Το πρωί της Πέμπτης 30 Ιουλίου 2020, στις 7:30 πμ τοπική ώρα στο Ακρωτήριο Canaveral της Florida (2:30 μμ ώρα Ελλάδος), πρόκειται να εκτοξευτεί η αποστολή Mars 2020, που φέρει το όχημα Perseverance, με προορισμό τον Άρη. Το σημείο προσεδάφισης της αποστολής είναι ο κρατήρας Jezero και το διαστημικό σκάφος πρόκειται να ολοκληρώσει το ταξίδι του στις 18 Φλεβάρη του 2021. Το Perseverance είναι το τελειότερο όχημα που έχει κατασκευάσει ποτέ η NASA, με σκοπό την εξερεύνηση του Κόκκινου Πλανήτη. Σκοπός του είναι να αναζητήσει ίχνη μικροβιακής ζωής που πιθανώς να υπήρξε στο παρελθόν του γειτονικού μας πλανήτη, καθώς και να εξερευνήσει τη γεωλογία και το κλίμα, να συλλέξει υπερπολύτιμα δείγματα πετρωμάτων, ενώ είναι μια ακρογωνιαία αποστολή που θα προετοιμάσει την επίσκεψη ανθρώπων για πρώτη φορά σε ένα άλλο πλανητικό σώμα, πέραν της Σελήνης.

Τις τελευταίες 2 δεκαετίες, αποστολές της NASA, ενταγμένες στο Mars Exploration Program, έδειξαν ότι ο Άρης ήταν κάποτε ένας πολύ διαφορετικός πλανήτης από τον κρύο και ξηρό κόσμο που είναι σήμερα. Πληροφορίες από αποστολές που προσεδαφίστηκαν ή εξερεύνησαν τον πλανήτη από τροχιά δείχνουν ότι υπήρχε υγρή παρουσία στην επιφάνειά του δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Αυτά τα περιβάλλοντα διήρκησαν αρκετά, ώστε να μπορέσουν να επιτρέψουν και την ανάπτυξη μικροβιακής ζωής.

Το όχημα Perseverance, της αποστολής Mars 2020, έχει σχεδιαστεί με σκοπό να γίνει ακόμα περισσότερο κατανοητή η γεωλογία του Άρη και να ψάξει για αυτά τα πιθανά ίχνη της αρχαίας εξωγήινης ζωής. Η αποστολή θα συλλέξει και θα αποθηκεύσει ένα σύνολο πετρωμάτων που στο μέλλον θα μπορέσουν να ταξιδέψουν στη Γη. Ακόμα, θα εξερευνήσει τις συνθήκες για μελλοντική εξερεύνηση του Άρη από ρομποτικές ή και ανθρώπινες αποστολές.

Τα όργανα του οχήματος Perseverance

Το βασικό όχημα της αποστολής φέρει πάνω του 7 κύρια όργανα, τα οποία θα χρησιμοποιηθούν με σκοπό την επιτέλεση των επιμέρους στόχων της.

  • Η κάμερα Mastcam-Z, με πανοραμική και στερεοσκοπική δυνατότητα λήψης εικόνων και την ικανότητα zoom, έχει σκοπό να μελετήσει την ορυκτολογία της Αρειανής επιφάνειας και να λειτουργήσει επικουρικά στις υπόλοιπες λειτουργίες του οχήματος.
  • Η κάμερα Supercam, έχει την ικανότητα να παρέχει αναλύσεις της χημικής σύστασης και της ορυκτολογίας από απόσταση.
  • Το όργανο PIXL (X-ray Lithochemistry) είναι ένας φασματογράφος υψηλής ευκρίνειας που έχει στόχο να χαρτογραφήσει σε πολύ μικρή κλίμακα τη στοιχειώδη σύνθεση των επιφανειακών υλικών του Άρη. Αυτή η διαδικασία θα δώσει τη δυνατότητα για να επιτευχθεί μια άνευ προηγουμένου χημική ανάλυση των στοιχείων αυτών.
  • Το όργανο SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics and Chemicals) είναι ένας φασματογράφος που θα προσφέρει εικόνες πολύ μικρής κλίμακας με υπεριώδη ακτινοβολία καθώς και ο πρώτος υπεριώδης Raman φασματογράφος που θα βοηθήσει τις υπόλοιπες μετρήσεις των άλλων οργάνων με συμπληρωματικά στοιχεία.
  • Το όργανο MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment), θα χρησιμοποιήσει μια καινοτόμα τεχνολογία με σκοπό να δημιουργήσει οξυγόνο από το διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα του Άρη. Σε περίπτωση επιτυχίας αυτού του πειράματος, αυτή η τεχνική αναμένεται να αξιοποιηθεί σε μελλοντικές αποστολές, με σκοπό την ανάφλεξη των καυσίμων προκειμένου να εξασφαλιστεί η επιστροφή πετρωμάτων ή ανθρώπων στη Γη.
  • Το όργανο MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyser) είναι ένα σύνολο αισθητήρων που θα πάρουν μετρήσεις της θερμοκρασίας, της ταχύτητας και κατεύθυνσης του ανέμου, της ατμοσφαιρικής πίεσης, της σχετικής υγρασίας, καθώς και το μέγεθος και σχήμα της ατμοσφαιρικής σκόνης.
  • Το όργανο RIMFAX (Radar Imager for Mars’ Subsurface Experiment) είναι ένα radar που θα προσφέρει πληροφορίες για τη δομή και σύσταση των επιφανειακότερων εκατοστών του Αρειανού υπεδάφους.

Τα κύρια χαρακτηριστικά του οχήματος Perseverance

Το όχημα Perseverance είναι το αποτέλεσμα εργασιών που ξεκίνησαν περίπου πριν από μια δεκαετία, πολύ πριν η αποστολή Mars 2020 ανακοινωθεί, το Δεκέμβρη του 2012. Η προσεδάφιση σε έναν άλλο πλανήτη, η αναζήτηση ιχνών αρχαίας ζωής, η συλλογή δειγμάτων και η ανάπτυξη και εφαρμογή νέων τεχνολογιών είναι ένα αρκετά φιλόδοξο και δύσκολο εγχείρημα. Αυτός ήταν και ο λόγος που ανάμεσα σε 28.000 ονόματα, που έλαβε η NASA στα πλαίσια του διαγωνισμού ονοματοδοσίας του οχήματος, επιλέχθηκε αυτό που πρότεινε ο Alex Mather, 13χρονος μαθητής από τη Virginia, η “επιμονή”.

Το πρώτο όχημα της NASA προσεδαφίστηκε στον Άρη πριν από 23 χρόνια, το 1997, και είχε το μέγεθος ενός φούρνου μικροκυμάτων. Οι επόμενες αποστολές που απέστειλαν οχήματα, Spirit και Opportunity είχαν το μέγεθος ενός μικρού αμαξιδίου, σαν αυτά που χρησιμοποιούνται στο golf. Αυτά τα οχήματα ανακάλυψαν μετά την προσεδάφισή τους, το 2004, ότι υπάρχουν ενδείξεις για την ύπαρξη τρεχούμενου νερού στο παρελθόν του Άρη, πριν ο πλανήτης μετατραπεί σε μια παγωμένη έρημο. Το Curiosity, που προσεδαφίστηκε το 2012, ανακάλυψε ότι στον κρατήρα Gale υπήρχε μια λίμνη μερικά δισεκατομμύρια χρόνια πριν, που θα μπορούσε να φιλοξενήσει και να ευνοήσει την ανάπτυξη της μικροβιακής ζωής. Έτσι, το Perseverance έχει σκοπό να πάει ένα βήμα παραπέρα και να αναζητήσει αυτές τις ενδείξεις ζωής.

Η τοποθεσία της προσεδάφισης του Perseverance είναι ο κρατήρας Jezero, που έχει διάμετρο 45 χιλιόμετρα και βρίσκεται στο δυτικό άκρο της περιοχής Isidis Planitia, μια τεράστια λεκάνη που σχηματίστηκε από την πτώση μετεωρίτη, κοντά στον ισημερινό. Ο συγκεκριμένος κρατήρας είναι πιθανό να υπήρξε μια όαση κατά το παρελθόν. Περίπου 3 με 4 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, ένας ποταμός έρεε με προορισμό μια λίμνη, στο μέγεθος της λίμνης Tahoe, που βρίσκεται στη βόρεια Καλιφόρνια, αποθέτωντας ιζήματα μαζί με ανθρακούχα ορυκτά και λάσπη. Η επιστημονική ομάδα του Perseverance εκτιμά ότι αυτό το αρχαίο ποτάμιο δέλτα μπορεί να φιλοξενεί μεγάλη συγκέντρωση καλά διατηρημένων οργανικών μορίων, καθώς και άλλα σημάδια μικροβιακής ζωής.

Οι τεχνητοί δορυφόροι που παρακολουθούν τον Κόκκινο Πλανήτη έχουν συλλέξει πάρα πολλές πληροφορίες και εικόνες για τον κρατήρα Jezero, από απόσταση 322 χιλιομέτρων από την επιφάνεια, αλλά η ανακάλυψη των στοιχείων που μαρτυρούν την ύπαρξη μικροβιακής ζωής απαιτεί πιο λεπτομερή και επιτόπια εξερεύνηση. Ακόμα, η ανάλυση των κλιματικών συνθηκών, που είναι καταγεγραμμένες στα πετρώματα, θα δώσουν στους επιστήμονες μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα για το πώς ήταν ο πλανήτης στο παρελθόν. Αυτή η πληροφορία θα βοηθήσει στο να αποκτήσουμε μια αίσθηση για το πώς η Γη και ο Άρης, που σχηματίστηκαν από τα ίδια αρχικά υλικά, είχαν τόσο διαφορετική εξέλιξη.

Η πιθανή επιβεβαίωση της ύπαρξης αρχαίας ζωής στον Άρη δημιουργεί την ανάγκη για διατήρηση των ενδείξεων. Έτσι, το Perseverance έχει ένα αναπτυγμένο σύστημα συλλογής και διατήρησης δειγμάτων, τα οποία στο μέλλον θα μπορέσουν να επιστρέψουν στη Γη. Αυτή τη στιγμή, άλλωστε, η NASA και η ESA, ετοιμάζουν το επόμενο βήμα της εξερεύνησης του Κόκκινου Πλανήτη και την επιστροφή δειγμάτων στη Γη.

Τέλος, οι 19 κάμερες που φέρει το Perseverance είναι οι περισσότερες που έχει ως τώρα οποιαδήποτε διαπλανητική αποστολή. Αμέτρητες εικόνες, με τεράστια αξία αλλά και ενδιαφέρον περιεχόμενο ακόμα και για το ευρύ κοινό, θα συλλέγονται καθημερινά, ενώ θα δημοσιεύονται και στην ιστοσελίδα της αποστολής.

Το πρώτο ελικόπτερο έξω από τη Γη

Εκτός από το όχημα Perseverance, η αποστολή Mars 2020 θα φέρει το ελικόπτερο Ingenuity, το πρώτο του είδους του που θα χρησιμοποιηθεί πέρα από τον πλανήτη μας. Αποτελεί ένα πείραμα για τη δυνατότητα πτήσης επιστημονικών οργάνων σε εξωγήινους κόσμους και έχει έλικες με ακτίνα 1.2 μέτρα, ενώ η ταχύτητα περιστροφής τους είναι περίπου 2400 κύκλοι ανά λεπτό, περίπου 8 φορές περισσότερες απ’ό,τι ένα ελικόπτερο στη Γη, καθώς πρέπει να καταφέρει να πετάξει στην πολύ πιο αραιή Αρειανή ατμόσφαιρα.

Το Ingenuity έχει σκοπό να λειτουργήσει για 5 πτήσεις πάνω από τον Άρη μέσα σε ένα διάστημα 31 ημερών (30 ημέρες στον Άρη), κατά τις οποίες τα μηχανικά του μέρη και η απαραίτητα παραγωγή ενέργειας θα δοκιμαστούν προκειμένου να σχεδιαστούν αντίστοιχα πειράματα στο μέλλον.

Η εκτόξευση

Το πρώτο βήμα για αυτό το μεγάλο ταξίδι, κυριολεκτικά για την αποστολή και μεταφορικά για την επιστήμη, θα ξεκινήσει στις 2:30 μμ ώρα Ελλάδος, από το Ακρωτήριο Canaveral. Την εκτόξευση μπορείτε να παρακολουθήσετε ζωντανά, από το κανάλι της NASA στο YouTube.