ExoMars: جستجوی زندگی در مریخ

ExoMars چند قسمت اروپایی-برنامه led برای کاوش مریخ هر دو در سطح و از بالا. این برنامه دارای دو فاز در آثار.

اجزای مرحله اول اثری گاز Orbiter (TGO) و Schiaparelli (فرود پیشرفته) هر دو وارد در مریخ در ماه اکتبر 2016. Schiaparelli شکست خورده در طول فرود اما GCE باقی مانده در سلامت عالی است. مدارگرد است که علم انجام کار و خدمت را به عنوان یک ارتباطات رله برای فاز دوم این برنامه — یک رور و فرود سطح پلت فرم.

این مریخ نورد به نام روزالیند فرانکلین بود و انتظار می رود برای راه اندازی در ماه جولای سال 2020 اما سر از آژانس فضایی اروپا (ESA) و آژانس فضایی, Roscosmos, تاخیر در راه اندازی تا 2022 به دلیل مسائل فنی است.

مرتبط: اروپا ExoMars ماموریت به مریخ در تصاویر

این برنامه ExoMars در زمان جدید اهمیت در ژوئن 2018 هنگامی که ناسا کاوشگر کنجکاوی بار دیگر شواهد باستان مولکولهای آلی کربن مبتنی بر زنجیره ای از مولکول ها که می تواند در ارتباط با زندگی در نزدیکی سطح مریخ است. از آنجا که کاوشگر ExoMars می توانید حفاری دورتر در زیر سطح — که در آن تابش و باد نمی خواهد از بین بردن ظریف نمونه — ممکن است که بیشتر آلی ممکن است یافت می شود وجود دارد. ExoMars دارای یک مجموعه از ابزار طراحی شده برای جستجوی مولکول های آلی به خصوص چربي و آلی که دارای ویژگی های است که مطلوب برای زندگی است.

ستاره شناسان نیز علاقه مند به متان خوشه که کنجکاوی مشاهده شده از سطح مریخ است. متان می تواند نشانه ای از فعالیت های میکروبی و یا نشانه ای از زمین شناسی فعالیت — آن را سخت به بگویید که از یک سایت. این ExoMars ردیابی گاز مدارگرد طراحی شده است به جستجو برای متان و دیگر جزئی ترکیبات جو مریخ در مقیاس جهانی است. در طول زمان این مدارگرد است که انتظار می رود به ارائه اطلاعات در مورد انواع مختلف گازهای خود را abundances و اگر آنها متفاوت است فصلی یا منطقه است.

ExoMars تاریخ توسعه

در سال 2001 ESA آغاز شده ExoMars به عنوان بخشی از بزرگتر Aurora برنامه بود که به دست گرفته اند و انسان به مریخ است. در حالی که شفق قطبی شد و در نهایت رها ExoMars شد به طور رسمی تایید شده توسط ESA کشورهای عضو در سال 2005. در سال 2009 ناسا و ESA امضا اکتشاف مریخ ابتکار مشترک که قرار بود برای دیدار با اهداف از هر دو ExoMars و برنامه ریزی ناسا آزمایشگاه علمی مریخ.

مرتبط: چگونه آزمایشگاه علمی مریخ کنجکاوی کار می کند (infographic)

NASA/ESA ماموریت بازسازی شد به دو فاز است. فاز اول که راه اندازی در سال 2016 قرار بود که شامل یک مدارگرد اروپایی و فرود نشان دهنده ماژول که بعدها ردیابی گاز Orbiter (TGO) و Schiaparelli. فاز دوم در ابتدا برنامه ریزی شده بود که شامل دو rovers اما تلقی می شد بیش از حد پیچیده و کوچک به یک مریخ نورد اروپایی با ایالات متحده ابزار است.

در سال 2012 با این حال ناسا کشیده از ExoMars در بخش با توجه به بودجه سرریز با James Webb Space Telescope. ESA ساخته شده و سپس توافق با Roscosmos به جای راه اندازی وسایل نقلیه و قطعات کامپیوتر که ناسا قرار بود به ارائه. TGO و Schiaparelli راه اندازی شد در ماه مارس سال 2016 به عنوان برنامه ریزی شده.

اروپا رور و یک سکوی فرود شد و انتظار می رود برای راه اندازی در سال 2018 اما با تاخیر فعالیت های صنعتی و کامپیوتر تحت فشار قرار دادند که دو سال به جولای سال 2020 پس از آن بیشتر مسائل فنی در حال حاضر تحت فشار قرار دادند اندازی برنامه ریزی شده تاریخ برای مدتی در سال 2022. (مریخ راه اندازی فرصت های از زمین تنها جایی تقریبا هر دو سال زمانی که سیارات نسبتا نزدیک به یکدیگر و در یک فضاپیما می توانید با استفاده از حداقل سوخت به دست آوردن وجود دارد.)

ردیابی گاز مدارگرد و Schiaparelli

هدف از ردیابی گاز Orbiter (TGO) است که به جستجو برای کمتر فراوان اجزای مریخ جو است. جو مریخ است که عمدتا ساخته شده از کربن دی اکسید اما غلظت مولکول های دیگر را درک ضعیف هستند. برای مثال متان — یک نشانه یا بیولوژیکی یا زمین شناسی فعالیت — اندازه گیری شده در غلظت های مختلف متفاوت تلسکوپ زمینی. کنجکاوی مریخ نورد ساخته شده است تکرار اندازه گیری متان در سطح بلکه یک دیدگاه جهانی از مریخ را بهتر حس متان منبع یا منابع.

“پس از متان کوتاه مدت در زمین شناسی مقیاس های زمان حضور خود حاکی از وجود یک فعال فعلی منبع متان. آن است که روشن نیست در عین حال, آیا طبیعت که منبع بیولوژیکی یا شیمیایی” ESA اعلام کرد. “موجودات زنده بر روی زمین انتشار متان به عنوان آنها هضم مواد مغذی است. اما دیگر صرفا فرآیندهای زمین شناسی مانند اکسیداسیون برخی از مواد معدنی و همچنین انتشار گاز متان.”

TGO و Schiaparelli راه اندازی شد با هم در مارس 14, 2016 از یک پروتون موشک از بایکونور قزاقستان. GCE با موفقیت وارد مدار در مریخ در Oct. 19, 2016 همان روز Schiaparelli را فرود تلاش است که شکست خورده است. دو روز پس از خرابی NASA Mars Reconnaissance Orbiter عکس شواهدی از Schiaparelli سقوط سایت و تصاویر اضافی فرستاده شده بودند در بیش از چند هفته است. در سال 2017, یک ESA تحقیقات نشان داد که داده های قطعی باعث Schiaparelli سقوط.

در ضمن GCE درج شده بود را به شدت مدار بیضوی در مریخ است که در زمان چهار زمین-به روز کامل. به انجام آن اصلی علوم ماموریت آن کاهش به یک نزدیک به دایره ارتفاع حدود 400 کیلومتر (250 مایل) بود و دو ساعت مدار. شروع در سال 2017, ماموریت کنترل ساخته شده یک سری از کنترل skims از طریق لبه جو مریخ. این روش به نام “aerobraking” و انجام شده توسط چندین ماموریت مریخ و همچنین اروپایی ونوس اکسپرس ماموریت. آن به پایان رسید آن aerobraking در فوریه 2018 و ارسال آن اولین تصویر از Korolev دهانه که در ماه آوریل است. علم بیشتر انتظار میرود که نتایج به آمده در حال حاضر که GCE است که در آن اصلی نقشه مدار

GCE دارای چهار ابزار اصلی:

  • NOMAD (نادر و غیبت برای مریخ Discovery) — یک بسته از سه طیف (دو مادون قرمز یکی ماوراء بنفش) برای شناسایی گاز متان و دیگر قطعات از جو است. برخی از عناصر را می توان با نگاه کردن به جو با خورشید در پشت آن در حالی که دیگران خواهد شد مورد بررسی مستقیم منعکس شده-نور مشاهدات.
  • ACS (شیمی جوی خیابان) — سه دستگاه مادون قرمز ارائه خواهد شد اطلاعات در جو مریخ شیمی و ساختار.
  • CaSSIS (رنگ و استریو سطح سیستم تصویربرداری) — ارائه تصاویر با وضوح بالا از سطح است که به زمینه زمین شناسی و منابع ممکن است و یا غرق — برای ردیابی گازهای یافت توسط NOMAD و ACS.
  • FREND (وضوح خوب اپی ترمال آشکارساز نوترون) — نقشه پتانسیل ذخایر آب یخ به دنبال هیدروژن در سطح به عمق یک متر (3 فوت).

علاوه بر آن علم ماموریت GCE است که انتظار می رود به عنوان یک خدمت ارتباطات رله برای ExoMars رور زمانی که آن می رسد سطح مریخ. (TGO شد همچنین قرار است به ارسال ارتباطات از شکست Schiaparelli کاوشگر به زمین اما این که بخشی از این ماموریت بود هرگز متوجه شدم.)

ExoMars روزالیند فرانکلین rover

این ماموریت ExoMars شامل یک مریخ نورد اروپایی و روسیه در سطح پلت فرم. این روزالیند فرانکلین رور را با ارائه اطلاعات در مورد پتانسیل امضا از زندگی در مریخ به طور خاص به دنبال در محیط های که در آن آب می تواند جریان. آن را نیز انجام خواهد داد یک تمرین است که می تواند نفوذ به 2 متر (6 فوت) زیر سطح.

این مریخ نورد و سطح پلت فرم را با هم سفر به مریخ در داخل یک اروپایی حامل ماژول. مدت کوتاهی قبل از تبار روسیه-led تبار ماژول را جدا از حامل و را رور و سطح پلت فرم به سطح با استفاده از عناصر مانند چتر نجات و پیشرانه به کاهش سرعت فرود.

یک هنرمند تصویر از روزالیند فرانکلین رور که اروپا قصد دارد برای راه اندازی در سال 2022. (اعتبار تصویر: ESA/ATG medialab)

پس از فرود این مریخ نورد را ترک کنند فرود پلت فرم به حرکت در اطراف مریخ و به دنبال مواد آلی از این سیاره در گذشته است. در ضمن سطح پلت فرم (که ثابت است) انتظار می رود به کار برای حدود یک سال است. این پلت فرم را به تصاویری از محل فرود تماشای آب و هوای محلی کاوشگر ساختار داخلی از مریخ و انجام تحقیقات از جو است. همچنین نگاه کنید در زیرسطحی توزیع آب و تابش در اطراف محل فرود در مقایسه با اندازه گیری از GCE.

“هدف اصلی است برای فرود مریخ نورد در یک سایت با پتانسیل بالا برای پیدا کردن خوب حفظ مواد آلی به خصوص از اوایل تاریخ این سیاره” ESA گفت.

مرتبط: چگونه اروپا ExoMars ماموریت به مریخ کار (infographic)

“مریخ نورد را ایجاد خواص فیزیکی و شیمیایی مریخ نمونه عمدتا از زیرسطحی. زیرزمینی نمونه به احتمال زیاد شامل بيومارکرهای از شکننده مریخ جو کمی ارائه می دهد حفاظت از تابش و photochemistry در سطح. مته طراحی شده است برای استخراج نمونه ها از عمق های مختلف به حداکثر دو متر است.”

در ژانویه 2018 زندگی-تشخیص بسته موفقیت در بر داشت میکروب ها در قطب شمال کانادا آنالوگ محیط زیست به مریخ است. وسیله هستند در ادامه این مریخ نورد به عنوان ابزار آن در حال اتمام است.

ابزار بر روی مریخ نورد شامل:

  • PanCam (دوربین پانوراما)
  • ISEM (طیف سنج مادون قرمز برای ExoMars)
  • CLUPI (نزدیک تصویرساز)
  • حکمت (آب یخ و زیرسطحی سپرده مشاهده روی مریخ)
  • Adron (که به دنبال زیرسطحی آب و هیدراته و مواد معدنی در ترکیب با حکمت)
  • MA_MISS (مریخ Multispectral تصویرساز برای مطالعات زیرسطحی)
  • MicrOmega (قابل مشاهده و تصویربرداری مادون قرمز طیف سنج)
  • ریال (طیف سنج رامان)
  • MOMA (مریخ مولکول آلی تجزیه و تحلیل)

ابزار در سطح پلت فرم عبارتند از:

  • لارا (کاوشگر رادیو-آزمایش علوم)
  • عادت (Habitability, شور تابش و دما بسته)
  • هواشناسی و-M (a هواشناسی بسته). این شامل سنسور برای اندازه گیری فشار (هواشناسی و-P) رطوبت (هواشناسی و-ثانیه) تابش و گرد و غبار (RDM) و میدان مغناطیسی (AMR).
  • بازپرس پلیس مایگرت (یک مغناطیس) از جمله Wave Analyzer ماژول (WAM)
  • TSPP (دوربین)
  • BIP (ابزار و رابط حافظه واحد)
  • سریع (مادون قرمز تبدیل فوریه طیف سنج برای مطالعه جو)
  • ADRON-EM (فعال طیف سنج نوترونی و دزيمتر)
  • M-DLS (Multi-channel دیود لیزر طیف سنج جوی تحقیقات)
  • پت-M (رادیو دماسنج درجه حرارت خاک از جمله زیر سطح)
  • گرد و غبار مجموعه به نگاه گرد و غبار و ذرات اندازه تاثیر و جوی شارژ
  • SEM (زلزله)
  • MGAP (کروماتوگرافی گازی-اسپکترومتری جرمی برای جوی تجزیه و تحلیل).

مرتبط با: افزایش یابد بیش از احتمال مریخ فرود سایت برای اروپا کاوشگر ExoMars در این انیمیشن 3D

فرود سایت انتخاب خواهد شد حدود شش ماه قبل از ماموریت راه اندازی شد. زمانی که مریخ نورد در اصل انتظار می رود برای راه اندازی در سال 2018 ESA را فرود انتخاب سایت گروه کاری توصیه می شود فرود در Oxia Planum. ESA بازگشایی سایت انتخاب با توجه به دو سال ماموریت تاخیر و در سال 2017 Oxia Planum و Mawrth Vallis انتخاب شدند و به نیمه نهایی. هر دو مناطق سنگ قدیمی و ممکن است در مناطق که در آن باستان میکروب را رونق گرفت.

پرتاب مریخ نورد به تعویق افتاد برای بار دوم در ماه مارس سال 2020 به دلیل مسائل با rover چتر نجات استقرار سیستم ها و تجهیزات الکترونیکی. مقامات گفت: نبود زمان کافی برای تست کردن تعمیرات قبل از این که قبلا برنامه ریزی شده در ماه جولای سال 2020 تاریخ راه اندازی.

منابع اضافی:

اين مقاله به روز شده در 13 مارس سال 2020 توسط Space.com مرجع ویرایشگر کیمبرلی Hickok.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de