Selv før Mars Science Lander (MSL) berører nedstigningen fra sitt svevende moderskip som en baby edderkopp fra et eggeske, vil den første av en lang rekke kameraer begynne å ta opp, ta opp og lagre høyoppløselig video av landingsområdet.
MSL-landing vil representere en første, sier Frank Palluconi, MSL-prosjektforsker. Etter å ha kommet inn i Mars-atmosfæren som Viking og MER, men med en potensiell landingssone omtrent en fjerdedel av størrelsen han sier, vil MSL vise tingene sine. “Den fullfører nedstigningen ned til ti meters nivå, eller så der, hvor nedstigningsvognen kjører, og den senker roveren på en tether ned til overflaten. På den tiden har roveren reist hjulene sine, så den lander på mobilitetssystemet sitt. Og så kuttes tjoret og nedstigningsstadiet flyr bort og brukes ikke lenger. Det krasjer. "
I tillegg til de åpenbare fordelene ved en så myk landing, er det mulig å sveve og trekke slippet å modellere matematisk, i motsetning til kollisjonsputen som lander MER-kjøretøyene. Tethered nedstigning er også skalerbar, sier Palluconi, mens de mye mindre MER-produktene presset konvolutten til kollisjonsputesystemets evne.
Øyne på Mars
Skyting vil begynne så snart varmeskjoldet synker fra MSL nedstigningsstadiet. Mars Descent Imager vil ta video i megapikseloppløsning, sammenlignbar med moderne forbrukerens digitale videokameraer. Rettet rett ned, vil dette kameraet gi en edderkoppperspektiv utsikt over landingsområdet en veldig vid vinkel med det første og fortsette å skyte til roveren berører Mars.
Landingsvideoer vil bli overført til jorden av roveren når den blir fullt funksjonell. Denne visuelle informasjonen, som viser landingsområdet og dets omgivelser i detalj, sammen med det faktum at roveren vil lande på hjulene, uten vanskelig navigering av et landingsbil som trengs, vil tillate prosjektforskere å begynne å jobbe roveren mye før.
Når roverens mast stiger og alle systemer er i gang, vil det virkelige arbeidet begynne. Som med MER, vil et mastmontert, toøyet kamerasystem ha en fremtredende funksjon. MastCam, som nedstigningsbildet og et armmontert nærbilde, blir designet og bygget av Malin Space Science Systems i San Diego, CA. Alle tre er avhengige av lignende fullfarge, høyoppløselige delsystemer. MastCam tar det grunnleggende oppsettet som er funnet på MERs tvillingkameraer som lar forskere sette sammen 3D-bilder og foredle det betraktelig. MastCam har dobbelt 10x optiske zoomobjektiver, samme kraft som du finner i high-end forbruker-digitale kameraer på jorden. Dette vil tillate at kameraet ikke bare tar vidvinkel-panoramaer, men også zoomer inn og fokuserer på knyttnevestore bergarter en kilometer (0,6 miles) unna.
MastCam skyter også HD-video, en første for Mars. Både stillbilder og video vil bli tatt i full farge, akkurat som med jordbundne digitale kameraer. I tillegg vil MastCam bruke en rekke spesialiserte filtre. Flere medlemmer av det vitenskapelige teamet Malin Space Science Systems bidro til de forskjellige kameradesignene, inkludert regissør James Cameron (Titanic, The Abyss, Aliens), en myntforsker på MastCam-vitenskapsteamet.
Fotografering, Vaporize, Analyse
MSL-masten vil også inneholde et unikt hybridoptisk instrument, som aldri før er fløyet til Mars. Dette teleskopiske verktøyet ble kalt ChemCam, tar nærbilder på avstand med et synsfelt på omtrent 30 cm (ti fot) i ti meters avstand. Men det er bare det første trinnet for ChemCam. I trinn to uhyggelig som minner om varmestrålene beskrevet i War of the Worlds vil en kraftig laser fokusere gjennom det samme teleskopet på målet. Laseren kan varme opp en flekk på omtrent en millimeter (0,04 tommer) i diameter til nesten ti tusen grader celsius (18 tusen grader Fahrenheit). Varmen blåser bort støv, bryter av molekyler, bryter opp molekylene og bryter til og med isomer i det steinete målet.
Som et resultat avgir målet en gnist av lys. ChemCam kan analysere gnistens spekter og identifisere hvilke elementer karbon eller silisium, for eksempel målet inneholdt. Kalt Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, eller LIBS, er denne teknikken mye brukt på jorden, men vil være en første for Mars, sier Roger C. Wiens, en planetforsker ved Los Alamos National Laboratory og hovedetterforsker på ChemCam-prosjektet. “LIBS brukes i en rekke fasetter på jorden. For eksempel bruker et selskap som lager aluminium det for å sjekke sammensetningen av aluminiumslegeringen i smeltet tilstand. "
Å gå ut i verdensrommet er en annen historie. Syv år etter hvert vil ChemCam gjøre MSL mye raskere enn MER når det gjelder å velge mål, sier Wiens. “Opportunity-roveren landet i et lite krater, og her foran oss satt et fjellklipp, som er den første vi hadde sett på Mars på nært og personlig vis. Og det var mindre enn ti meter unna. [Med ChemCam] kunne vi øyeblikkelig ha analysert den berget, før vi til og med kjørte roveren av puten, og fortalte dem at her sitter et sedimentært bergart foran deg. I stedet tok det et antall dager, og de kjørte opp til berget og prøvet faktisk den med kontaktinstrumentene før de virkelig slo fast at det var et sedimentært bergart. " Med sin lange optiske rekkevidde kan ChemCam analysere objekter utenfor rekkevidden til roverens mekaniske arm, til og med overhead.
I tillegg vil ChemCam kunne gjøre noen kjemiske analyser av små deler av steinprøver før de blir knust og transportert til MSLs interne analytiske instrumenter
"Jeg tror dette instrumentet vil få mye bruk," sier Wiens, "fordi vi kan ta mye data raskt. Så en av de store tingene er at vi kan få en mye større database med steinprøver enn noen av in-situ-teknikkene. Jeg tror det kommer til å bli et spennende instrument å bygge og fly. ”
Palluconi ser MSL som et mellomledd mellom MER og det direkte søket etter liv på Mars. "Jeg vil se på MSL som et slags overgangsoppdrag mellom de mer konvensjonelle aspektene ved planetarisk utforskning, som involverer geologi og geofysikk, og i tilfelle av Mars på grunn av dens atmosfære, klimaet og været til de i fremtiden som vil gjøre direkte søk etter livet. Så det overordnede målet med MSL er å foreta en vurderingsevne for området som kjøretøyet lander i på Mars. ”
Den nære fremtid
Fordi NASA først i desember 2004 bestemte seg for hvilke av mange vitenskapelige instrumenter som er foreslått for MSL, og som faktisk vil fly, krysser alle forskerne hvis prosjekter ble valgt for å gjøre siste hånd på instrumentene sine. "Oppdraget er i fase A, som er en definisjonsfase, så det er virkelig den tidligste formelle fasen av oppdraget," sier Palluconi. Akkurat nå er prinsipparbeidet på vitenskapssiden å finne ut hvor instrumentene skal plasseres på roveren, hvordan de kan oppfylle deres termiske behov, hvordan sikre at de har synsfeltene de trenger og at de andre kravene deres blir oppfylt. Selvfølgelig blir selve kjøretøyet designet samtidig og designen blir foredlet. Så det er ganske mye arbeid å gjøre, og vi er sannsynligvis et drøyt år borte fra den foreløpige designgjennomgangen, som i lanseringsplanen for 2009 skulle skje neste februar. "
Noen aspekter ved Mars Science Laboratory forblir oppe i luften. Mange av de vitenskapelige instrumentene fra MSL krever mye kraft. Den foreslåtte kilden til den makten, en radioisotop kraftforsyning, krever presidentens godkjenning, som ligger i fremtiden. Og i mars 2005 begynte NASA å vurdere muligheten for å fly to MSL-rovere i 2011 i stedet for en i 2009.
Original kilde: NASA Astrobiology Magazine
