Od ponad roku Mars bada łazik Perseverance. Sprawdź, jak twój głos brzmiałby na Marsie

Przed tygodniem marsjański łazik Perseverance dotarł do delty pradawnej rzeki w kraterze Jezero. Towarzyszący łazikowi śmigłowiec Ingenuity wykonał już 26. lot. Na Ziemię dotarły wysokiej jakości nagrania „zaćmienia” Słońca na Marsie. Mikrofony rejestrują dźwięki z obcej planety!

Najbardziej zaawansowany robot wysłany kiedykolwiek na Czerwoną Planetę łazik Perseverance (pol. wytrwałość) wraz z dronem Ingenuity (pol. pomysłowość) wylądował na jej powierzchni 18 lutego 2021 roku w kraterze Jezero, nagrywając przy tym całą operację z wielu kamer. Były to pierwsze tego typu nagrania wideo z lądowania na obcej planecie.

Misja Mars 2020, której integralną część stanowi łazik Perseverance wraz z dronem Ingenuity, rozpoczęła się na Ziemi startem międzyplanetarnej sondy NASA Mars Rover 2020 30 lipca 2020 roku. Portal Zwrot.cz obszernie informował o tym wydarzeniu:

Jakie badania na Marsie prowadzi łazik Perseverance?

Od ponad roku łazik Perseverance zajmuje się zbieraniem szczegółowej dokumentacji fotograficznej, a także analizą klimatu Marsa i pomiarami geologicznymi. Dostarczył dowodów na złożoną historię geologiczną krateru Jezero. Zaobserwował liczne skały osadowe oraz ślady działalności płynnej wody.

Perseverance dostarczył również kilka istotnych wyników z licznych eksperymentów. Np. eksperyment MOXIE udowodnił, że można na Marsie wytwarzać tlen, pobierając dwutlenek węgla z atmosfery. To jeden z ważniejszych wyników, jakie udało się uzyskać, gdyż bez opanowania techniki produkcji tlenu na Marsie nie będzie można wysłać tam w przyszłości misji załogowej, która będzie potrzebować tlenu nie tylko do oddychania, ale i do paliwa rakietowego.

Jednak głównym celem naukowym Perseverance jest poszukiwanie śladów pradawnego życia na Marsie oraz zbieranie i przechowanie szczelnie zamkniętych w metalowych pojemnikach próbek, które mogą zawierać dowody dotyczące istnienia żywych organizmów na Czerwonej Planecie. Próbki te zostaną zabezpieczone i zabrane na Ziemię w ramach przyszłej misji Mars Sample Return.

360-stopniową panoramę Marsa można widzieć TUTAJ.

Tranzyt Fobosa na tle tarczy Słońca

Amerykańska agencja kosmiczna NASA opublikowała w ubiegłym tygodniu nagranie dokonane w dniu 2 kwietnia 2022 roku przy pomocy specjalnej kamery znajdującej się na łaziku Perseverance, które przedstawia tranzyt Fobosa przed tarczą Słońca.

W mediach podawano, że chodzi o zaćmienie Słońca na Marsie. Jednak to, co nazywamy zaćmieniami Słońca na Marsie, to tak naprawdę są tranzyty. Tranzytem nazywamy przejście jednego ciała niebieskiego przed tarczą drugiego obserwowane wówczas, gdy oba ciała i obserwator znajdą się na jednej linii. Tranzyt następuje wtedy, gdy tarcza bliższego obiektu wydaje się mniejsza od tarczy obiektu dalszego. Na portalu Zwrot.cz pisaliśmy już np. o tranzycie Merkurego na tle tarczy Słońca TUTAJ.

Do zaćmień natomiast dochodzi wtedy, gdy tranzytujące ciało (np. Księżyc widziany z Ziemi) ma na tyle duży rozmiar kątowy, że ciało dalsze (np. Słońce widziane z Ziemi) zostanie całkowicie zasłonięte. Ponieważ rozmiary kątowe księżyców Marsa widziane z powierzchni tej planety są mniejsze od rozmiaru kątowego Słońca, do całkowitych zaćmień nigdy tam nie dochodzi.

Obserwacje tzw. zaćmień Słońca na Marsie są prowadzone regularnie od roku 2004 przez kolejne łaziki, czyli Spirit, Opportunity i Curiosity, jednak dzięki postępowi techniki, obecnie możemy nagrywać te zjawiska w postaci filmów wysokiej jakości. Rośnie też liczba zaobserwowanych tranzytów. Od 2019 roku Curiosity, Opportunity i Spirit wspólnie zaobserwowały 40 tranzytów Fobosa i osiem tranzytów Deimosa. Ich celem jest dokładne zbadanie przeszłości, teraźniejszości i przyszłości naszego planetarnego sąsiada i jego dwóch księżyców.

2 kwietnia br. na tle tarczy słonecznej przeszedł Fobos (zjawisko trwało nieco ponad 40 sekund). To niewielki księżyc Marsa o rozmiarach 26,8 x 21 x 18,4 kilometra i kształcie podobnym do ziemniaka (jest około 157 razy mniejszy od ziemskiego Księżyca). Drugi naturalny satelita Marsa – Deimos, jest jeszcze mniejszy niż Fobos.

Obserwacje tranzytu pomogą naukowcom w lepszym poznaniu orbity Fobosa, a nawet wnętrza Marsa. Na filmie widać nawet szczegóły w kształcie cienia Fobosa wynikające z ukształtowania krajobrazu na jego powierzchni, a także plamy słoneczne.

Pierwszy pozaziemski śmigłowiec

Łazik Perseverance ma dzielnego towarzysza – nieustraszonego drona Ingenuity. Ten mały śmigłowiec pięciokrotnie już przekroczył plan lotów, wykonując jak dotąd 26 lotów w marsjańskiej atmosferze. Ingenuity to ważący niecałe 2 kg autonomiczny dwuwirnikowy helikopter.

W pierwszym locie, który odbył się 19 kwietnia 2021 roku, Ingenuity wzniósł się na wysokość 3 m, pozostał na tej wysokości przez około 30 sekund i następnie zniżył się, aby wylądować w miejscu startu. Po raz 26. wzbił się on w marsjańskie niebo 20 kwietnia br. Ostatnia przeprowadzona misja śmigłowca Ingenuity była nietypowa – odwiedził i sfotografował miejsce upadku osłony lądownika wraz ze spadochronem, który go stabilizował i hamował podczas lądowania łazika Perseverance.

Pierwotnym celem misji Ingenuity była jedynie demonstracja możliwości wykonywania autonomicznego kontrolowanego lotu w marsjańskiej atmosferze oraz test technologii. Śmigłowiec spisuje się jednak zaskakująco dobrze. Obrazy wykonane z powietrza pozwalają na planowanie trasy Perseverance. Dzięki mapom stworzonym przez Ingenuity możliwe jest unikanie zagrożeń, wytyczanie tras oraz poszukiwanie obszarów do prowadzenia badań. Dron łącznie spędził w powietrzu około 45 minut i przebił dystans blisko 6 kilometrów.

Trudności w rozwoju drona

Największymi trudnościami w rozwoju drona było zupełnie inne środowisko panujące na Marsie. Marsjańska atmosfera składająca się w większości (ponad 95%) z dwutlenku węgla jest bardzo rzadka. Ciśnienie przy powierzchni Marsa jest około stukrotnie niższe niż przy powierzchni Ziemi, a Mars przyciąga siłą grawitacyjną 3-krotnie mniejszą niż nasza planeta.

Dlatego śmigła helikoptera zbudowanego z lekkich materiałów kompozytowych muszą kręcić się szybciej, niż byłoby to na Ziemi. Podczas gdy śmigła ziemskich helikopterów wykonują około 500 obrotów na minutę, Ingenuity musi rozpędzić swoje skrzydła co najmniej do 2300 obrotów na minutę, by uzyskać odpowiednie nadciśnienie pod skrzydłami zapewniające wystarczającą siłę nośną.

Częściowo autonomiczne loty na obcej planecie w wykonaniu Ingenuity oznaczają, że jest możliwe wykorzystanie tej technologii w przyszłych misjach również i na innych ciałach naszego układu planetarnego.

Mikrofony umieszczone na Perseverance rejestrują dźwięki z Czerwonej Planety

Naukowcy już wcześniej modelowali akustykę marsjańskiej atmosfery, ale brakowało im rzeczywistych pomiarów. Nie było to jednak spowodowane niechęcią do podejmowania prób nagrywania dźwięków z Marsa i jego badań. Należąca do NASA sonda Mars Polar Lander była na przykład wyposażona w mikrofony, ale niestety rozbiła się w 1999 roku. Z kolei Phoenix Lander był również zaopatrzony w mikrofony i udało mu się dokonać pomyślnego lądowania na planecie w 2008 roku, jednak późniejsze problemy techniczne uniemożliwiły ich działanie. Nie mówiąc już o innych sondach, które w ogóle do Marsa nie dotarły.

Dopiero dwa mikrofony na pokładzie Perseverance zaczęły działać wkrótce po jego lądowaniu w lutym 2021 roku. Oba odbierają naturalne dźwięki marsjańskiego wiatru, a także odgłosy pracy łazika.

Mars jest dosyć cichą planetą

Można było tak wyznaczyć marsjańską prędkość dźwięku wynoszącą 240 metrów na sekundę, a zatem jest nieco wolniejsza niż na Ziemi (340 m/s). Pomiary wykazały też, że marsjański dźwięk ma inne dziwne cechy, które dla ludzkiego ucha mogą być dość niezwykłe.

Pejzaż dźwiękowy jest kształtowany przez rozchodzenie się fal akustycznych, które z kolei zależy od ciśnienia i składu gazu, przez który fale te przechodzą. Atmosfera na Marsie charakteryzuje się ciśnieniem niższym niż zaledwie 1% ciśnienia atmosfery ziemskiej i składa się w 95% z dwutlenku węgla, nic więc dziwnego, że dźwięki rozchodzą się tam zupełnie inaczej. Różnice te sprawiają też, że fale dźwiękowe są tłumione na Marsie około 100 razy silniej niż na Ziemi, przez co Mars jest dość cichym miejscem.

Mikrofony te zbierają również dane służące do monitorowania pracy instrumentów i testowania wyposażenia łazika.

Sprawdź, jak twój głos brzmiałby na Marsie

Na stronie NASA zademonstrowano różnice, porównując zwykłe ziemskie dźwięki z modelami ich brzmienia na Marsie. Na przykład odgłosy ruchu miejskiego nieco przycichłyby, ale już wysoki śpiew ptaków ucichłby tam niemal do zera. To symulacja tych samych, znanych nam z Ziemi brzmień na Marsie, przy uwzględnieniu temperatury, gęstości i składu jego atmosfery. Więcej dźwięków z Marsa można słyszeć TUTAJ.

Spróbuj też nagrać się i sprawdź, jak byłbyś słyszany na Marsie!

Najbliższa przyszłość misji łazika Perseverance i drona Ingenuity

Po pokonaniu wielokilometrowej drogi, marsjański łazik amerykańskiej NASA 19 kwietnia br. dotarł do delty pradawnej rzeki w kraterze Jezero. Perseverance zajmie się teraz szukaniem śladów życia w owym obszarze, który może okazać się miejscem obfitym w pozostałości po mikroorganizmach. W delcie rzeki spędzi około sześciu miesięcy. Następnie plan przewiduje, że Perseverance wyruszy w górę dawnej delty, aby pobrać kolejne próbki. Tam spędzi kolejne pół roku.

Roman Strzondała