Em 5 de
agosto, Mars Science Laboratory da NASA irá atingir o limite exterior da
atmosfera marciana. O ofício de £ 8.500- 4.160,75 kg - terá percorrido 352
milhões de quilômetros em velocidades de até 13.200 mph, mas seu trabalho real
vai apenas começar. Durante os próximos sete minutos ele vai despencar-se por
80 km de atmosfera, suportando temperaturas de até 3.800 ° F, e guiar-se a uma
parada súbita na cratera maciça Gale. O MSL é o mais ambicioso projeto de Marte
até hoje. Sua rover, chamado curiosidade, gastou o dobro do tempo e
cinco vezes mais pesado que seus antecessores, Spirit e Opportunity.
A sua zona de aterragem de 150 quilômetros quadrados é um terço do tamanho das
missões anteriores, exigindo uma precisão sem precedentes. E enquanto os robôs
anteriores viajaram menos de um quilômetro durante seus três meses de longas
missões primárias, Curiosity irá conduzir até às 12 milhas – 22,24 km ao
longo de um ano marciano completo, que dura 687 dias terrestres. O objetivo do
MSL é determinar se Marte tem ou já teve, as condições necessárias para
sustentar a vida. E vai fazê-lo com o mais avançado conjunto de ferramentas
científicas incluídas em qualquer expedição fora da Terra. O MSL é mais do que
apenas uma missão a Marte, no entanto. É também um teste de vários dispositivos
recém-desenvolvidos e técnicas que irão conduzir projetos da NASA para as
próximas décadas, a partir de expedições para o satélite gelado Europa de Júpiter
a missões tripuladas a Marte.
Sete
minutos de terror - Cinco das 11 missões que atingiram a atmosfera de
Marte falharam durante a descida, entrada e estágio de pouso (EDL), razão pela
qual os engenheiros apelidaram o processo de "sete minutos de terror."
Para a missão MSL, os pesquisadores repensaram como a nave espacial comprometia
a EDL . Eles substituíram a balística de entrada com um sistema mais preciso de
guia da entrada e desenvolveu um novo método de pouso-o céu-guindaste que
poderiam se tornar padrão em grandes missões do rover.
ENTRADA 0 minuto
- Enquanto começa a fase de entrada, o
MSL é composto por quatro componentes principais: um escudo de entorno, um
escudo de calor, um módulo de descida do rover curiosity. Pouco antes de
chegar à atmosfera marciana, o MSL irá descartar dois pesos de 165 libras – 80,77
kg - de tungstênio de sua casca deixadas para trás. A mudança na massa irá
inclinar a embarcação em relação ao seu sentido de marcha, gerando elevação e
permitindo algum controle de navegação. O MSL vai usar oito propulsores em sua
concha de contorno para orientar-se para a zona de aterragem. Ao longo de quase
quatro minutos, o atrito irá desacelerar o MSL a 1.000 quilômetros por hora,
altura em que a embarcação irá descartar mais seis pesos, recompondo seu
relativo ângulo de inclinação de seu movimento.
DESCIDA 4 Minutes - Uma vez que o MSL desacelera a 900
mph, vai implantar um chute de 51-pé – 15,54m - de nylon e poliéster. Dentro de
um minuto e meio, a nave irá desacelerar a 180 quilômetros por hora. Quando o
radar do MSL indicar que ela está a cinco quilômetros acima da superfície do
planeta, o escudo de calor vai cair longe, e o Imager Descent Mars, uma câmera
de alta definição, começará a gravação de vídeo que os cientistas vão usar mais
tarde para estudar o local de pouso e área circundante. Cerca de 80 segundos
depois do escudo térmico ter caido, a Shell de entorno da MSL vai se descartar,
e com ela o pára-quedas, deixando somente o módulo de descida e o curiosity para continuar o pouso.
DESEMBARQUE 7 minutos - Cerca de um
quilômetro acima da superfície, oito retrofoguetes sobre o módulo de descida
começará a disparar, desacelerando o MSL para 1,7 mph a mais de 40 segundos. Em
cerca de 65 metros acima do solo, e ainda viajando em 1,7 mph, o módulo de
descida vai começar a desacelerar o Curiositysobre cordas de nylon em
uma manobra chamada de guindaste céu. Um computador no rover vai enviar
comandos para o módulo de descida através de um fio "cordão
umbilical". Uma vez que o rover atinge o solo, o módulo de descida, 25
metros acima, vai liberar as cordas de nylon e realizar uma flyaway, batendo
500 metros até o norte. O rover vai então mudar de EDL para o modo de
superfície e iniciar a sua missão primária.
PODER - Para
executar um rover com tão grande e intensa energia no curiosity, os
engenheiros instalaram um gerador nuclear. O dispositivo de 100-libras irá
produzir 2.700 watts-hora de eletricidade por dia tripla saída do Espírito
e de células solares do Opportunity com o decaimento de 10,6 quilos de plutônio-238. Um
sistema de radiador de calor circular do gerador de resíduos do curiosity com
dois computadores centrais, aquecendo-os durante as noites de -130 °.
NAVEGAÇÃO - Embora os cientistas possam atribuir rotas ao Curiosity
e tarefas específicas, o veículo terá de realizar a maioria de seus
objetivos de forma autônoma. Para identificar os riscos, que levará imagens 3-D
com um par de mastros montados Navcams estéreos e dois pares de Hazcams estéreos
fisheye, que são montados em seu corpo. O rover vai analisar as imagens com
software de reconhecimento de foto. Se ele identificar um obstáculo, ele vai
determinar uma rota segura à sua volta.
METAS - Para
verificar quais as rochas que deve perfurar, Curiosity usará seu Química
e Câmara (ChemCam) do sistema para fazer leituras remotas em primeiro lugar. O
ChemCam consiste em um mastro montado com um laser de telescópio e câmera e um
espectrógrafo no corpo do robô. O laser vai disparar uma série de pulsos de
infravermelho em um alvo de até 23 metros de distância. Milhões de watts zaps
irão evaporar pequenas áreas da rocha, criando flashes de luz. O telescópio irá
observar os flashes e transmiti-los para o espectrômetro, que vai analisar
comprimentos de onda da luz para determinar o tipo de rocha. Se uma leitura
parece promissora, os planejadores da missão podem instruir o Curiosity
para perfurar no dia seguinte.
COMUNICAÇÃO - Duas vezes por dia,o curiosidade vai transmitir dados de sua
missão através de rádio UHF da sonda Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), que
está circulando o planeta desde 2006. Usando o X-band de rádio, que tem uma
taxa de dados maior do que UHF, a MRO dados do relé do Curiosity é para
especialistas da missão. (As transmissões demoram entre 8 e 22 minutos para
chegar à Terra.) Os cientistas usarão imagem e dados de sensoriamento do
Curiosidade para planejar tarefas diárias. Eles, então, enviam trabalhos
diretamente para o rover em banda X em um tempo pré-programado sobre 9:30 am em
Marte.
Mineração - Até agora, os rovers ter tido a capacidade de
raspar apenas amostras da superfície de um planeta. Mas a superfície é o lugar
menos provável de encontrar compostos orgânicos, que degradam em radiação
solar. Engenheiros equipados com uma curiosity de seis metros de
comprimento, os cinco braços robóticos articulados, do que é uma broca de
percussão rotativa poderosa o suficiente para furo até dois centímetros na
rocha. O instrumento pulveriza a rocha em pó, que é canalizado para cima das
roscas em uma unidade de processamento. Ali, o pó é peneirado a 150 microns e
distribuído para os instrumentos para análise científica do rover.
ANÁLISE - Para determinar se Marte já teve condições
favoráveis à vida, o Curiosity
vai usar duas ferramentas: a Química e Mineralogia do sistema (Chemin) e a
Análise de amostras nos instrumentos em Marte (SAM). Ambos estão assentados
dentro do corpo rover e recebem amostras do braço robótico. A Chemin usará
difração de raios X e fluorescência para busca de amostras de minerais que se
formam em condições habitáveis. O SAM usará massa e por espectrometria de massa
e a laser e cromatografia em fase gasosa para digitalizar amostras para os
compostos orgânicos necessários para criar a vida.
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