatt, a marsi egyenlítő közelében a marsi kéreg vastagsága 15 és 47 kilométer között van. A földkéreg alatt található a köpeny, a szilárdabb kőzetből álló litoszféra pedig 400-600 kilométer mélyre nyúlik - kétszer olyan mélyre, mint a Földön. A mérések azt is mutatják, hogy a marsi köpeny ásványtanilag hasonló a földi felső köpenyhez. Ebben az értelemben a marsi köpeny a földi köpeny egyszerűbb változata. A szeizmológia azonban a kémiai összetételbeli különbségeket is feltárja. A Mars magjának sugara körülbelül 1840 kilométer, ami jó 200 kilométerrel nagyobb, mint azt 15 évvel ezelőtt, az InSight küldetés tervezésekor feltételezték. A kutatók most szeizmikus hullámok segítségével tudták újraszámolni a mag méretét. Ha a mag sugara nagy, akkor a mag sűrűségének viszonylag alacsonynak kell lennie - magyarázzák a kutatók. A magnak a vas és a nikkel mellett nagy arányban kell tartalmaznia könnyebb elemeket is. Ezek közé tartozik a kén, az oxigén, a szén és a hidrogén, és ezek nagy arányt tesznek ki. A kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy az egész bolygó összetétele még nem teljesen ismert.
További jelentős küldetések
Tucatnyi szovjet és amerikai, európai és japán űrszonda (keringőegység, leszállóegység, és marsjáró autó), indult már a Marshoz, hogy tanulmányozza a felszínét, éghajlatát és földrajzát. A legsikeresebb programok a Mariner és a Viking-program, a Mars Global Surveyor, a Mars Pathfinder és a Mars Odyssey. A Global Surveyor képeket készített vízmosásokról és törmelékfolyamokról, amelyek azt sugallják, hogy lehetnek jelenleg is víztározószerű folyékony víz források a bolygó felszínén, vagy annak közelében.
A Mars légkörének rétegződését a felszínre leszálló és leereszkedés közben nyomás-, hőmérséklet- és sűrűség-méréseket végző műholdak adataiból ismerjük (Viking-1, Viking-2, Mars Pathfinder, Mars Exploration Rover).
A marsi élet nyomában
Mai tudásunk szerint egy bolygón akkor alakulhat ki élet, ha ott víz is található, folyadék formájában. Sok vizsgálat mutatja azt, hogy a bolygó régebben élhetőbb volt, mint ma, de még nem tudjuk, hogy alakult-e ki élet rajta. A hetvenes évek közepén az amerikaiak a Viking-program keretein belül vizsgálták a marsi talajt, hátha találnak bennük mikroorganizmusokat. Ezek pozitív eredménnyel jártak, beleértve a víz és a tápanyagok expozíciójának ideiglenes CO2 termelését. Ezt az életjelet később vitatták a tudósok, mely sokáig folytatódott, hiszen a NASA Gilbert Levin nevű tudósa azt állította, hogy életet találtak. A mai tudásunkkal azonban azt tudjuk mondani, hogy a Viking tesztek nem voltak elég kifinomultak az élet felismerésére.
Az 1984-ben megtalált, feltételezhetően a Marsról származó ALH84001 nevű meteorit 1996-ban azzal hívta fel magára a figyelmet, hogy kutatók a belsejében primitív egysejtűek nyomait fedezték fel. A hírt még izgalmasabbá tette az a tény is, hogy az akkori amerikai elnök, Bill Clinton is tartott erről televíziós közleményt. Az Emirates Mars Mission 2021-es felvételei további adatokat szolgáltatnak a bolygó tanulmányozásához.