Увлекательное время, в которое мы живем, становится еще увлекательнее. Приблизительно так можно сказать о том, что на данный момент происходит в мире. Ракеты летят все выше, исследовательские аппараты улетают все далее, а на Марс доставляются все наиболее совершенные и томные марсоходы. Вчера вышло огромное событие, когда на Красноватую планетку в несколько шагов приземлился аппарат Perseverance. Лишь с момента пуска ракеты с Земли ранее момента прошло около полугода, а сколько еще потребовалось на разработку оборудования и подготовку миссии… К этому событию ExtremeTech подготовил огромное интервью с Адамом Штельцнером — основным инженером проекта Mars 2020. Он занимался не только лишь подготовкой полета и самого марсохода, да и сложной системой возврата образцов марсианского грунта назад на Землю для предстоящего исследования. Мы решили, что это интервью очень увлекательное, чтоб бросить его без внимания, и желаем привести самые принципиальные моменты из него.
Содержание
- 1 Приземлился ли марсоход на Марс
- 2 Как устроен марсоход Perseverance
- 2.1 Perseverance и Curiosity
- 2.2 Где приземлился марсоход NASA
- 2.3 Для чего на Земле эталоны марсианского грунта
- 2.4 Как избежать загрязнения марсианского грунта
- 2.5 Когда на Землю привезут марсианский грунт
- 2.6 Была ли жизнь на Марсе
- 2.7 Чем пахнет Марс
- 2.8 Когда колонизируют Марс
- 2.9 Как будут изучить планетки
- 3 Работа марсохода Perseverance
Приземлился ли марсоход на Марс
В отдельной статье наш Рамис Ганиев уже ведали о том, как прошла доставка аппарата Perseverance на поверхность Марса. Если кратко, то все прошло в целом отлично, и марсоход уже выслал фото планетки.
Естественно, впереди еще много работы и собранных материалов, но уже на данный момент понятно, что миссия стала самой амбициозной за всегда исследования Марса. Не считая самого марсохода, поверхность будет учить маленькой вертолет, который специально спроектирован, чтоб летать в той атмосфере. Она очень разряжена и соответствует плотности атмосферы Земли на высоте приблизительно 35 км.
Летать в таковых критериях трудно и система аппарата была специально приспособлена под эти условия. Зато данный вертолет либо дрон может стать первым в истории аппаратом, который будет свободно летать в атмосфере Марса.
Как устроен марсоход Perseverance
А сейчас перебегаем к интервью, которое отдал чуток ли не основной человек в этом принципиальном проекте. Интервью было взято до высадки аппарата, потому некие комменты могут показаться уклончивыми, но это не помешает осознать, как устроен аппарат и что от него ожидать. Далее будет перевод выдержек из интервью, оригинал которого можно отыскать на веб-сайте ExtremeTech.
Perseverance и Curiosity
ExtremeTech: При подготовке к Mars 2020 постоянно ли планировалось употреблять шасси Curiosity?
Адам Штельцнер: На момент пуска Curiosity не было плана каких-то следующих миссий. Мэтт Уоллес сел и произнес: ”Сколько у нас оборудования? Можно ли собрать все это вкупе и уменьшить издержки на сборку, получив цель на Марс, делая упор в главном на то, что мы сделали, создавая Curiosity?” С самого начала мысль заключалась в том, чтоб опираться на фундамент этого аппарата.
ExtremeTech: Были ли какие-то идеи, которые вы просто не могли воплотить из-за нехватки времени либо средств?
Адам Штельцнер: Я думаю, что да.
ExtremeTech: Вы получили все, что желали?
Адам Штельцнер: Изредка кто-то гласит: ”Ты получил все, что желал?”. Вот почему мне необходимо время, чтоб сказать «да», поэтому что я говорю: «Я думаю, что да”.
Марсоход Perseverance высадился на Марс. Как это было?
Где приземлился марсоход NASA
ExtremeTech: Каково геологическое значение кратера Джезеро, где приземлился Perseverance?
Адам Штельцнер: Ученые решили отправиться к кратеру Джезеро, поэтому что когда-то в этом месте было озеро, а прямо там, где мы приземляемся, была дельта.
Веерообразная структура дельты возникает из-за того, что река впадает в большенный водоем и вода замедляется. Когда вода замедляется, средняя скорость в потоке миниатюризируется, и он больше на дух не переносит эти частички в потоке.
Осевшие частички неописуемо неплохи в сохранении свидетельств жизни, которая обитала там, так как они добавляют защитный слой геологического материала. Дельтовые отложения — наилучшее пространство, чтоб находить признаки старой жизни.
Для чего на Земле эталоны марсианского грунта
ExtremeTech: Давайте побеседуем о системе возврата образцов. Для чего растрачивать силы на возвращение образцов на Землю? Что можно создать с прототипом марсианского грунта тут, на Земле, что недозволено создать с марсоходом на Марсе?
Адам Штельцнер: Ответить на это достаточно просто — все, что возжелаете. Неувязка в том, что на Марсе нет способности проводить такие детальные исследования. Представьте, что вы берете что-то размером с комнату, включающее огромную часть оборудования, и делаете его маленькую версию, закаленную для галлактических полетов, прикрепляете ее к марсоходу и отправляете на Марс. Вы проводите измерения и думаете:”Да, похоже, что есть органика, но я бы желал провести остальные исследования”. В итоге, для вас нужно придумать еще одну цель и опять выслать ее на Марс и так опять и опять. Таковой цикл продолжается около 10 лет.
Если вы принесете эталоны с Марса на Землю, у вас будет все земное оборудование, все ученые Земли, вся изобретательность, присущая всему земному шару, которая быть может применена в исследовании образцов.
Как будут смотреться марсоходы грядущего?
Как избежать загрязнения марсианского грунта
ExtremeTech: Похоже, если вы возвращаете все эти эталоны и собираетесь провести все эти испытания, вы желаете быть убеждены, что случаем не проанализируете какие-либо куски Земли.
Адам Штельцнер: Правильно.
ExtremeTech: Как можно быть уверенным? Вы строите эти штуки в атмосфере Земли. Как убедиться, что ничего не попадает в контейнеры для проб?
Адам Штельцнер: Это большущая неувязка. Мы сделали самое незапятнанное оборудование, которое когда-либо было в мироздании. Я разработал систему отбора проб и изобрел протоколы чистки. Это были большие усилия. К примеру, пробирки для образцов изготовлены из титана, но имеют поверхность из нитрида титана. Титановая трубка для эталона подвергается действию плазмы газообразного азота низкого давления в среде с высочайшей энергией. Эта высокоэнергетическая азотная плазма просачивается через поверхность титана и делает нитрид титана, который является тугоплавким и неописуемо инертным материалом. Он наиболее пассивен, чем золото. Эта пассивность значит, что попавшие вовнутрь частички не сумеют там задержаться. В котором-то смысле это похоже на супер тефлон.
Потом мы берем эту сверхчистую пробоотборную трубку пассивной системы и помещаем ее за жидкостный механический барьер для частиц. Это специально разработанный барьер, который не дозволяет частичкам размером наиболее 0,3 микрон попадать в размер, в каком запечатаны пробирки с пробами. Потом, когда они в нем, мы помещаем их в термокамеру на несколько сотен часов и очищаем все снутри данной для нас трубки. В итоге мы получаем стерильные контейнеры в персональной упаковке.
Когда на Землю привезут марсианский грунт
ExtremeTech: Думаю, для вас необходимо еще две миссии, чтоб возвратить эти эталоны на Землю. Верно?
Адам Штельцнер: Правильно.
ExtremeTech: Как вы думаете, когда вы можете возвратить их на Землю?
Адам Штельцнер: Приблизительно через 10 лет, даже через 10–12 лет.
Марсоход InSight закончил бурить скважину на Марсе. Что вышло?
Была ли жизнь на Марсе
ExtremeTech: Если вы обнаружите следы жизни на Марсе, когда вы вернете эти эталоны, какие данные уверят ученых, что что-то было {живым} в кратере Джезеро три млрд годов назад?
Адам Штельцнер: Признаки старой жизни могут быть различных форм. Чтоб привести убедительные аргументы, вы, возможно, должны согласовать несколько из этих форм доказательств. К примеру, вы бы поглядели на морфологические формы, которые смотрятся как микроструктуры. Потом вы должны поглядеть, были ли эти формы изготовлены из того, что, как я думаю, ученые окрестили каррагинаном, который на самом деле является углеродным остатком жизни. В любом случае вы бы употребляли несколько линий доказательств.
Вы бы поглядели на то пространство в геологическом месторождении, где находились эти вещи, и узрели бы, что это было соединено, к примеру, с берегом озера в прошедшем. Вы бы употребляли наборы доказательств, которые согласовывались и подтверждали положение о старой жизни в той форме, которую вы видите. Лишь вкупе все эти вещи вкупе молвят, что жизнь на Марсе вправду была. Это было древнее дно озера, а там должны были быть водные растения, которые создавались на краю озера.
Чем пахнет Марс
ExtremeTech: Чем пахнет Марс? Разумеется, вы полетели туда не для того, чтоб понюхать его, но быть может вы угадываете?
Адам Штельцнер: Марс пахнет чемоданом с одежкой вашего дедушки и бабушки, который не открывали десятилетиями.
ExtremeTech: Мне это нравится. Почему?
Адам Штельцнер: Марс это что-то сухое, старенькое и пыльное.
Когда колонизируют Марс
ExtremeTech: Как вы думаете, как мы далеки от способности колонизировать Марс?
Адам Штельцнер: Я надеюсь, что нескончаемо дальними от способности колонизировать Марс.
ExtremeTech: Вы не думаете, что Марс — это пространство, где нам следует жить?
Адам Штельцнер: Нет. В процессе эволюции Земли окружающая среда периодически становилась весьма нехороший. А именно, около 65 миллионов годов назад, когда астероид врезался в район полуострова Юкатан и убил всех динозавров, очень загрязнив атмосферу. Он убил огромное количество растений и 90 процентов видов {живых} организмов. В самый разгар тех событий окружающая среда на Земле все равно была нескончаемо наиболее подходящей для жизни, чем то, что мы могли бы когда-либо сделать на Марсе. Я так думаю.
Мы эволюционировали так, чтоб иметь одну земную гравитацию, которая держит мою спинномозговую жидкость под необходимым давлением. Наши организмы приспособлены под существование на Земле. Если мы не сможем двигаться так, как мы привыкли, то будем весьма стремительно стареть. Волокна наших костей вырастают в направлениях основного напряженного состояния скелета, определяемого тем, как он ведет взаимодействие с Землей. Уходить от этих критерий весьма некорректно для нас.
Как будут изучить планетки
ExtremeTech: Как вы думаете, что станет последующей технологией, которая изменит правила игры для исследования планет?
Адам Штельцнер: Я думаю, что последующей революционной технологией для исследования планет, которая может показаться не очень успешной, станет внедрение коммерческой готовой бытовой электроники. Вот приятный, хотя и абсурдный пример. Представьте для себя 10 iPhone, лежащих в коробке. Они не закалены от радиации, но работают. Микропроцессоры повсевременно делают какие-либо задачки. Некие из их могут сломаться, но другие будут работать. Мы делаем это всегда с некими вещами, к примеру, у Boeing 777 есть три компа, и они страхуют друг дружку, так что если один комп выйдет из строя, самолет полетит далее.
Микропроцессор, на котором у нас работает Perseverance, совпадает с микропроцессором Curiosity. Он этот же, что был в моем Beige Box G4 Macintosh в 1999 году, когда я получил степень доктора философии. Создавая комп для Perseverance, человек вручную припаивает провода к проводам. Это тяжелое, драгоценное оборудование, сделанное 25 годов назад. В 10 раз больше, в 100 раз больше, чем сегодняшние. В крайнее время я не делал математических расчетов на собственном iPhone, но он владеет большей вычислительной мощностью. [Авторы интервью проверили и выяснили, что нынешний iPhone примерно в 15-20 раз производительнее процессора в Perseverance.]
Современный iPhone имеет в 15-20 раз огромную вычислительную мощность, чем основной комп марсохода Perseverance
Межпланетный галлактический корабль стоит около млрд баксов. Когда услуги по запуску свалятся до порядка 100 миллионов баксов, пуск больше не будет считаться драгоценным. Сейчас вы, наверняка, спросите, как мне понизить стоимость на галлактический корабль? Одним из принципиальных моментов, которые могли бы быть, будет то, как мы контролируем, как мы программируем, как мы управляем транспортным средством. Внедрение современных технологий и их применение в освоении вселенной может дозволить нам понизить стоимость миссий и еще более повысить ценность наших механизированных исследовательских работ вселенной.
Работа марсохода Perseverance
Интервью отдало ответы на почти все вопросцы и позволило лучше осознать, как строился аппарат, и задуматься о таковых вещах, которые ранее просто не приходили в голову. К примеру, загрязнение грунта микробами с Земли. Оказывается, это тоже было обмыслено. А могло ли быть по другому, когда в течение такового долгого времени готовилась таковая принципиальная и дорога миссия? При всем этом для получения образцов придется запустить еще одну, а загрязнение контейнеров могло бы поставить крест на обоих.
Мы еще подготовим не один материал на данную тему, а пока сможете снова ознакомится с тем, как происходила высадка аппарата на поверхность Марса.
Источник: