NASA:s nyaste Marsrover heter Perseverance, och det har redan levt upp till namnet.

Med en vikt på drygt ett ton och laddad med de mest sofistikerade instrument som någonsin skickats till den röda planeten, det sexhjuliga fordonet har redan överlevt ett hinder som ingen tidigare rover har behövt möta:en global pandemi.

Efter att ha övervunnit månader av osäkerhet, Perseverance är på Kennedy Space Center i Florida, i väntan på början av den 309 miljoner mil långa resan som kommer att ta den till en gammal sjöbädd som kan innehålla bevis på utomjordiskt liv.

Trots de aldrig tidigare skådade utmaningarna, rymdroboten på 2,4 miljarder dollar förväntas sprängas av från Cape Canaveral Air Force Station redan på torsdag – precis enligt schemat.

Rovern reste genom landet från sin födelseplats vid Jet Propulsion Laboratory i La Canada Flintridge i februari. Efter dess ankomst, så många som 90 NASA-anställda samlades i ett renrum varje dag för att återmontera, testa och på annat sätt förbereda den SUV-stora maskinen för rymdfärdens påfrestningar.

Även mitt i en förödande hälsokris, att arbete inte kan utföras hemifrån.

"Alla i laget gjorde sin del och höll sig friska, sa Luis Dominguez, biträdande elektrisk ledare för uppdraget vid JPL, som har varit baserad i Florida sedan februari. "Vi hade otroligt tur."

Att skjuta upp lanseringen ens några månader var aldrig ett alternativ. Jordens och Mars banor anpassas bara en gång var 26:e månad. För att komma till Mars inom rimlig tid med en hanterbar mängd bränsle, Rovern måste starta inom en period av 20 dagar eller så i förhållande till den närmaste inflygningen.

"Om du missar ett planetariskt fönster till Mars, du måste i princip vänta två år på nästa tillfälle, sa Matt Wallace, Uthållighet biträdande projektledare på JPL. "Det är därför de andra länderna som lanserar uppdrag lanserar dem just nu."

Om allt går enligt planerna, Uthållighet kommer att tillbringa sju månader med att flyga genom rymden innan den landar i Jezero-kratern i mitten av februari. Väl där, det kommer snabbt att börja söka efter avgörande bevis för att liv en gång blomstrade på Mars.

"Varje tidigare uppdrag har på ett eller annat sätt sett att Mars en gång var beboelig" sa Katie Stack Morgan, en geolog vid JPL och biträdande projektforskare för det övergripande uppdraget känt som Mars 2020. "Men med Perseverance tar vi nästa steg – letar efter tecken på liv i det gamla bergrekordet."

Att göra detta, forskare på jorden kommer att titta genom Perseverances kameraögon, "skurar Jezero efter stenar som innehåller mönster, texturer och distribution av kemikalier som endast kan förklaras av biologisk aktivitet.

Rovern kommer mest att jaga efter stromatoliter, stenstrukturer som liknar dem som skapades av mikrobiella mattor på jorden för miljarder år sedan. Men det kommer att söka efter andra indikatorer på tidigare liv också, inklusive sådana som kan vara unika för Mars.

"Vår sökning är fast baserad på vad vi ser i den tidiga Earth-rockskivan, men vi kommer också att öppna våra sinnen för hur tecken på liv kan se ut på en annan planet, " sa Stack Morgan.

Medan Perseverance har till uppgift att hitta bevis på tidigare liv på Mars, den har inte förmågan att bevisa att liv faktiskt existerade.

Istället, Rover kommer att använda en kraftfull borr i änden av sin gångjärnsförsedda arm för att borra in i lovande stenar och samla kärnprover, var och en ungefär lika stor som en tuschpenna. Dessa prover kommer att förseglas inuti 43 metallrör i roverns mage. Fyllda rör kommer sannolikt att deponeras i omgångar på marsytan och samlas in av en annan rover någon gång i framtiden så att de kan skickas till jorden för vidare studier.

Det är en lång och komplicerad process som kan ta mer än ett decennium att slutföra, NASA-ingenjörer sa. Men när det gäller att förklara den tidigare närvaron av utomjordiskt liv, ribban är hög.

"För att göra påståendet att du har hittat tecken på liv på en annan planet krävs den fulla kapaciteten hos det terrestra vetenskapssamhället, ", sade Wallace. "Vi kan ta kanske 100 pund av instrument med oss ​​på roveren. I ett enda laboratorium på jorden kan du ha massor av utrustning."

Perseverance kommer också att testa ny teknik som kan användas för att stödja eventuella besättningsuppdrag till Mars.

Dessa inkluderar ett instrument som är lika stort som en liten mikrovågsugn som är utformad för att göra syre från den rikliga koldioxiden i Mars atmosfär. Mars Oxygen In-Situ resursanvändningsexperiment, eller Moxie, förlitar sig på en process som kallas elektrolys som använder en elektrisk laddning för att driva en kemisk reaktion.

Att generera syre på Mars är en nödvändighet eftersom det skulle vara opraktiskt för en besättning att ta med sig det från jorden, sa Asad Aboobaker, en systemingenjör och medlem av vetenskapsteamet för Moxie vid JPL.

Om Moxie fungerar som förväntat, det kommer att generera 6 till 10 gram syre i timmen. Det är en liten bråkdel av de 30 till 40 gram syre per timme som NASA budgeterar för varje astronaut ombord på den internationella rymdstationen, men Aboobaker sa att tekniken är ganska lätt att skala upp.

Ännu viktigare, ett instrument som Moxie kommer sannolikt att användas för att skapa 30, 000 kilo syre som behövs för att göra det flytande drivmedlet som skulle raketa framtida mänskliga upptäcktsresande utanför Mars när de är redo att återvända till jorden.

"Vi vet hur man landar hundratals kilo grejer på Mars, vi vet inte hur man landar 30, 000 kilo grejer på Mars, " sa Aboobaker.

Mars 2020-uppdraget inkluderar också en 4-pundshelikopter med smeknamnet Ingenuity som kan vara det allra första fordonet att flyga på Mars. Om det fungerar, framtida iterationer skulle kunna användas för att skapa kartor med högre upplösning över Mars-ytan och utforska områden som inte är lämpliga för hjulförsedda rovers.

Eftersom Mars-atmosfären är så tunn - ungefär 1 % av densiteten av jordens atmosfär vid dess yta - var forskarna inte säkra på att det var möjligt att flyga på Mars.

"Från början fanns det en naturlig skepsis, sa Mimi Aung, ingenjör och projektledare för Ingenuity på JPL. "Frågan till en början var inte hur, men om."

Aung och hennes team fastställde att det är möjligt att flyga i den tunna marsluften om man har starka blad som kan snurra otroligt snabbt. Så på Mars, Ingenuitys blad kommer att göra 2400 varv per minut.

Nästa utmaning var att designa ett fordon som hade alla nödvändiga sensorer, datorer och värmare för att fungera på Mars, men var fortfarande lätt nog att bli luftburen.

"Bara att komma dit vi är nu är redan en viktig milstolpe, sa Aung.

Efter landning på Mars, Uthållighet kommer att placera uppfinningsrikedom på ytan, kör sedan ett säkert avstånd bort. Helikoptern kommer att ha 30 marsdagar, eller sols, att utföra sina experiment, inklusive fem planerade testflygningar.

Den första flygningen kommer att vara mycket blygsam, med helikoptern som stiger bara 10 fot, flyger cirka tre fot horisontellt, landar sedan där det började. Om allt går bra, efterföljande flyg kommer att pågå längre, med den femte som fortsätter i upp till 90 sekunder.

"Vi ser detta som en vägvisare som kommer att bana väg för framtida uppdrag, " Aung said. "It will be the basis for building much larger vehicles capable of much longer flights."

The mission's descent vehicle is equipped with terrain-relative navigation, a new system that will allow it to spot and avoid hazards when it's time to land.

During the descent, Perseverance will take pictures of the Martian surface and compare them to images stored in its onboard computer. If it recognizes a dangerous spot, it can steer away.

This technology will allow the rover to land at NASA's most high-risk site yet, an area about the size of Lake Tahoe that's littered with potential threats like rocks, dunes and cliffs.

Lake environments are a promising place to look for signs of past life, Stack Morgan said. They likely held standing water for thousands, if not hundreds of thousands, of years—long enough to give life plenty of opportunity to establish itself.

And because they are relatively calm and peaceful environments, they allow sediments to settle gently on the bottom, creating well-preserved sequences of rock and, potentiellt, organic matter.

"Every lake we have on Earth is inhabited, just dripping with life, " she said. "We are going there with the expectation that if life was on Mars, it should be there."

The primary mission will last one Martian year—just under two years on Earth—with a budget of $300 million. If the past is any guide, dock, the rover will keep working long after that. (Curiosity has been roving for more than six years beyond its initial 23-month mission.)

If Perseverance succeeds, it will be due in part to the accomplishments of JPL's four previous rovers that have roamed the red planet since 1997.

These include Sojourner, which proved that driving a robot on another planet is indeed possible; the twins Spirit and Opportunity, which discovered evidence that Mars was once flooded with water; and Curiosity, which found that the red planet once harbored the building blocks of life.

With Perseverance, scientists hope to finally show that life on Mars did in fact exist.

©2020 Los Angeles Times
Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.