Predecessors
El primer rover que va aterrar amb èxit a Mart va ser el nord-americà Sojourner. Com a part del programa Mars Pathfinder, el 1997 va treballar al planeta durant tres mesos sencers, de vegades superant la vida estimada. El rover no es va enfrontar a tasques particularment difícils: el fet de trobar un aparell robòtic terrestre al planeta vermell va fer un xoc al món. Tot i això, Sojourner va aconseguir enviar moltes fotografies de Mart, així com realitzar estudis meteorològics i geològics senzills.
Dos anys més tard, la NASA va tornar a enviar una missió a Mart a l’espai, destinada a un estudi detallat del sòl i de les condicions climàtiques del planeta. La missió Mars Polar Lander va acabar amb un fracàs: el vehicle de baixada es va estavellar per motius encara desconeguts. A bord de la nau espacial, també va desaparèixer el radar làser rus (lidar), dissenyat per estudiar la composició de l'atmosfera.
Els nord-americans van entrar al segle XXI com a líders mundials indiscutibles en l’exploració de Mart i van avalar el seu èxit el 2003 amb el llançament del programa Mars Exploration Rover. Segons el pla, se suposa que dos rovers estudien el planeta: Spirit i Opportunity. Tots dos landers van aterrar a la superfície de Mart el gener del 2004 amb un interval de 21 dies terrestres. El disseny d’Opportunity va resultar ser tan fiable i durador que el rover va continuar funcionant fins al juny del 2018.
Ara, un rover Curiosity de 900 quilograms amb una font d’energia de radioisòtop opera a Mart, que va tocar el planeta a l’agost del 2012. La seva tasca principal és perforar i examinar mostres. De moment, la missió s’ha ampliat indefinidament.
Això no va ser suficient per als nord-americans, i fins i tot abans, el 2008, va aparèixer al planeta una estació de Phoenix de mida petita, una de les missions de la qual era buscar vida extraterrestre. El dispositiu no estava adaptat al moviment, era relativament barat (400 milions de dòlars) i va viure en un estat actiu només uns mesos. No obstant això, Phoenix va descobrir l'aigua a Mart i va realitzar una anàlisi química senzilla del sòl.
Els nord-americans van trigar gairebé deu anys a substituir el robot d’exploració estacionari que va quedar fora de línia la tardor del 2008. L'estació sísmica de Mart amb la plataforma InSight de la NASA va aterrar al planeta el 2018 i ha estat enviant amb èxit resultats de la investigació a la Terra fins ara.
La presència d’un aparell marcià mòbil i un aparell marcià estacionari no és clarament suficient per als nord-americans. Per consolidar la seva presència a Mart, el 18 de febrer de 2021, el rover Perseverance va aterrar a la superfície. I té el seu propi helicòpter.
Hi ha vida a Mart?
En primer lloc, Perseverance és el motor més gran que s’ha deixat caure al planeta vermell fins ara. Un cop Elon Musk va catapultar el seu roadster elèctric a l’espai i la NASA va enviar un rover de la mida d’un cotxe a Mart. La perseverança fa uns 3 metres de llarg, 2,7 d’amplada i 2,2 d’alçada. Per a un rover bastant gran, s’utilitzaven materials súper resistents i ultralleugers, motiu pel qual el pes del dispositiu en condicions terrestres amb prou feines supera la tona. En condicions de Mart, la perseverança pesarà dues vegades i mitja menys.
El llançament d’un projecte tan complex i car (més de 3.000 milions de dòlars) ha de comptar amb el suport d’un programa de recerca adequat a Mart. Per justificar la despesa, els nord-americans van equipar el rover amb diversos aparells interessants alhora.
En primer lloc, es tracta de l’aparell del model MOXIE per a la síntesi d’oxigen a partir de diòxid de carboni a l’atmosfera marciana, la proporció del qual arriba al 93%. En teoria, tot és molt senzill: a partir de la molècula de diòxid de carboni CO2 arrencem oxigen atòmic i el combinem amb un dels mateixos. L’escapament produeix monòxid de carboni i oxigen molecular, que és bastant transpirable.
Abans, en condicions d’espai, l’oxigen es sintetitzava mitjançant electròlisi d’aigua, però per a la vida d’una persona es requereix un quilogram sencer d’aigua al dia, aquest mètode no és aplicable a Mart. En resum, l’aparell MOXIE comprimeix el diòxid de carboni, l’escalfa fins a 800 graus i hi fa passar un corrent elèctric. Com a resultat, l’oxigen pur s’allibera a l’ànode de la cèl·lula de gas i el monòxid de carboni a l’ànode. Després, la barreja de gasos es refreda, es comprova la seva puresa i s’allibera a l’atmosfera de Mart.
Viouslybviament, en un futur llunyà, milers d’aquests generadors processaran el diòxid de carboni marcià en una atmosfera amigable amb els humans. Cal destacar que aquesta tecnologia no és la més progressiva. Tot i així, segons la teoria, a partir de dues molècules de CO2 només es produeix una O2… I això està molt lluny de l’eficàcia real d’aquestes instal·lacions. Molt més interessant és la idea de dividir el diòxid de carboni en carboni C i una molècula O2… El 2014, la revista Science va publicar un mètode per a la síntesi d’oxigen a partir de CO2 sota la influència dels làsers ultraviolats. Cinc anys després, a l’Institut de Tecnologia de Califòrnia es va plantejar la idea d’accelerar i colpejar molècules de diòxid de carboni en superfícies inertes com la làmina d’or. Com a resultat d’aquest tractament bàrbar, el diòxid de carboni es divideix en oxigen molecular i carboni, és a dir, sutge. Però, tot i que aquestes tècniques estan lluny de la perfecció tecnològica, la NASA s’ha de conformar amb dispositius com MOXIE.
El segon gadget interessant per al rover és el PIXL, dissenyat per escanejar la zona circumdant amb raigs X. El dispositiu realitza proves remotes del sòl sobre productes químics i elements que poden ser marcadors d’éssers vius. Els desenvolupadors asseguren que PIXL és capaç de reconèixer més de 26 elements químics. Una tasca similar la realitza l’escàner multifuncional SuperCam, que és capaç de determinar la composició atòmica i molecular de les roques a partir de set metres. Per a això, està equipat amb làser i sensors d’infraroig molt sensibles.
I això no és tot. Els "experts forenses" SHERLOC i WATSON realitzen l'anàlisi de la presència de traces de vida. SHERLOC treballa a la gamma ultraviolada, sondejant les roques circumdants amb un làser. El principi és molt semblant al treball d’un detectiu terrenal que busca evidències biològiques amb una llanterna UV. WATSON, al seu torn, capta tot el que passa a la càmera. Un parell de sensors juntament amb una radiografia PIXL es troben al final de la ploma del rover.
La perseverança no té cap simulacre per explorar l’interior marcià. Amb aquest propòsit, s’utilitza l’escàner de radar RIMFAX, capaç de “escanejar” Mart a una profunditat de 10 metres. GPR maparà la superfície subjacent i buscarà dipòsits de gel marcià.
Mars rover amb helicòpter
El principal "show-stopper" de Perseverance no són els supergadgets descrits anteriorment i ni tan sols una central nuclear, sinó el primer avió per a Mart. Després d’aterrar al cràter marcià de Jezero, el rover va portar un helicòpter coaxial en miniatura sota el ventre. En les millors tradicions de l'astronàutica nord-americana, el nom de l'helicòpter va ser escollit per competició, i el millor va ser l'enginy. A càrrec de Vaniza Rupani, alumna de 11è de Northport.
L'helicòpter no porta cap equipament científic. La seva tasca principal és demostrar el potencial de vol a l'atmosfera de Mart, que consisteix gairebé completament en diòxid de carboni. L’atmosfera del planeta vermell té una densitat similar a la de la Terra, però la gravetat és 2,5 vegades menor. L’avió tira 1, 8 quilograms i pel seu pes està equipat amb hèlixs relativament petites (velocitat de rotació - 2537 rpm) - bonificacions de gravetat marciana. No obstant això, les enormes caigudes de temperatura a la superfície del planeta van obligar els enginyers a construir un complex sistema de protecció tèrmica en un helicòpter. El primer vol d’enginy està previst per al 8 d’abril abans i el programa complet de proves s’hauria de completar en un mes. L'helicòpter és d'un sol ús; després de provar-lo, romandrà a Mart com a runa alienígena. La perseverança també es convertirà en una peça morta d’aliatges cars, però el seu cicle de vida és molt més llarg.
Se suposa que Perseverance deixarà el seu satèl·lit en un contenidor protector en forma de guitarra, retrocedirà diverses desenes de metres i llançarà de forma remota un programa de vol de prova. L’helicòpter haurà de volar al voltant del rover sense sortir de la zona de vigilància de càmeres i escàners. El més difícil és sobreviure a la primera nit freda de Mart per a un helicòpter en miniatura. Si esteu llegint el material abans del 8 d’abril de 2021, el rover marcià s’acosta cap al camp d’aviació preseleccionat per al llançament d’Ingenuity.
