火星では、NASAのローバーとヘリコプターの驚きと発見の年

1年前、NASAのパーサヴィアランスローバーは加速して火星に衝突し、地球から2億9千万マイルに及ぶ7か月の旅の後、目的地に近づきました。

昨年2月18日、探査機を搭載した宇宙船は時速13,000マイルの速度で火星の大気圏に侵入しました。 NASAのエンジニアが「7分間の恐怖」と呼んでいるわずか7分で、それは離陸しなければなりませんでした 表面にやさしく忍耐を置くための一連の操作e。

太陽系を妨害する無線通信の数分間の遅延のため、カリフォルニアにあるNASAのジェット推進研究所のミッションコントロールセンターにいた人々は、その日はただの見物人でした。 何かがうまくいかない場合、彼らはそれを修正しようとする時間がありません、そして何かが赤い惑星に住んでいたという証拠を探すための27億ドルの任務は、新しく掘られた火星に終わったでしょう。

しかし、忍耐力は優れたパフォーマンスを発揮しました。 着陸時に爽快なビデオ映像を家に送ってください。 NASAは、火星を探索するロボットのグループに追加しました。

「車自体は非常によく機能します」と、忍耐力プロジェクトのディレクターであるジェニファー・トロスパーは言いました。

12か月後、永続性は内部にあります Jezeroとして知られている28マイル幅のクレーター。 地形から、30億年以上前、ジェゼロはタホ湖とほぼ同じ大きさの水域であり、川が西から外に向かって東に流れていたことは明らかです。

パーサヴィアランスが最初にしたことは、インジェニュイティ、小型のロボットヘリコプター、そしてこのタイプの最初の飛行機械を別の惑星に離陸させることでした。 忍耐力はまた、宇宙飛行士が最終的に火星に到達したときに必要となる酸素を生成する技術を実証しました。

その後、ローバーは、着陸したクレーターの床を調査するために、当初の探査計画からの転換に着手しました。 そこにある岩は、科学者が期待したものではないことがわかりました。 将来のミッションで最終的に地球に戻されるであろう岩石コア（チョークスティックのサイズのシリンダー）を収集しようとしたときに、私は何度か問題に遭遇しました。 エンジニアは問題を解決することができ、ほとんどすべてが正常に機能しています。

ミッションの科学チームのメンバーであるニューヨーク州立大学ストーニーブルック大学の地球科学教授であるジョエル・ホロウィッツ氏は、「今年は非常に刺激的で、時にはストレスの多い年だった」と語った。 「仕事のペースは絶対に素晴らしかった。」

火口の床を何ヶ月もふるいにかけた後、ミッションチームは現在、主要な科学イベントであるジェゼロの西端に沿った乾燥した三角州の探査に向かう準備をしています。

これは、科学者が大量の発見物を含む可能性が高い堆積岩を見つけることを期待している場所であり、おそらく古代火星人の生命が存在する場合は、古代火星人の生命の兆候さえあります。

「少なくとも地球上では、デルタは居住可能な環境です」と、フロリダ大学の地質学教授であり、忍耐力科学チームのメンバーであるエイミー・ウィリアムズは述べています。 「水があります。川から湖に運ばれる活発な堆積物があります。」

このような堆積物は、生命に関連する炭素粒子を捕獲して保持することができます。 「有機炭素を探すのに最適な場所です」とウィリアムズ博士は語った。 「それで、火星に固有の有機炭素がそれらの層に集中することを願っています。」

忍耐力は、デルタから1マイル以上離れた場所に着陸することはありませんでした。 遠くからでも、イーグルアイカメラは予想される堆積層を明らかにすることができます。 デルタに座っている車の大きさの岩や、火口に流れ込んだ岩もありました。

アリゾナ州立大学の惑星科学者であるジム・ベルは、「それはすべて素晴らしい物語を語っている」と語った。

データは、軌道画像が示唆しているのは三角州であり、ここの水の歴史は複雑であることを確認しています。 ほぼ確実に周囲の高さから来た岩は、ジェゼロでの激しい洪水の時期を示しています。

シルト、砂、泥がゆっくりと穏やかに堆積しただけではありませんでした」と、マストに取り付けられた高度なパーサヴィアランスカメラの主任研究員を務めるベル博士は述べています。

ミッションマネージャーは当初、着陸地点からデルタに直行することを計画していました。 しかし、ローバーは、直通道路が砂丘で詰まっていて、横断できない場所に降りてきました。

彼らは南部の地層に驚いた。

「私たちは驚くべき場所に着きました、そしてそれを最大限に活用しました」と、研究を主導するプロジェクト科学者を務めるカリフォルニア工科大学の地球物理学者であるケネス・ファーリーは言いました。

ジェゼロはかつては湖だったクレーターであるため、その底は底に沈んだ堆積物から形成された巨礫であると予想されていました。

しかし、一見したところ、層がないということは、「目に見えて堆積しているようには見えない」ことを意味します、とNASAのジェット推進研究所の副プロジェクト科学者であるキャサリンスタックモーガンは言いました。 同時に、それが火山起源であるという明確な兆候もありませんでした。

英国のケンブリッジ大学の鉱物学および岩石学の教授であり、科学チームのメンバーであるニコラス・トスカは述べました。

科学者やエンジニアが北を回るか南を回るかを検討している間、インジェニュイティと呼ばれるロボットヘリコプターを製造したチームは彼らの革新を実験しました。

ヘリコプターはミッションに遅れて追加されたものであり、火星の薄い空気を飛行するための概念実証として機能することを目的としていました。

昨年4月18日、創造性は10フィートの高さまで上昇し、30秒間ホバリングした後、地面に戻りました。 飛行には39.1秒かかりました。

その後の数週間で、インジェニュイティは時間、速度、速度を上げるためにさらに4回の飛行を行いました。

これは、軌道からの写真で面白そうに見える珍しい岩まで運転する時間を無駄にするのを避けるのに役立ちました。

「私たちはヘリコプターを送って写真を見ました、そしてそれは私たちがそうであったものと非常に似ていました」とトロスパーさんは言いました。 「それで、私たちは運転しないことを選びました。」

ヘリコプターは飛行を続けます。 19回目の飛行を終えたばかりで、まだ素晴らしい状態です。 バッテリーはまだ充電中です。 ヘリコプターは、冬の間、より涼しくて薄い天候で飛行する能力を実証しました。 1月の砂嵐の際に降り注いだほこりのほとんどをなんとか取り除くことができました。

「すべてが全体的に緑色に見えます」と、JPLのイノベーションチームを率いるセオドア・ツァニトスは言いました。

着陸地点の南にある岩を探索している間、科学者は、ローバーがドリルビットを使用して2つの岩の浅い穴を粉砕したときに、いくつかの謎を解きました。

「なんてことだ、これは火山のように見える」とスタック・モーガン博士は彼女の反応を思い出しながら言った。 「玄武岩質溶岩流に期待するものとまったく同じです。」

火星の岩石の構成要素を研究するためにパーサヴィアランスによって運ばれた機器は、砂粒と同じくらい小さい岩の破片で正確に定義された測定を行うことができます。 ロボットアームのカメラはクローズアップ写真を撮ることができます。

これらの観測により、大きな溶岩流の底に蓄積する可能性のある火成鉱物であるかんらん石の大きな粒子が明らかになりました。 その後の割れ目は、水との相互作用によって形成された鉱物である炭酸塩で満たされたかんらん石の粒子の間に現れました。

現在考えられているのは、ジェゼロクレーターの床は、この地域で宇宙船を周回しているときに観測された、かんらん石が豊富な火成岩と同じであるということです。 クレーターが水で満たされる前に形成された可能性があります。

湖からの堆積物が岩を覆っていた可能性があり、堆積物から水が浸透して割れ目を炭酸塩で満たした。 その後、ゆっくりと、数十億年にわたって、風が堆積物を吹き飛ばしました。

地球上の地質学者にとって、火星の薄い空気が多くの岩を侵食する可能性があるという事実に頭を悩ませることは困難です。

「地球上のものに近い風景を見つけることはできません」とファーリー博士は言いました。

最初の1年間で最も気がかりな瞬間は、岩石のサンプルを収集しているときに発生しました。 何十年もの間、惑星科学者は火星の破片を地球に持ち込むことを夢見てきました。そこでは、実験室で最先端の機器を使用して火星を研究することができます。

忍耐力は、岩のコアを掘り起こし、それらをチューブに密封することによって、この夢を実現するための最初のステップです。 ただし、ローバーには火星から岩石サンプルを取得して地球に戻す方法がありません。 待っている人 火星サンプルの帰還として知られる別のミッションこれは、NASAと欧州宇宙機関のコラボレーションです。

粘り強さのドリルビットを開発している間、エンジニアはさまざまな地面の岩を使用してそれをテストしました。 しかしその後 火星の最初の岩は私が掘り続けようとしました それらは地球のすべての岩とは異なることがわかります。

コアの岩は、掘削中にほこりに変わり、チューブから滑り落ちました。 いくつかの成功の後、別の発掘の試みが問題にぶつかりました。 砂利がチューブからローバーの不快な部分（ドリルビットが保管されている円）に落ち、破片をきれいにするために数週間のトラブルシューティングが必要でした。

「これはエキサイティングであり、必ずしも最善の方法ではありませんでした」とスタックモーガン博士は言いました。 「残りの探索は本当にうまくいきました。」

パーサヴィアランスは、ある時点で、火星への帰還ミッションでローバーのために岩石サンプルの一部をドロップします。 これは、忍耐力が死ぬという悪夢のシナリオを防ぐためであり、それが保持している岩を手に入れる方法はありません。

パーサヴィアランスの最高速度は好奇心とほぼ同じで、NASAのローバーは2012年に別のクレーターに着陸しました。しかし、自動運転プログラムの改善により、1回の飛行でより長い距離をカバーできるようになりました。 デルタに到達するために、忍耐強く着陸地点に戻ってから、北の砂丘の周りのルートを取る必要があります。

5月下旬または6月上旬までにデルタに到達する可能性があります。 創造性は忍耐力の先を行くことを試みます。

ヘリコプターはローバーが運転できるより速く飛行しますが、各飛行の後、そのソーラーパネルはバッテリーを再充電するために数日間太陽光を吸収する必要があります。 大量のプルトニウムからの熱に支えられた忍耐力は、毎日毎日運転することができます。

ただし、ヘリコプターは砂丘を通り抜けることができる場合があります。

「私たちはデルタに到達することを計画しています」とTzanitos氏は言いました。 「そして、三角州の外で何が起こっているのかについて話し合っています。」

しかし彼は、毎日が輝きの最後の日になる可能性があると付け加えました。それはたった1か月続くように設計されています。 「あなたはあなたが飛行を続けるのに十分幸運であることを望みます、そして私たちは可能な限りその連勝を続けます」と彼は言いました。

パーサヴィアランスがデルタに達すると、最もエキサイティングな発見は、微小化石のように見えるものの画像になります。 この場合、「有機物のいくつかのボールが細胞の輪郭を描く形に配置されているかどうか疑問に思う必要があります」とMITの地球生物学者TanyaBosakは述べています。

忍耐強い人が生き物の残骸から明白な何かを見ることはありそうにありません。 これが、綿密な調査のために岩を地球に戻すことが非常に重要である理由です。

ボサック博士は、火星に生命があるかどうかについて強い意見を持っていません。

「知識がほとんどないときに、私たちは本当に入り込もうとしています」と彼女は言いました。 「化学プロセスがいつ一緒になって最初の細胞を形成したのかはわかりません。それで、私たちは人生がどのようなものかを学んでいるだけの何かを見ているのかもしれません。」