Perseverance (Wytrwałość)
NASA Mars 2020


Lądowanie
                  sondy MSL. Łazik NASA 2020. Śmigłowiec
                  Ingenuity.

Sonda NASA przeznaczona do badania powierzchni Marsa (w tym poszukiwania śladów życia) za pomocą łazika dalekiego zasięgu (około 20 km), o czasie działania jednego roku marsyjskiego.

Jego nazwa została wybrana w marcu 2020 r. spośród propozycji, zgłaszanych w ostatnich miesiącach przez uczniów szkół z USA. Do finału zostały zakwalifikowane następujące nazwy: Endurance, Tenacity, Promise, Perseverance, Vision, Clarity, Ingenuity, Fortitude i Courage. 29.04.2020 helikopter nazwano Ingenuity (Pomysłowość).

Start z wyrzutni SLC-41 na Cape Canaveral przy pomocy RN Atlas-5/541, w oknie startowym 17.07-05.08.2020.

Cena misji wynosi około 1,2 miliarda USD. W celu zapewnienia wystarczającej ilości energii oraz ogrzewania, zasilanie pochodzi z dwóch ogniw radioizotopowych. Lądowanie przebiegać będzie wg. poniższego scenariusza: po wejściu w atmosferę nastąpi faza hamowania aerodynamicznego, następnie do spowolnienie spadku zostanie użyty spadochron, potem zostaną włączone silniki hamujące. Zamontowane one są na czterech wysięgnikach konstrukcji kratownicowej (zwanej Skycrane), a ich dysze są odchylone od jej osi podłużnej pod znacznym kątem. Pozwoli to na dokonanie pięciosekundowego zawisu na wysokości 5 metrów nad powierzchnią gruntu, a następnie opuszczenie na linie złożonego łazika (zetknięcie z gruntem dokonane będzie z prędkością mniejszą od 1 m/s). Po przecięciu liny Skycrane odleci na bezpieczny, kilkukilometrowy dystans, po czym rozbije się. Rejon lądowania (na terenie Syrtis Major w kraterze Jezero, który kiedyś był zbiornikiem wodnym) został wybrany na podstawie danych z orbitera Mars Reconnaissance Orbiter. Graficzny schemat ostatniej fazy procedury lądowania.

Ogólna koncepcja oparta będzie na funkcjonującym na Marsie od sierpnia 2012 roku łaziku Curiosity. Przy tych samych wymiarach - długość (nie uwzględniając manipulatora) 3,00 m, szerokość 2,77 m, wysokość (wraz z masztem i kamerami) 2,13 m jest od niego cięższy o 151 kg i waży 1050 kg. System napędu został wzmocniony w stosunku do Curiosity, średnica kół wynosi 0,525 m. Maksymalna prędkość łazika wynosi 4 cm/s. Łazik napędzany jest z dwóch generatorów radioizotopowych typu MMRTG o masie 45 kg, zawierających 4,8 kg plutonu-238. Wydzielające się z jego rozpadu ciepło zamieniane jest na energię elektryczną (2,7 kWh/sol). Maksymalny czas pracy generatora wynosi 14 lat, a samego łazika minimum rok marsjański, czyli dwa lata ziemskie.

Dodatkowym ładunkiem będzie MHS (Mars Helicopter Scout), nazwany Ingenuity. To niewielki, napędzany energią słoneczną śmigłowiec o masie 1,8 kg do testowania stabilności lotu i ustalania optymalnej drogi dla łazika. Jego jedynym wyposażeniem będą kamery. Podczas testów, w ciągu 30 soli powinien wykonać do pięciu lotów nie dłuższych, niż 3 minuty każdy. Podstawowym celem misji łazika będą badania astrobiologiczne – zbadanie, czy w przeszłości środowisko marsjańskie mogło być przyjazne dla jakichś form życia, a także poszukiwanie ich ewentualnych śladów. Dodatkowo zostanie pobranych 20 do 30 próbek gruntu, które zostaną zamknięte w specjalnych kontenerach i rozmieszczone wzdłuż trasy. W przypadku realizacji amerykańsko-europejskiego projektu sprowadzenia na Ziemię próbek z Marsa, stanowiłyby one cel dla specjalnego pojazdu, który by je zebrał i dostarczył do statku, który z kolei dostarczyłby go na naszą planetę.

Aparatura naukowa łazika to:
 

  • MastCam-Z: kamera do wielospektralnej stereofotografii oraz filmowania z wysoką rozdzielczością do 10 obrazów na sekundę, wyposażona w zoom 3,6:1.
  • SuperCam: urządzenie do zdalnej detekcji składu chemicznego i biochemicznego oraz mikrofotografii powierzchni próbek poddanych działaniu dwóch wiązek laserowych, czerwonego i zielonego.
  • PIXL (Planetary Instrument for X-Ray Lithochemistry): rentgenowski spektrometr fluorescencyjny do precyzyjnego ustalania składu chemicznego powierzchni.
  • RIMFAX (Radar Imager for Mars' subsurface experiment): radar podpowierzchniowy do wykrywania skał, meteorytów i lodu wodnego do głębokości 10 m.
  • MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer): zestaw sensorów do pomiaru temperatury, prędkości i kierunku wiatru, ciśnienia, wilgotności, promieniowania oraz kształtu i wielkości cząsteczek pyłu.
  • MOXIE (Mars Oxygen ISRU Experiment): eksperyment polegający na wytwarzaniu tlenu z atmosferycznego dwutlenku węgla.
  • SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals): spektrometr UV do ustalania składu mineralogicznego i wykrywania substancji organicznych.
  • Dwa mikrofony przekazujące dźwięk podczas lądowania, wiercenia i zbierania próbek.

  • Przebieg lotu:

    Wyznaczony na 17.07.2020 start został w dniu 09.06.2020 przesunięty na 20.07.2020 z powodu awarii dźwigu na wyrzutni.

    24.06.2020 start przełożono na 22.07.2020 z powodu konieczności rozwiązania problemów z ewentualnym zanieczyszczeniem podczas zamykania sondy w osłonie aerodynamicznej.

    30.06.2020 start przełożono na nie wcześniej, niż 30.07.2020 z powodu wykrycia nieprawidłowości w czujniku linii ciekłego tlenu podczas WDR. Jednocześnie NASA wydłużyła okno startowe do 15.08.2020, a także rozważała ewentualność dalszego wydłużenia, aż do końca sierpnia.

    30.07.2020 o 11:50:00,233 nastąpił start.

    14.08.2020 wykonano manewr TCM-1.

    30.09.2020 wykonano manewr TCM-2.

    18.12.2020 wykonano manewr TCM-3.

    18.02.2021 o 20:43 sonda wylądowała na Marsie. Mapka miejsca lądowania i upadku podzespołów sondy.

    21.02.2021 łazik przekazał panoramę okolicy.

    04.03.2021 łazik wykonał pierwszą jazdę testową, przebywając dystans 6,5 metra.

    06.03.2021 miejsce lądowania nazwano "Octavia E. Butler Landing".

    13.03.2021 odrzucono osłonę systemu pobierania próbek.

    21.03.2021 od łazika odrzucono osłonę śmigłowca.

    23.03.2021 wyznaczono strefę lotów śmigłowca. Strefa naniesiona na mapę.

    27.03.2021 rozpoczęto sześciodniową procedurę uwalniania Ingenuity.

    31.03.2021 Ingenuity w pozycji pionowej i z rozłożonymi podporami 13 cm nad powierzchnią.

    03.04.2021 śmigłowiec został uwolniony, łazik odjechał około 5 metrów, by rozpocząć serię testów komunikacyjnych.

    10.04.2021 podczas ostatniego testu wysokich obrotów wirnika doszło podczas przejścia z trybu "preflight" do "flight" do przerwania sekwencji. Pierwszy lot został opóźniony.

    19.04.2021 o 07:33:26 doszło do pierwszej w historii próby lotu aerodynamicznego aparatu cięższego od powierza na innej planecie. Śmigłowiec Ingenuity wzniósł się na wysokość 3 metrów, zawisł tam na 30 sekund, po czym opadł na grunt. Lot trwał 39,1 sekundy. Wykres wysokości. Zdjęcie z helikoptera, pokazujące jego cień na powierzchni Marsa. Lądowisko zostało nazwane Wright Brothers Field (Airfield A).

    20.04.2021 podczas pierwszego uruchomienia eksperymentu MOXIE instrument w ciągu niespełna godziny wyprodukował blisko 5,4 gramów tlenu z dwutlenku węgla.

    22.04.2021 o 09:33 śmigłowiec Ingenuity wzniósł się na wysokość 5 metrów, zawisł, obrócił się, przechylił i przeleciał w poziomie 2 metry, po czym wylądował. Lot trwał 51,9 sekundy.

    25.04.2021 o 05:31 śmigłowiec Ingenuity przemieścił się w poziomie 50 m z prędkością poziomą 2 m/s, następnie przeleciał 50 m na północ, a później powrócił na miejsce startu z prędkością ok. 2 m/s. Lot trwał 80 s.

    Zaplanowany na 29.04.2021 lot Ingenuity nie został wykonany.

    30.04.2021 o 14:46 wykonano lot numer 4. Jego przebieg był następujący: po wzniesieniu się na wysokość 5 m dron skierował się na południe na odległość 84 m. Podczas lotu używano skierowanej w dół kamery nawigacyjnej do zbierania obrazów powierzchni co 1,2 m od tego punktu, aż do odległości 133 m. Następnie dron zrobił zdjęcia za pomocą kamery barwnej, po czym powrócił na lądowisko. Czas trwania lotu wyniósł 117 sekund, maksymalna prędkość 3,5 m/s.

    07.05.2021 o 19:26 wykonano lot numer pięć. Jego przebieg był następujący: po wzniesieniu się na wysokość 5 m dron skierował się na południe na odległość 129 m. Następnie wzniósł się na wysokość 10 metrów, po czym wylądował (miejsce lądowania nazwano Airfield B). Czas trwania lotu wyniósł 110 sekund.

    22.05.2021 wykonano lot numer sześć. Po 54 sekundach doszło do anomalii - odczyty z platformy inercyjnej zaczęły różnić się od procesowanych zdjęć z powodu błędnego znacznika czasu na jednym z nich. Ingenuity zaczął oscylować w zakresie 20°. Oprogramowanie zignorowało kolejne zdjęcia i śmigłowiec wylądował bezpiecznie 5 metrów od celu, nazwanego Airfield C.

    08.06.2021 wykonano lot numer 7. Trwał on 62,8 sekundy, przebyty dystans wyniósł ok. 106 metrów.


    Plan lotu sondy
     

    data zdarzenie
    3D.06.2021 8. lot śmigłowca
    ??.??.20?? koniec misji


    Strona główna | Sondy kosmiczne | Mars | Witryna projektu