Predhodniki
Prvi rover, ki je uspešno pristal na Marsu, je bil ameriški Sojourner. Kot del programa Mars Pathfinder je leta 1997 na planetu delal cele tri mesece, včasih pa je presegel predvideno življenjsko dobo. Rover ni bil soočen s posebno težkimi nalogami - že samo dejstvo, da so na Rdečem planetu našli kopenski robotski aparat, je navdušilo svet. Kljub temu je Sojournerju uspelo poslati veliko fotografij Marsa, pa tudi opraviti preproste meteorološke in geološke študije.
Dve leti kasneje je NASA znova poslala misijo na Mars v vesolje, katere namen je bila podrobna študija tal in podnebnih razmer na planetu. Misija Mars Polar Lander se je končala z neuspehom - vozilo za spust se je zrušilo iz še neznanih razlogov. Na krovu vesoljskega plovila je izginil tudi ruski laserski radar (lidar), namenjen preučevanju sestave ozračja.
Američani so v 21. stoletje vstopili kot nesporni svetovni voditelji pri raziskovanju Marsa in svoj uspeh podkrepili leta 2003 z uvedbo programa Mars Exploration Rover. Po načrtu naj bi dva roverja preučevala planet - Spirit in Opportunity. Oba lander roverja sta januarja 2004 pristala na površini Marsa z intervalom 21 zemeljskih dni. Zasnova Opportunity se je izkazala za tako zanesljivo in trpežno, da je rover deloval do junija 2018.
Zdaj na Marsu deluje 900-kilogramski rover Curiosity z virom energije radioizotopa, ki je planet zadel avgusta 2012. Njegova glavna naloga je vrtanje in pregled vzorcev. Trenutno je misija podaljšana za nedoločen čas.
Američanom to ni bilo dovolj, še prej, leta 2008, pa se je na planetu pojavila majhna postaja Phoenix, katere eno od misij je bilo iskanje zunajzemeljskega življenja. Naprava ni bila prilagojena gibanju, bila je relativno poceni (400 milijonov dolarjev) in je v aktivnem stanju živela le nekaj mesecev. Kljub temu je Phoenix odkril vodo na Marsu in izvedel preprosto kemično analizo tal.
Američani so potrebovali skoraj deset let, da so zamenjali stacionarnega raziskovalnega robota, ki je jeseni 2008 prenehal delovati. Potresna postaja Mars z Nasino napravo InSight je leta 2018 pristala na planetu in doslej uspešno pošiljala rezultate raziskav na Zemljo.
Prisotnost enega mobilnega in enega stacionarnega marsovskega aparata očitno ni dovolj za Američane. Za utrditev svoje prisotnosti na Marsu je 18. februarja 2021 na površje pristal rover Perseverance. In ima svoj helikopter.
Ali obstaja življenje na Marsu?
Najprej je vztrajnost največji rover, ki so ga doslej spustili na Rdeči planet. Elon Musk je nekoč svoj električni roadster katapultiral v vesolje, NASA pa je na Mars poslala rover velikosti avtomobila. Vztrajnost je dolga približno 3 metre, široka 2,7 metra in visoka 2,2 metra. Za precej velikega roverja so bili uporabljeni super močni in ultra lahki materiali, zato teža naprave v kopenskih razmerah komaj presega tono. V razmerah Marsa bo vztrajnost tehtala dvakrat in pol manj.
Začetek tako zapletenega in dragega projekta (več kot 3 milijarde dolarjev) mora biti podprt z ustreznim raziskovalnim programom na Marsu. Da bi upravičili porabo, so Američani roverju opremili več zanimivih pripomočkov hkrati.
Najprej je to modelni aparat MOXIE za sintezo kisika iz ogljikovega dioksida v atmosferi Marsa, katerega delež doseže 93%. V teoriji je vse zelo preprosto - iz molekule ogljikovega dioksida CO2 odtrgamo atomski kisik in ga združimo z enim od istih. Izpušni plini proizvajajo ogljikov monoksid in molekularni kisik, ki je precej zračen.
Pred tem so v vesoljskih razmerah kisik sintetizirali z elektrolizo vode, a za življenje ene osebe je potreben cel kilogram vode na dan - ta metoda ne velja za Mars. Skratka, naprava MOXIE stisne ogljikov dioksid, ga segreje do 800 stopinj in skozi njega prenaša električni tok. Posledično se na anodi plinske celice sprosti čisti kisik, na anodi pa ogljikov monoksid. Nato se plinska mešanica ohladi, preveri čistost in se sprosti v atmosfero Marsa.
Očitno bo v daljni prihodnosti na tisoče takšnih generatorjev predelalo marsovski ogljikov dioksid v človeku prijazno ozračje. Omeniti velja, da ta tehnologija ni najbolj napredna. Kljub temu po teoriji iz dveh molekul CO2 proizvede se samo en O.2… In to je zelo daleč od dejanske učinkovitosti takšnih naprav. Veliko bolj zanimiva je zamisel o cepitvi ogljikovega dioksida na ogljik C in molekulo O2… Leta 2014 je revija Science objavila metodo za sintezo kisika iz CO2 pod vplivom ultravijoličnih laserjev. Pet let kasneje je Kalifornijski tehnološki inštitut prišel na idejo, da bi pospešil in udaril molekule ogljikovega dioksida na inertne površine, kot je zlata folija. Zaradi te barbarske obdelave se ogljikov dioksid razcepi na molekularni kisik in ogljik, to je saje. Čeprav so takšne tehnike daleč od tehnološke popolnosti, se mora NASA zadovoljiti z napravami, kot je MOXIE.
Drugi zanimiv pripomoček za rover je PIXL, ki je zasnovan za skeniranje okolice z rentgenskimi žarki. Naprava izvaja daljinsko testiranje tal na kemikalije in elemente, ki so lahko označevalci živih bitij. Razvijalci zagotavljajo, da PIXL lahko prepozna več kot 26 kemičnih elementov. Podobno nalogo opravlja večnamenski skener SuperCam, ki lahko določi atomsko in molekularno sestavo kamnin s sedmih metrov. V ta namen je opremljen z laserjem in zelo občutljivimi infrardečimi senzorji.
In to še ni vse. Analizo prisotnosti sledi življenja izvajata "forenzična strokovnjaka" SHERLOC in WATSON. SHERLOC deluje v ultravijoličnem območju in z laserjem preiskuje okoliške kamnine. Načelo je zelo podobno delu zemeljskega sleta, ki išče biološke dokaze z UV -svetilko. WATSON pa posname vse, kar se dogaja na kameri. Par senzorjev skupaj z rentgenskim žarkom PIXL se nahaja na koncu roverjeve ročice.
Vztrajnost nima vaje za raziskovanje notranjosti Marsa. V ta namen se uporablja radarski skener RIMFAX, ki lahko "skenira" Mars do globine 10 metrov. GPR bo preslikal podlago in poiskal nahajališča marsovskega ledu.
Mars rover s helikopterjem
Glavni "show-stopper" vztrajnosti niso zgoraj opisani supergadgets in niti jedrska elektrarna, ampak prvo letalo za Mars. Po pristanku v marsovskem kraterju Jezero je rover pod trebuh prinesel miniaturni koaksialni helikopter. V najboljših tradicijah ameriške astronavtike je ime za helikopter izbralo tekmovanje, najboljša pa je bila iznajdljivost. Avtorica Vaniza Rupani, 11. razred iz Northporta.
Helikopter ne nosi znanstvene opreme. Njegova glavna naloga je pokazati potencial letenja v atmosferi Marsa, ki je skoraj v celoti sestavljen iz ogljikovega dioksida. Atmosfera Rdečega planeta je po gostoti podobna Zemljini, vendar je gravitacija 2,5 -krat manjša. Letalo potegne za 1,8 kilograma in je za svojo težo opremljeno z relativno majhnimi propelerji (hitrost vrtenja - 2537 vrt / min) - bonusi Marsove gravitacije. Vendar so veliki padci temperature na površini planeta prisilili inženirje, da na helikopterju zgradijo kompleksen sistem toplotne zaščite. Prvi polet Ingenuity je predviden najpozneje 8. aprila, celoten testni program pa naj bi bil končan v enem mesecu. Helikopter je za enkratno uporabo - po testiranju bo ostal na Marsu kot tujecinski ostanki. Tudi vztrajnost se bo sčasoma spremenila v mrtev kos dragih zlitin, vendar je njen življenjski cikel veliko daljši.
Predvideva se, da bo vztrajnost svoj satelit spustila v zaščitno posodo v obliki kitare, se vrnila nekaj deset metrov nazaj in na daljavo zagnala program preizkusnega leta. Helikopter bo moral leteti okoli roverja, ne da bi zapustil nadzorno območje kamer in skenerjev. Najtežje je preživeti prvo mrzlo marsovsko noč za miniaturnim helikopterjem. Če berete gradivo pred 8. aprilom 2021, potem se marsovski rover le premika proti vnaprej izbranemu letališču za izstrelitev iznajdljivosti.
