Misiunea a avut o durată de aproape doi ani, iar obiectivul principal al robotului Curiosity a fost acela de a căuta eventualele urme ale unei vieţi microbiene din trecutul planetei Marte.
„Coborârea lui Curiosity pe Marte este cea mai dificilă misiune întreprinsă de NASA din întreaga ei istorie de explorare planetară robotizată”, a declarat într-un comunicat Johnn Grunsfeld, directorul adjunct pentru misiuni ştiinţifice al agenţiei spaţiale americane.
Lansat pe 26 noiembrie 2011, de la baza spaţială Cape Canaveral din Florida, Curiosity, dispozitivul de explorare spaţială cel mai greu (900 kilograme) şi cel mai sofisticat trimis vreodată de oameni pe o altă planetă, a atins solul marţian pe 6 august 2012, în jurul orei 05.31 GMT, în apropiere de muntele Sharp, care are o altitudine de peste 5.000 de metri, în craterul Gale, după ce a parcurs o distanţă de 570 de milioane de kilometri.
Pentru a reuşi o coborâre atât de precisă în interiorul craterului, vehiculul care transporta roverul Curiosity a plutit ca un planor în atmosfera înaltă marţiană, în loc să plonjeze spre sol.
Inginerii de la NASA şi de la Jet Propulsion Laboratory (JPL) din Pasadena au conceput un fel de „macara” echipată cu rachete cu propulsie inversată care au pornit în ultimele secunde ale coborârii, cu scopul de a depune cu delicateţe pe suprafaţa marţiană uriaşul rover de mărimea unei maşini.
Înainte de ultimele momente ale coborârii, robotul a fost frânat de o paraşută uriaşă, vehiculul spaţial trecând printr-o perioadă de şapte minute critice, în timpul cărora viteza lui a trecut de la 21.243 de kilometri/oră la 2,74 kilometri/oră.
Aceste şapte minute au reprezentat partea cea mai delicată din întreaga misiune, întrucât intrarea în atmosfera marţiană şi coborârea pe planeta roşie includ întotdeauna riscuri, iar din acest punct de vedere succesul nu poate fi garantat. Din punct de vedere statistic, rata de reuşită a fost mai mică de 40%.
După ce robotul Curiosity a ajuns pe Marte, oamenii de ştiinţă au fost nevoiţi să aştepte 14 minute pentru a avea confirmarea – acesta este intervalul de timp necesar pentru ca semnalul să ajungă pe Terra.
Pe orbita lui Marte au fost plasate trei sonde, două americane (Mars Reconnaissance Orbiter şi Mars Odyssey) şi una europeană (Mars Express), poziţionate pentru a intercepta transmisiunile radio emise de Curiosity cu ocazia coborârii în atmosfera marţiană.
Un braţ al robotului, realizat din teflon, a prelevat eşantioane din solul marţian. Aceste eşantioane au fost transferate în interiorul robotului pentru ca instrumentele de la bordul său să analizeze şi să identifice compuşii minerali şi chimici.
Curiosity, a cântărit 900 de kilograme, fiind de două ori mai lung şi de cinci ori mai greu decât precedenţii roboţi trimişi pe Marte, Spirit şi Opportunity, şi a fost echipat cu 10 instrumente ştiinţifice. Robotul Curiosity, montat pe şase roţi şi alimentat de un generator nuclear, a posedat şi un braţ articulat lung de 2,1 metri, capabil să foreze până la şase centimetri în interiorul rocilor – o premieră pentru misiunile de pe Marte. Eşantioanele recoltate au fost înmagazinate într-unul dintre cele două laboratoare din interiorul robotului, unde au fost analizate.
Alte instrumente au monitorizat mediul înconjurător, pentru a detecta în special metanul, adeseori asociat cu prezenţa vieţii pe Terra, dar care a fost deja găsit şi pe Marte în anumite anotimpuri, de o sondă americană ce a fost plasată pe orbita marţiană.
Curiosity a măsurat şi radiaţiile care pot să afecteze viitoarele misiuni spre Marte, ce vor avea echipaj uman la bord. Robotul a fost echipat și cu o staţie meteo.
Misiunea Curiosity a dispus de un buget de 2,5 miliarde de dolari.
Descoperirile lui Curiosity
Curiosity Rover este personajul misiunii Mars Science Laboratory din programul NASA de explorare al planetei Marte, care urmărește pe termen lung să exploreze robotizat planeta roșie. Curiosity a fost proiectat pentru a evalua dacă Marte a avut vreodată un mediu capabil să susțină forme de viață mici, numite microbi. Cu alte cuvinte, misiunea sa a fost de a determina dacă planeta a fost sau poate fi „locuibilă”.
Roverul a analizat probe, scobit din sol și antrenate din roci. Minuta climei și geologia planetei este, în esență, scrisă în sol și roci – în formație, structura și compoziția chimică a acestora. Laboratorul de la bordul lui Curiosity a studita roci, soluri, precum și stabilirea geologică locală, în scopul de a detecta blocuri de construcție chimice ale vieții (de exemplu, forme de carbon) pe Marte și a analizat ceea ce mediul marțian a fost în trecut și cum a evoluat.
Nava spațială a coborât pe o parașută și apoi, în timpul ultimelor secunde înainte de aterizare, a redus roverul în poziție verticală pentru a o lega la suprafață, la fel ca o macara de cer. Pe suprafața marțiană, Rover a fost capabil să se rostogolească peste obstacole de până la 75 de centimetri (29 inci), de mari și o deplasare de până la 90 de metri (295 picioare) pe oră. În medie, roverul a fost prevăzut să se deplaseze aproximativ 30 metri (98 picioare) pe oră, în funcție de nivelurile de putere, alunecarea, gradul de înclinare al terenului, vizibilitatea și alte variabile.
Roverul a purtat un sistem de putere care generează electricitate din căldura de dezintegrare radioactivă a plutoniului. Această sursă de energie i-a oferit misiunii o durată de viață și funcționare pe suprafață de un an marțian adică de 687 zile terestre sau mai mult, oferind în același timp, semnificativ mai mare mobilitate și flexibilitate operațională, capacitate sporită de sarcină utilă științific, și explorarea unei game mult mai mari de latitudini și altitudini decât a fost posibil în cadrul unor misiuni anterioare pe Marte.
Această ajungere la Marte este receptată ca antreu la următorul deceniu de explorare a planetei. Acesta reprezintă un pas uriaș în știința de suprafață a lui Marte și capacitatea de explorare, deoarece aceasta va demonstra capacitatea de a ateriza un rover foarte mare și greu pe suprafața lui Marte (care ar putea fi folosit pentru o viitoare misiune pe Marte, în care s-ar colecta roci și soluri care să fie trimise pe Pământ pentru analize de laborator), va demonstra capacitatea de a ateriza mai precis într-un 20 km (12.4 mile) cerc aterizare, va demonstra o mobilitate cu rază lungă de pe suprafața planetei roșii (5-20 kilometri).
În această misiune, Curiosity a găsit roci care conțin minerale mangan-oxid, care necesită apă din abundență și puternic oxidante pentru a se forma. Au fost descoperite caracteristici plate, rezistente la eroziune care conțin oxizi de mangan. Descoperirea acestor materiale sugerează că atmosfera de pe Marte ar fi putut în timp conține abundențe mai mari de oxigen liber decât o face acum.
Produsele chimice găsite în roci marțiene de Curiosity sugerează că Planeta Roșie a avut, odată, mai mult oxigen în atmosfera sa decât acum. Cercetătorii au descoperit un nivel ridicat de oxizi de mangan, prin utilizarea unui instrument de ardere cu laser pe rover. Acest indiciu de mai mult oxigen în atmosfera timpurie a lui Marte, adaugată la alte constatări ale lui Curiosity – cum ar fi dovezi despre lacurile antice – dezvăluie modul in care, în timp, s-a format planeta Pământ.
Misiunea lui Curiosity a reconstituit o cronologie a condițiilor de mediu antice. Din acest context, nivelul de oxigen mai mare poate fi legat de un moment în care apele subterane au fost prezente în zona de studiu a roverului.
„Singurele căi de pe Pământ pe care le știm este că materialele de mangan implică oxigenul atmosferic sau microbi. Acum s-au descoperit oxizi de mangan pe Marte și ne întrebăm în ce mod aceasta s-a putut forma. Aceste materiale cu un conținut ridicat de mangan nu se pot forma fără o mulțime de apă lichidă și condiții puternic oxidante. Aici, pe Pământ, am avut o mulțime de apă, dar nu depuneri pe scară largă de oxizi de mangan” a declarat Nina Lanza, un om de știință planetar la Los Alamos National Laboratory din New Mexico și autorul principal al unui nou raport cu privire la cantitatea de oxizi de mangan marțian. Ea folosește instrumentul Curiosity Chemistry and Camera (ChemCam), care a tras impulsuri laser de la vârful pilonului Rover și a observat spectrul din care rezultă flash-uri de plasmă pentru a evalua machiajul chimic obiectiv.
În înregistrarea geologică a Pământului, apariția unor concentrații mari de minerale de oxid de mangan este un marker important al unei schimbări majore în compoziția atmosferei noastre, de la abundențe relativ scăzute de oxigen în atmosferă bogată în oxigen pe care le vedem astăzi. Prezența acelorași tipuri de materiale pe Marte sugerează că nivelurile de oxigen au crescut acolo, de asemenea, înainte de a scădea la valorile lor actuale. Misiunea vrea să descopere modul în care s-a format mediul bogat in oxigen.
Din primele concluzii ale misiunii, s-a stabilit ca un mod potențial prin care oxigenul ar fi ajuns în atmosfera marțiană este prin descompunerea apei, atunci când Marte a pierdut câmpul magnetic. Se crede că, în acest moment în istoria planetei Marte, apa a fost mult mai abundentă. Cu toate acestea, fără un câmp magnetic protector pentru a proteja suprafața, radiațiile ionizante au început divizarea moleculelor de apă în hidrogen și oxigen. Din cauza gravitației relativ joase a lui Marte, planeta nu a fost în măsură să rețină atomii de hidrogen foarte ușori, iar mai greii atomi de oxigen au rămas in urmă. O mare parte din acest oxigen a intrat în roci, ceea ce duce la praful roșu ruginit, care acoperă suprafața de astăzi a planetei. Totuși, este greu de confirmat dacă acest scenariu pentru oxigenul atmosferic pe Marte de fapt, a avut loc. Dar este important de remarcat faptul că această idee reprezintă un punct de plecare în înțelegerea noastră pentru modul în care s-ar putea dovedi atmosfera planetară oxigenată.
Curiosity a descoperit materialele de mangan în crăpături umplute cu minerale, în gresii din regiunea „Kimberley” din crater și acesta nu e singurul loc de pe Marte în care s-au găsit abundențe de mangan. De asemenea, a descoperit depozite ridicate de mangan la mii de mile de la baza lui Curiosity. Acest lucru susține ideea că au fost prezente condițiile necesare pentru a se forma aceste materiale dincolo de Gale Crater din regiunea „Kimberley”.
Succesorul lui Curiosity
NASA a făcut deja public, fără a-i da numele, faptul că lucrează la un nou rover care va continua misiunea lui Curiosity pe Marte începând cu anul 2020.
Sinteză a principalelor caracteristici ale viitorului rover construit de NASA:
–Un nou loc de coborâre. Avut pentru o vreme în vedere pentru misiunea Curiosity, craterul Jezero este locul în care noul rover marţian îşi va plasa „rotiţele” pentru prima dată. Savanţii cred că acest crater a adăpostit un lac în trecut şi, deci, ar fi putut să permită dezvoltarea formelor de viaţă.
–O talie (puţin) mai mare, cu 10 centimetri. În principiu, aceasta va fi mărimea care va face diferenţa între Curiosity şi succesorul său. Acesta din urmă va măsura 3 metri în lungime, în timp ce roverul american care explorează în prezent planeta Marte are o lungime de 2,9 metri. În ceea ce priveşte înălţimea şi lăţimea, dimensiunile vor rămâne aceleaşi.
–Roţi mai bune. Viitorul rover marţian va avea mai degrabă roţi mari şi foarte rezistente. Roţile lui Curiosity sunt într-adevăr destul de afectate, cu un grad de uzură mai mare decât se aşteptau specialiştii de la NASA.
–Eşantioane ce vor fi aduse pe Terra. Oamenii au plasat mai multe obiecte pe Marte, însă niciunul dintre ele nu a revenit pe planeta noastră. Şi, oricât de sofisticate ar fi aceste rovere, analizarea solului marţian în laboratoare veritable, pe Terra, ar aduce oamenilor de ştiinţă multe informaţii preţioase. Acesta este motivul pentru care roverul ce va fi lansat în misiunea „Mars 2020″ va recolta şi va stoca o serie de eşantioane, pe care, însă, le va abandona apoi. Ele vor fi recoltate într-o bună zi, peste mai mulţi ani, într-o altă misiune spaţială, care nu a fost încă definită şi nici finanţată.
–Pregătirea sosirii oamenilor pe Marte. Pentru ca astronauţii să poată să păşească pe planeta roşie, trebuie mai întâi reunite condiţiile care să asigure supravieţuirea lor. Succesorul lui Curiosity ar trebui să poată să analizeze praful din aerul marţian. Scopul: inventarea unui mijloc de a transforma resursele planetei roşii pentru a produce oxigenul de care au nevoie respiraţia umană şi alimentarea rachetelor-lansatoare.
-Acoperirea unei suprafeţe mai mari, mai rapid. Noul rover dezvoltat de NASA va acoperi o suprafaţă mai mare decât Curiosity şi va face acest lucru mai repede. Nu viteza de deplasare a roverului va fi accelerată, ci capacitatea sa de a prevedea traseul de deplasare. Noul rover va pierde mai puţin timp calculându-şi itinerariul.
–Trecerea de la lupă la microscop. În timp ce Curiosity forează în roci, le sparge pentru a le transforma în praf şi „priveşte” destul de rudimentar compoziţia lor, succesorul lui va analiza aceleaşi obiecte la nivel microscopic. Deoarece nimeni nu speră să descopere fosile de talie mare pe Marte, identificarea unor urme de microorganisme pare o descoperire mult mai probabilă.
Sursa: NASA.gov / FOTO: NASA.gov
