Дори преди Mars Science Lander (MSL) да се докосне да слиза от летящия си кораб като бебешки паяк от калъф за яйца, първият от камерите ще започне да записва, заснема и съхранява видео с висока разделителна способност на зоната за кацане.
Кацането на MSL ще представлява първо, казва Франк Палукони, учен по проекта MSL. След като влезе в атмосферата на Марс като Viking и MER, но с потенциална зона за кацане около една четвърт от размера, който той казва, MSL ще покаже своите неща. „Той завършва спускането надолу до десетметровото [33 футо] ниво, или така, където се спуска превозното средство за спускане и спуска роувъра на върха надолу към повърхността. По това време роувърът е издигнал колелата си, така че се приземява върху своята система за мобилност. И тогава тетрасът се разрязва и етапът на спускане отлети и вече не се използва. Срива. ”
В допълнение към очевидните предимства на такова меко кацане, увисването и падането на тетъра са възможни да се моделират математически, за разлика от въздушната възглавница, кацаща на превозните средства MER. Свързаното спускане също е мащабируемо, казва Palluconi, докато много по-малките MER натискаха обвивката на възможностите на системата на въздушните възглавници.
Очи на Марс
Стрелбата ще започне веднага щом топлинният щит падне от етапа на спускане на MSL. Mars Descent Imager ще заснеме видео в мегапикселова резолюция, съпоставимо с модерните потребителски цифрови видеокамери. Насочена право надолу, тази камера ще осигури паяк с гледка към зоната за кацане в много широк ъгъл в началото и ще продължи да снима, докато роувърът докосне надолу на Марс.
Видеозаписите за кацане ще бъдат предадени на Земята от роувъра, когато стане напълно функционален. Тази визуална информация, показваща крайно детайлно района за кацане и околностите му, заедно с факта, че роувърът ще кацне на колелата си, без да е необходима трудна навигация на кацащо превозно средство, ще позволи на учените от проекта да започнат да работят много скоро.
След като мачтата на роувъра се издигне и всички системи стартират, истинската работа ще започне. Както и при MER, система за камери с две очи, монтирана на мачта, ще има видно място. MastCam, подобно на спускащия се образ и монтирана на ръката камера отблизо, се проектира и изгражда от Malin Space Science Systems в Сан Диего, Калифорния. И трите разчитат на подобни пълноцветни подсистеми с висока разделителна способност. MastCam взема основната настройка, открита на камерите близнаци на MERs, които ще позволят на учените да сглобяват 3D изображения и да ги прецизират значително. MastCam разполага с двойни обективи с 10-кратно оптично увеличение, със същата мощност, каквито се намират в потребителските цифрови фотоапарати от висок клас на Земята. Това ще позволи на камерата да прави не само широкоъгълни панорами, но и да увеличава мащаба и да се фокусира върху скали с размер на юмрук на километър (0.6 мили).
MastCam също снима видео с висока разделителна способност, първо за Марс. И снимките, и видеото ще бъдат заснети в пълен цвят, точно както при земните цифрови камери. В допълнение, MastCam ще използва различни специализирани филтри. Няколко членове на научния екип на Malin Space Science Systems допринесоха за различните дизайни на камери, включително режисьорът Джеймс Камерън ("Титаник", "Бездната, извънземните"), сътрудник на научния екип MastCam.
Снимайте, изпарявайте, анализирайте
MSL мачтата ще притежава и уникален хибриден оптичен инструмент, никога преди да е летял до Марс. Наречен ChemCam, този телескопичен инструмент прави близки планове на разстояние с видимо поле от около 30 см (1 фут) на десет метра (33 фута) разстояние. Но това е само първата стъпка за ChemCam. На етап 2 зловещо напомнящ топлинните лъчи, описани във War of the Worlds, мощен лазер ще се фокусира през същия телескоп към целта. Лазерът може да загрее петно с диаметър около милиметър (0,04 инча) до близо десет хиляди градуса по Целзий (18 хиляди градуса по Фаренхайт). Топлината изхвърля прах, разгражда молекулите, разгражда молекулите и дори разгражда атомите в скалната мишена.
В резултат целта излъчва искра от светлина. ChemCam може да анализира спектъра на искрата, като идентифицира какви елементи са въглерод или силиций, например целта, която се съдържа. Наричана лазерно-индуцирана разрушаваща спектроскопия или LIBS, тази техника се използва широко на Земята, но ще бъде първа за Марс, казва Роджър С. Уиенс, планетарен учен от Националната лаборатория в Лос Аламос и главен изследовател по проекта ChemCam. „LIBS се използва в редица аспекти на земята. Например, компания, която прави алуминий, го използва, за да провери състава на алуминиевата им сплав в разтопено състояние. "
Влизането в космоса е различна история. Седем години в създаването си, ChemCam ще направи MSL много по-бърз от MER при избора на цели, казва Wiens. „Роувърът„ Възможност “кацна в малък кратер и тук пред нас седеше скален изток, който е първият, който видяхме на Марс отблизо и лично. И беше на по-малко от десет метра. [С ChemCam] веднага бихме могли да анализираме тази скала, преди всъщност дори да изтласкаме роувъра от тампона и им казахме, че тук седи утаена скала точно пред теб. Вместо това отне няколко дни и те се качиха до скалата и всъщност взеха проби с инструментите за контакт, преди наистина да установят, че това е утаена скала. " С дългия си оптичен обхват, ChemCam може да анализира обекти извън обсега на механичното рамо на роувъра, дори над главата.
В допълнение, ChemCam ще може да направи химически анализ на малки части от скални проби, преди те да бъдат смачкани и транспортирани до вътрешните аналитични инструменти на MSL
„Мисля, че този инструмент ще получи голяма полза,“ казва Wiens, „защото можем бързо да вземем много данни. Така че едно от страхотните неща е, че можем да получим много по-голяма база данни от скални проби, отколкото някои от in-situ техники. Мисля, че ще бъде вълнуващ инструмент за изграждане и летене. "
Палукони вижда MSL като посредническа стъпка между MER и директното търсене на живот на Марс. „Бих считал MSL за своеобразна мисия за преход между по-конвенционалните аспекти на планетарното проучване, които включват геология и геофизика, и в случая на Марс поради атмосферата, климата и времето към тези в бъдеще, които ще направят директни търсения за живот. Така че общата цел на MSL е да направи оценка на обитаемостта на зоната, в която превозното средство се приземява на Марс. "
Близото бъдеще
Тъй като НАСА реши само през декември 2004 г. кой от многото научни инструменти, предложени за MSL, всъщност ще лети, всички учени, чиито проекти бяха избрани, се надпреварват да сложат крайните щрихи на своите инструменти. „Мисията е във фаза А, която е фаза на дефиниция, така че това е наистина най-ранната формална фаза на мисията“, казва Палукони. „В момента принципната работа в областта на науката е да се разбере къде да се поставят инструментите на ровъра, как да се посрещнат техните топлинни нужди, как да се гарантира, че те имат полета на видимост, от които се нуждаят и че другите им изисквания са изпълнени. Разбира се, самото превозно средство се проектира едновременно, а дизайнът се усъвършенства. Така че има доста работа за вършене и вероятно сме само на около една година от предварителния преглед на дизайна, който при графика за стартиране на 2009 г. ще настъпи следващия февруари. "
Някои аспекти на научната лаборатория на Марс остават във въздуха. Много от научните инструменти на MSL изискват много мощност. Предлаганият източник на тази мощност, радиоизотопното захранване, изисква одобрение на президента, което се крие в бъдещето. И през март 2005 г. НАСА започна да обмисля възможността да лети два роувъра MSL през 2011 г., вместо един през 2009 г.
Оригинален източник: списание НАСА Астробиология
