Jezero-krater is de landingsplek voor NASA's aankomende rover in 2020. De krater is een rijke geologische vindplaats en de 45 km brede (28 mijl) inslagkrater bevat ten minste vijf verschillende soorten gesteente die de rover zal proeven. Sommige van de landvormkenmerken in de krater zijn 3,6 miljard jaar oud, waardoor de site een ideale plek is om te zoeken naar tekenen van oude bewoonbaarheid.
Jezero Crater ligt aan de westelijke rand van Isidis Planitia (ook bekend als Isidis Basin), een gigantisch inslagbekken net ten noorden van de evenaar van Mars. NASA noemt de westelijke Isidis Planitia een van de 'oudste en meest wetenschappelijk interessante landschappen die Mars te bieden heeft'. De Jezero-krater was ooit de thuisbasis van een rivierdelta op het oude Mars, en ze denken dat het water en de sedimenten die miljarden jaren geleden in de krater stroomden mogelijk oude organische moleculen en mogelijk andere tekenen van microbieel leven hebben bewaard.
Het zou een understatement zijn om te zeggen dat NASA-wetenschappers enthousiast zijn over het potentieel.
"Het verkrijgen van monsters uit dit unieke gebied zal een revolutie teweegbrengen in de manier waarop we denken over Mars en zijn vermogen om leven te herbergen." - Thomas Zurbuchen, associate administrator voor NASA's Directoraat Wetenschapsmissie.
"De landingsplaats in Jezero Crater biedt geologisch rijk terrein, met landvormen die al 3,6 miljard jaar oud zijn, die mogelijk belangrijke vragen over planetaire evolutie en astrobiologie zouden kunnen beantwoorden", zegt Thomas Zurbuchen, associate administrator bij NASA's Directoraat Wetenschapsmissie. "Het verkrijgen van monsters uit dit unieke gebied zal een revolutie teweegbrengen in de manier waarop we denken over Mars en zijn vermogen om leven te herbergen."
De site is echter een tweesnijdend zwaard. De geologische diversiteit van de site - inclusief kleien en carbonaten die zeer waarschijnlijk bewaarde handtekeningen van vorig leven zullen bevatten, en mineralen die vanuit een groot stroomgebied de delta zijn binnengevoerd - maken het een wetenschappelijk wenselijke landingsplek. Maar de missie heeft ook een andere kant. Het binnenkomen, afdalen en landen van de rover zelf.
Het team van Entry, Descent and Landing (EDL) staat voor een aantal uitdagingen. Het is hun taak om de rover veilig en intact naar het oppervlak van Mars te brengen, en Jezero Crater is geen golfbaan. De site bevat tal van obstakels en gevaren. Dichtbij de site is een enorme rivierdelta en tal van kleine inslagkraters. In het oosten zijn keien en rotsen en in het westen liggen hardnekkige kliffen. Er zijn ook depressies gevuld met eolische bedvormen op verschillende locaties. (Eolische bedvormen zijn door de wind veroorzaakte rimpelingen in zand die een rover kunnen vangen).
"De Mars-gemeenschap begeerde al lang de wetenschappelijke waarde van sites zoals Jezero Crater, en een eerdere missie overwoog om daarheen te gaan, maar de uitdagingen met veilig landen werden als onoverkomelijk beschouwd", zegt Ken Farley, projectwetenschapper voor Mars 2020 bij NASA's Jet Propulsion Laboratory . "Maar wat ooit buiten bereik was, is nu denkbaar dankzij het engineeringteam van 2020 en de vooruitgang op het gebied van instap-, afdaal- en landingstechnologieën op Mars."
NASA heeft veel geleerd van de MSL Curiosity's Mars-landing in Gale Crater in augustus 2012, vooral in termen van toegang, afdaling en landing. De nieuwsgierigheid woog 3839 kg (8463 lb), waarvan 2/3 bestemd was voor het EDL-systeem zelf. Dankzij het EDL-systeem kon het landen binnen een landingsellips van 20 bij 7 km (12,4 bij 4,3 mijl). Dat is veel nauwkeuriger dan de landingsellips van 150 bij 20 km (93 bij 12 mijl) van Spirit en Opportunity.
De rover van 2020 zal een vergelijkbaar EDL-systeem gebruiken als Curiosity, maar eentje die veel nauwkeuriger is. Dit belooft veel goeds voor de rover van 2020 en de Jezero-krater. EDL-systeemingenieurs hebben de grootte van de landingszone met 50 procent verkleind, wat neerkomt op een landingsplaats van 10 bij 3,5 km (6 bij 2 mijl). Door deze vooruitgang kon NASA Jezero Crater selecteren, zelfs met al zijn uitdagingen.
NASA heeft nieuwe mogelijkheden toegevoegd aan de "sky-crane" -fase van de afdaling, waar raketten worden afgevuurd om de rover naar de oppervlakte te brengen. De nieuwe mogelijkheden worden Terrain Relative Navigation (TRN) genoemd. De rover van 2020 zal een kaart van Mars-terrein bevatten die is gemaakt op basis van gegevens van de orbiter. Terwijl de camera's van de rover het naderende oppervlak in de gaten houden, kan hij wat hij ziet vergelijken met de kaart aan boord, zodat hij 'weet' waar hij is. Het kan dan van koers veranderen om obstakels te vermijden.
"Niets is zo moeilijk geweest bij het verkennen van robots via een planeet dan te landen op Mars", zei Zurbuchen. “Het technische team van Mars 2020 heeft enorm veel werk verzet om ons voor te bereiden op deze beslissing. Het team zal hun werk voortzetten om het TRN-systeem en de risico's echt te begrijpen, en we zullen de bevindingen onafhankelijk beoordelen om ons ervan te verzekeren dat we onze kansen op succes hebben gemaximaliseerd. ”
Het is niet voor het eerst dat Isidis Planitia is gekozen als landingsplaats. De noodlottige Britse Beagle 2-lander was bestemd voor hetzelfde gebied toen hij in december 2003 verloren ging. De wetenschappelijke wenselijkheid van de site is niet veranderd. Het kan nog steeds de sleutel zijn om de vroegere bewoonbaarheid van Mars te verifiëren en te begrijpen.
De Mars 2020-rover is op een aantal belangrijke manieren anders dan zijn voorgangers. Naast het verzamelen van gegevens en het terugsturen naar de aarde via een orbiter, zal het ook fungeren als de eerste fase in een Mars-terugkeeropdracht. De rover verzamelt monsters en slaat deze op in een cache om later door een toekomstig vaartuig te worden opgehaald. De monsterretourmissie bestaat uit drie voertuigen, een monsterzoekende rover, een Mars Ascent Vehicle (MAV) en een nieuwe orbiter. De apporterende rover verzamelde de monsters en leverde ze af bij de MAV. De MAV zal ze aan de orbiter afleveren en van daaruit zou een Earth Entry Vehicle ze naar de aarde brengen.
"De rover van 2020 zal helpen bij het beantwoorden van vragen over de Mars-omgeving waar astronauten mee te maken zullen krijgen, en ze zullen technologieën testen die ze nodig hebben voordat ze landen, de planeet verkennen en terugkeren." - William Gerstenmaier, NASA.
Het zal ook enkele experimenten uitvoeren die toekomstige menselijke bezoekers aan Mars zullen helpen. "De rover van 2020 zal helpen bij het beantwoorden van vragen over de Mars-omgeving waar astronauten mee te maken zullen krijgen en de technologieën die ze nodig hebben, testen voordat ze landen, verkennen en terugkeren van de Rode Planeet", zegt William Gerstenmaier, adjunct-beheerder van het directoraat Human Exploration and Operations Mission bij NASA . De rover van 2020 zal het stof van Mars testen om te zien of het een gevaar vormt voor astronauten. Het zal ook technologie testen om zuurstof uit atmosferische CO2 te halen. Zuurstof is niet alleen nuttig voor levensondersteuning, maar kan ook worden gebruikt in raketbrandstof.
De Mars 2020-rover krijgt er nog een voertuig bij, de Mars Helicopter. De kleine helikopter weegt slechts 1,8 kg (ongeveer 4 lbs.) En heeft een romp ter grootte van een softbal. Het heeft geen staartrotor, maar zal in plaats daarvan vertrouwen op dubbele tegengesteld draaiende hoofdrotors voor gierstabiliteit. De atmosfeer van Mars is natuurlijk veel dunner dan die van de aarde, dus de rotors zullen met ongeveer 3.000 tpm draaien, tien keer sneller dan hier op aarde. Het is ook volledig geautomatiseerd, omdat er geen manier is om een vliegtuig op afstand te besturen vanaf zo'n lange afstand.
Je kunt hier meer lezen over de Mars Helicopter.
Nu de landingsplaats voor Mars 2020 is gekozen, kunnen de roverbestuurders en het wetenschappelijke operatieteam hun plannen optimaliseren. Ze kunnen bijzonder aantrekkelijke doelen selecteren met behulp van baangegevens en ze kunnen ook bepaalde gevaren vermijden. De Mars 2020-rover wordt gelanceerd op 17 juli 2020 en landt op 18 februari 2021 op Mars.
- Persbericht NASA: NASA kondigt landingssite aan voor Mars 2020 Rover
- Persbericht NASA: NASA kondigt Mars 2020 Rover Payload aan om de Rode Planeet als nooit tevoren te verkennen
- NASA Press Release: Mars Helicopter to Fly on NASA's Next Red Planet Rover Mission
- Wikipedia-inzending: Mars 2020
- NASA Mars 2020 Rover: Entry, Descent en Landing Technologies
- Wikipedia-vermelding: Isidis Planitia
- Research Paper: Major episodes of geologic history of Isidis Planitia on Mars
- Wikipedia-vermelding: MSL Curiosity
