Der Jezero-Krater ist der Landeplatz für den kommenden NASA-Rover 2020. Der Krater ist eine reichhaltige geologische Stätte, und der 45 km breite Einschlagkrater enthält mindestens fünf verschiedene Gesteinsarten, die der Rover beproben wird. Einige der Landformmerkmale im Krater sind 3,6 Milliarden Jahre alt, was den Ort zu einem idealen Ort macht, um nach Anzeichen alter Bewohnbarkeit zu suchen.
Der Jezero-Krater befindet sich am westlichen Rand von Isidis Planitia (auch bekannt als Isidis-Becken), einem riesigen Einschlagbecken nördlich des Marsäquators. Die NASA nennt die westliche Isidis Planitia eine der "ältesten und wissenschaftlich interessantesten Landschaften, die der Mars zu bieten hat". Der Jezero-Krater war einst die Heimat eines Flussdeltas auf dem alten Mars, und sie glauben, dass das Wasser und die Sedimente, die vor Milliarden von Jahren im Krater flossen, alte organische Moleküle und möglicherweise andere Anzeichen von mikrobiellem Leben bewahrt haben könnten.
Es wäre eine Untertreibung zu sagen, dass NASA-Wissenschaftler von dem Potenzial begeistert sind.
"Die Entnahme von Proben aus diesem einzigartigen Gebiet wird unser Denken über den Mars und seine Fähigkeit, Leben zu beherbergen, revolutionieren." - Thomas Zurbuchen, stellvertretender Administrator der NASA-Direktion für Wissenschaftsmission.
"Der Landeplatz im Jezero-Krater bietet geologisch reiches Gelände mit Landformen, die bis zu 3,6 Milliarden Jahre alt sind und möglicherweise wichtige Fragen der Planetenentwicklung und Astrobiologie beantworten könnten", sagte Thomas Zurbuchen, stellvertretender Administrator der NASA-Direktion für wissenschaftliche Missionen. "Die Entnahme von Proben aus diesem einzigartigen Gebiet wird unser Denken über den Mars und seine Fähigkeit, Leben zu beherbergen, revolutionieren."
Die Seite ist jedoch ein zweischneidiges Schwert. Die geologische Vielfalt des Gebiets - einschließlich Tone und Karbonate, die sehr wahrscheinlich erhaltene Signaturen vergangener Leben enthalten, und Mineralien, die von einer großen Wasserscheide ins Delta transportiert wurden - macht es zu einem wissenschaftlich wünschenswerten Landeplatz. Aber die Mission hat noch eine andere Seite. Der Einstieg, Abstieg und Landung des Rovers selbst.
Das EDL-Team (Entry, Descent and Landing) steht vor einer Reihe von Herausforderungen. Ihre Aufgabe ist es, den Rover sicher und intakt an die Marsoberfläche zu bringen, und der Jezero-Krater ist kein Golfplatz. Die Website enthält zahlreiche Hindernisse und Gefahren. In der Nähe des Geländes befindet sich ein massives Flussdelta und viele kleine Einschlagkrater. Im Osten befinden sich Felsbrocken und Felsen, und im Westen liegen hartnäckige Klippen. Es gibt auch Vertiefungen, die an mehreren Stellen mit äolischen Bettformen gefüllt sind. (Äolische Bettformen sind vom Wind abgeleitete Wellen im Sand, die einen Rover fangen könnten).
"Die Mars-Community hat lange nach dem wissenschaftlichen Wert von Standorten wie dem Jezero-Krater gesucht, und eine frühere Mission sah vor, dorthin zu gehen, aber die Herausforderungen bei der sicheren Landung wurden als unerschwinglich angesehen", sagte Ken Farley, Projektwissenschaftler für Mars 2020 im Jet Propulsion Laboratory der NASA . "Aber was früher unerreichbar war, ist jetzt dank des Ingenieurteams von 2020 und der Fortschritte bei den Mars-Einstiegs-, Sink- und Landetechnologien denkbar."
Die NASA hat viel von der Marslandung der MSL Curiosity im August 2012 im Gale Crater gelernt, insbesondere in Bezug auf Einreise, Abstieg und Landung. Die Neugier wog 3839 kg, wobei 2/3 davon dem EDL-System selbst gewidmet waren. Das EDL-System ermöglichte die Landung innerhalb einer Landeellipse von 20 x 7 km. Dies ist viel genauer als die 150 x 20 km große Landeellipse der von Spirit and Opportunity verwendeten Landungssysteme.
Der 2020 Rover wird ein ähnliches EDL-System wie Curiosity verwenden, das jedoch viel genauer ist. Dies ist ein gutes Zeichen für den Rover 2020 und den Jezero-Krater. EDL-Systemingenieure haben die Größe der Landezone um 50 Prozent reduziert, was einen Landeplatz von 10 x 3,5 km (6 x 2 Meilen) bedeutet. Diese Fortschritte ermöglichten es der NASA, den Jezero-Krater trotz all seiner Herausforderungen auszuwählen.
Die NASA hat der Phase „Sky-Crane“ des Abstiegs, in der Raketen abgefeuert werden, um den Rover an die Oberfläche zu tragen, neue Funktionen hinzugefügt. Die neuen Funktionen werden als Terrain Relative Navigation (TRN) bezeichnet. Der Rover 2020 wird eine Karte des Marsgeländes tragen, die aus Orbiterdaten erstellt wurde. Während die Kameras des Rovers die sich nähernde Oberfläche überwachen, kann er das, was er sieht, mit seiner Bordkarte vergleichen, damit er „weiß“, wo es sich befindet. Es kann dann den Kurs ändern, um Hindernisse zu vermeiden.
"Nichts war schwieriger bei der Erforschung von Roboterplaneten als die Landung auf dem Mars", sagte Zurbuchen. „Das Engineering-Team von Mars 2020 hat enorm viel Arbeit geleistet, um uns auf diese Entscheidung vorzubereiten. Das Team wird seine Arbeit fortsetzen, um das TRN-System und die damit verbundenen Risiken wirklich zu verstehen, und wir werden die Ergebnisse unabhängig überprüfen, um sicherzustellen, dass wir unsere Erfolgschancen maximiert haben. “
Dies ist nicht das erste Mal, dass Isidis Planitia als Landeplatz ausgewählt wurde. Der unglückselige britische Beagle 2-Lander war für dasselbe Gebiet bestimmt, als er im Dezember 2003 verloren ging. Die wissenschaftliche Attraktivität des Standorts hat sich nicht geändert. Es könnte immer noch der Schlüssel sein, um die Bewohnbarkeit des Mars in der Vergangenheit zu überprüfen und zu verstehen.
Der Mars 2020 Rover unterscheidet sich in einigen wesentlichen Punkten von seinen Vorgängern. Zusammen mit dem Sammeln von Daten und der Rückgabe an die Erde über einen Orbiter wird dies auch die erste Stufe einer Mars-Probenrückgabemission sein. Der Rover sammelt Proben und speichert sie in einem Cache, um sie zu einem späteren Zeitpunkt von einem zukünftigen Fahrzeug abzurufen. Die Sample-Return-Mission wird drei Fahrzeuge umfassen, einen Rover zum Abrufen von Proben, ein Mars Ascent Vehicle (MAV) und einen neuen Orbiter. Der holende Rover würde die Proben sammeln und an das MAV liefern. Das MAV wird sie dem Orbiter liefern, und von dort würde ein Erdeinstiegsfahrzeug sie zur Erde bringen.
"Der 2020 Rover wird dabei helfen, Fragen zur Marsumgebung zu beantworten, mit denen Astronauten konfrontiert sind, und Technologien testen, die sie benötigen, bevor sie auf dem Roten Planeten landen, ihn erkunden und vom Roten Planeten zurückkehren." - William Gerstenmaier, NASA.
Es werden auch einige Experimente durchgeführt, die zukünftigen menschlichen Besuchern des Mars helfen werden. "Der Rover 2020 wird dazu beitragen, Fragen zur Marsumgebung zu beantworten, mit denen Astronauten konfrontiert sind, und Technologien zu testen, die sie benötigen, bevor sie auf dem Roten Planeten landen, ihn erkunden und vom Roten Planeten zurückkehren", sagte William Gerstenmaier, stellvertretender Administrator der Direktion für menschliche Explorations- und Operationsmissionen bei der NASA . Der 2020 Rover wird den Marsstaub testen, um festzustellen, ob er eine Gefahr für Astronauten darstellt. Es wird auch die Technologie testen, um Sauerstoff aus atmosphärischem CO2 zu extrahieren. Sauerstoff ist nicht nur zur Lebenserhaltung nützlich, sondern kann auch in Raketentreibstoff verwendet werden.
Der Mars 2020 Rover wird ein weiteres Fahrzeug mit sich bringen, den Mars Helicopter. Der winzige Hubschrauber wiegt nur 1,8 kg und hat einen Rumpf von der Größe eines Softballs. Es hat keinen Heckrotor, sondern setzt für die Gierstabilität auf zwei gegenläufige Hauptrotoren. Die Marsatmosphäre ist natürlich viel dünner als die der Erde, daher drehen sich die Rotoren mit etwa 3.000 U / min, zehnmal schneller als hier auf der Erde. Es ist auch vollautomatisch, da es keine Möglichkeit gibt, ein Flugzeug aus so großer Entfernung fernzusteuern.
Weitere Informationen zum Mars-Hubschrauber finden Sie hier.
Nachdem der Landeplatz für Mars 2020 ausgewählt wurde, können die Roverfahrer und das Science Operations-Team ihre Pläne optimieren. Sie können anhand von Orbiterdaten besonders attraktive Ziele auswählen und besondere Gefahren vermeiden. Der Mars 2020 Rover wird am 17. Juli 2020 starten und am 18. Februar 2021 auf dem Mars landen.
- Pressemitteilung der NASA: NASA kündigt Landeplatz für Mars 2020 Rover an
- Pressemitteilung der NASA: Die NASA kündigt die Nutzlast des Mars 2020 Rovers an, um den Roten Planeten wie nie zuvor zu erkunden
- Pressemitteilung der NASA: Mars-Hubschrauber fliegt auf der nächsten Red Planet Rover-Mission der NASA
- Wikipedia-Eintrag: Mars 2020
- NASA Mars 2020 Rover: Einstiegs-, Abstiegs- und Landetechnologien
- Wikipedia-Eintrag: Isidis Planitia
- Forschungsbericht: Wichtige Episoden der geologischen Geschichte von Isidis Planitia auf dem Mars
- Wikipedia-Eintrag: MSL Curiosity
