Marsikulgur Perseverance on viimased kolm aastat tegelenud Marsil Jezero kraatri uurimisega. Lisaks hämmastavatele fotodele ja mõõtmistulemustele on see kogunud ja pakendanud pinnase- ja kiviproove, mis loodetakse hetkel veel täpsustamata tulevikus maisetesse laboritesse toimetada. Hetkel viimane proov järjekorranumbriga 24 näib olevat neist kõige huvitavam, kuna kõigi eelduste kohasel sai see välja puuritud kivist, mis näib olevat veetnud pikka aega vedela vee all.
Miljardite aastate eest oli Marsi atmosfäär piisavalt tihe ja kliima piisavalt soe, et selle pinnal voolasid jõed ja loksusid järved. Üheks selliseks järveks oli ka 45 kilomeetrise läbimõõduga Jezero kraater, mida veega toitnud jõedeltat Perseverance uurib. Praeguste arusaamade kohaselt oli vedel vesi paigaks, kus Maal tekkis elu. Küsimus, et kas sama võis aset leida ka Marsil, on üks Perseverance missiooni põhiküsimusi, millele antud proov võib potentsiaaselt jaatava vastuse anda.
Perseverance Marsil lähenemas kivile, millest see võttis 24. proovi.
24. proov hüüdnimega “Comet Geyser” (komeedikeiser), mis võeti kulguri poolt märtsi keskel, on esilalgsete andmete põhjal pärit kivist, mis koosneb peaaegu täielikult sellistest mineraalidest, mis moodustusid vedelas vees. Maa näitel teame, et taolised mineraalid on suurepärased säilitamaks endas iidset orgaanilist ainet ja niinimetatud biosignatuure ehk jälgi kunagisest elust. Lisaks on võimalik sellistest kivimitest järeldada nende moodustumise hetkel valitsenud keskkonnatingimusi - temperatuuri ja õhurõhku. Paraku ei ole Perseverance varustatud selliste analüüside tegemiseks. Selle ülesandeks on hetkel vaid proovid võtta ja need sulgeda hermeetiliselt titaankapslitesse. Osad taolised kapslid kukutab kulgur marsipinnale, osad jäävad selle pardale.
Kivi peale puurimist.
Millalgi tulevikus on NASA ja Euroopa Kosmoseagentuuri plaaniks lähetada Perseverance lähedale üks spetsiaalne maandur, mille juurde toimetab kulgur selle sisemuses peidus olevad proovikapslid. Maanduri robotkäsi võtab need ükshaaval kulgurilt ning asetab maanduri sees asuva pisikese raketi koonusesse. Kui kõik proovid olemas, stardib rakett Marsi orbiidile, kuhu see jääb seni kuni Marsi juurde jõuab veel üks teine rakett, mis esimese üles korjab ja tagasi Maale toimetab. Juhul kui Perseverance ei peaks misiganes põhjusel olema võimeline maanduri juurde jõudma, tõusevad selle seest õhku kaks identset kopterdrooni (midagi sarnast nagu Perseverancega kaasas olnud prototüüp Ingenuity), korjavad kulguri poolt eelnevalt maha pillatud kapslid üles ning toimetavad need ise maanduri juurde.
Arusaadav, et kui jutt käib nii keerukast, kallist ja paljusid muutajaid sisaldavast missioonist või õigemini missioonide sarjast, tuleb kõik asjad läbi mõelda ja valmistuda halvimaks. Isegi kui kulgur suudab oma ülesande proovide üleandmisel täita, saavad droonid jääda edaspidi temaga ning teha seda mida tegi Ingenuity - luurata kulguri jaoks välja huvitavaid uurimisalasid, marsruute või pildistada ja uurida piirkondi Jezero kraatris, kuhu kuuerattaline sõiduk ise ei pääse.
Osad proovikapslid on Perseverance kukutanud lihtsalt marsipinnale, kuhu need jäävad ootama toimetamist Maale.
Proov lähivaates.
Põhjus miks küsimus kunagisest elust Marsil on teadlaste jaoks nii suure tähtsusega on tegelikult üsna lihtne. Kui selgub, et elu tekkis sõltumatult lisaks Maale ka Marsil, peab universum olema täidetud eluga. Miks? Sest, et kui elu sai tekkida ühe tähe ümber tiirleval kahel planeedil kaks korda, siis tõenäoliselt tekib see praktiliselt kõikjal, kus tingimused seda lubavad. Seda vähemalt algelise mikroobse elu puhul. Kui paljud algselised eluvõrsed suudavad areneda mõtlevate olendite ja tsivilisatsioonideni, jääb muidugi esialgu ja võib olla igaveseks lahtiseks. Me teame hetkel vaid ainult üht sellist juhust ja selle põhjal statistikat teha ei tasu.
Eile tegi Marsil oma viimase lennu kopterdroon Ingenuity, mis on marsikulgur Perseverancele peaaegu viimased kolm aastat seltsi ja tuge pakkunud. Selle niigi üle ootuste pikaks veninud missiooni lõpetas kehv maandumine, mille tulemusel näib droon olevat kaotanud tüki ühest enda kahest labast. Sellises olukorras õhkutõusu üritamine tähendaks tõenäoliselt, et droon lendab tasakaalustamata labast tekkiva vibratsiooni tulemusel lihtsalt tükkideks. Sellisena on seda natukene jama tulevikus muuseumi tuua.
Kulguri foto eemal päikesepaneelidega akusid laadivast Ingenuityst.
Ingenuity marsikulgur Perseverance kõhu all.
Vaade Marsile lennult.
Drooni vari Marsi pinnal esimese lennu ajal.
Eilne foto droonilaba varjust. Kusagil kolmandik sellest on murdunud.
Algselt eelkõige tehnoloogiliseks demonstratsiooniks mõeldud Ingenuityst sai 19. aprillil 2021 esimene teise planeedi (või kuu) atmosfääris lennanud motoriseeritud lennumasin*. Ühtekokku sooritas 1,8 kilogrammise massiga (Marsi 1/3 gravitatsioon tähendab, et seal kaalub see vaid 600grammi) ja 1,2 meetrise tiivaulatusega Ingenuity 72 lendu, viibides kokku õhus 2 tundi, 8 minutit ja 55 sekundit ning lennates maha 17.242 kilomeetrit. Selle käigus aitas see marsikulgur Perseverancel luurata välja turvalisemat teekonda ja huvitavamaid objekte ning pildistas Jezero kraatris kulguri jaoks raskesti ligipääsetavaid piirkondi. Sellisena tõestas see ennast asendamatu kaaslasena taolistel missioonidel ja tõenäoliselt kasutatakse Ingenuity põhjal valminud edasiarendusi ka edaspidi Marsi uurimiseks.
Perseverance ja Ingenuity Marsil. Foto(d) on tehtud vahetult peale drooni planeedile asetamist Perseverance robotkäpa otsast. Käpp ise on fotolt digitaalselt eemaldatud.
*täiesti esimese lennu teise taevakeha atmosfääris sooritasid Nõukogude Liidu Vega 1 ja Vega 2 sondidega kaasas olnud robotõhupallid 1985. aastal Veenuse atmosfääris. Tegemist oli aga vabalt hõljuvate ja juhitamatute lennumasinatega.
Eile kukutas marskulgur Perseverance oma kõhu alt Marsi kuivale ja külmale pinnale ühe titaanist kapsli, mille hermeetiliselt suletud sisemuses on kulguri poolt peaaegu aasta tagasi ühest marsikivist välja puuritud proovid. Põgus pilk kulguri robotkäpa kaamera abil kinnitas, et kapsel ei olnud veerenud kulguri rataste alla ega jäänud ühe otsa peale püsti seisma (miski mis maisetel katsetel identse kulguriga juhtus umbes 5% juhtudest).
Kõnealune kapsel, mille sisu ihkab vist iga astronoom, geoloog, keemik ja bioloog oma maises laboris näha.
Perseverancel on plaanis lähikuudel endast maha kukutada veel 9 samasugust kapslit. Selle kõige mõtteks on teenida omamoodi varuvariandi ülesannet. Nimelt on millalgi täpsustamata tulevikus NASAl plaan lähetada Perseverance lähedale üks spetsiaalne maandur, mille juurde toimetab kulgur selle sisemuses peidus olevad proovikapslid. Maanduri robotkäsi võtab need ükshaaval kulgurilt ning asetab maanduri sees asuva pisikese raketi koonusesse. Kui kõik proovid olemas, stardib rakett Marsi orbiidile, kuhu see jääb seni kuni Marsi juurde jõuab veel üks teine rakett, mis esimese üles korjab ja tagasi Maale toimetab. Videanimatsiooni sellest kõigest saab näha alt.
Aga mis värk nende Marsi pinnale jäetud kapslitega siis on?
Juhul kui Perseverance ei peaks misiganes põhjusel olema võimeline maanduri juurde jõudma, tõusevad selle seest õhku kaks identset kopterdrooni (midagi sarnast nagu Perseverancega kaasas olnud prototüüp Ingenuity), korjavad kulguri poolt maha pillatud kapslid üles ning toimetavad need ise maanduri juurde.
Sellelt fotolt saab aimu kapsli tegelikest mõõtmetest (eeldusel, et seda hoiab ikka täiskasvanu).
Arusaadav, et kui jutt käib nii keerukast, kallist ja paljusid muutajaid sisaldavast missioonist, tuleb kõik asjad läbi mõelda ja valmistuda halvimaks. Isegi kui kulgur suudab oma ülesande proovide üleandmisel täita, saavad droonid jääda edaspidi temaga ning teha seda mida tegi/teeb Ingenuity - luurata kulguri jaoks välja huvitavaid uurimisalasid, marsruute või pildistada ja uurida piirkondi Jezero kraatris, kuhu kuuerattaline sõiduk ise ei pääse.
Koos kulgur Perseverancega Marssi avastav koperdroon Ingenuity pildistas oma järjekorras 26. lennul tehnikat, mis aitas nad enam kui aasta tagasi pehmelt planeedi pinnale maandada. Fotodel on näha maandumiskapsli ülemist kuplit ja langevarju, mis pidurdas nende hoogu esimestel minutitel peale Marsi atmosfääri sisenemist. Peale langevarju minema heitmist võttis maandumise üle juba autonoomine retrorakettidega varustatud taevakraana. Lõpuks kukkus kõik üleliigne kraam kulgurist turvalisse kaugusse. Antud tehnika tabas planeedi pinda 126 kilomeetrit tunnis. NASA teadlased uurivad veel pikki nädalaid neid fotosid eesmärgiga tulevikus sarnased (ja miks mitte lõpuks mehitatud) maandumised veelgi turvalisemaks teha.
Veebruari keskel Marsil maandunud NASA kulgur Perseverance on seal veedetud 196 kohaliku ööpäeva (sol) jooksul maha sõitnud veidi üle 2 kilomeetri. Seni on selle tempot mõnevõrra aeglustanud arvukad katselennud sellega kaasas olnud Ingenuity nime kandva koperdrooniga. Eksperimentaalne 1,8 kilogrammi (Marsil 689g) kaaluv ja päikesejõul töötav droon pidi algselt sooritama viis katselendu, kuid selle edu on lendude arvu tänaseks tõstnud 13ni ning lõppu niipea ei paista. Kusjuures lisaks tehnoloogilisele demonstratsioonile, et droone saab tõepoolest Marsi ülihõredas atmosfääris lennutada, on Ingenuity asunud oma lendude käigus koguma ka teaduslikku infot. Näiteks luurates välja huvitavaid paiku, mida kulgur võiks külastada või lennates üle piirkondadest, kuhu kulgur puhtfüüsiliselt ei pääse. Kokku on Ingenuity nüüdseks lennanud natukene vähem kui 3 kilomeetrit. Pikim ühekordne lend oli 625 meetrit ja kestis 169,5 sekundit. Kuigi Ingenuity missiooni on pikendatud määramatuks ajaks, peab see lõpuks rinda pistma Marsi külma talvega, mil see koos Perseverancega talveunne jäetakse. See leiab aset kusagil järgmise aasta esimeses pooles. Aga juba oktoobri keskel, siis kui Marss asub meie vaatepunktist Päikese taga (konjuktsioon) ning raadioside kahe planeedi vahel on ajutiselt häriritud, peavad nii kulgur kui droon esmakordselt omapäi hakkama saama.
Perseverance ja Ingenuity enekas Marsil. Foto teinud kulguri robotkäpp on fotolt eemaldatud.
Kulguri (valge) ja drooni (kollane) teekond Marsil. Kokku tuleb neid vastavalt 2 ja 3 kilomeetrit.
Ingenuity edust annab aimu ka hiljutine uudis, et Hiina rahvuslik kosmoseteaduste keskus on läbinud enda marsidrooni esialgsed katsed. Nende pressiteates leiduvalt fotolt (galeriis) võib näha, et nende droon on peaaegu äravahetamiseni sarnane Ingenuityga. Kuigi siinkohal tahaksid osad kindalasti naljatleda, et Hiina ei suuda ise midagi välja mõelda ja nad valmistavad vaid koopiaid, on antud juhul insenerikunsti vaatenurgast tegemist täiesti loogilise ja lihtsa sammuga. Kui miski on ennast niivõrd hästi tõestanud, siis pole mõtet hakata seda (jalgratast) algusest peale leiutama. Loodame, et peagi lendab Marsi kohal mitu drooni, olenemata sellest, et mis riik need ehitanud on.
NASA Ingenuity kopterdroon vasakul ja Hiina marsidrooni prototüüp paremal.
Kui jutt juba Hiinale läks, siis paar nädalat tagasi täitus Hiina esimesel marsikulguril Zhurongil maandumisest 90 Marsi ööpäeva. Sellega sai täidetud 240 kilogrammise kulguri ametliku missiooni kestvus ehk siis see igaks juhuks tagasihoidlik garantiiperiood, mille Hiina insenerid oma loomingule andsid. Praeguseks üle kilomeetri läbinud kulgurit ei lülitata seepärast muidugi veel välja. Missioon jätkub seni, kuni see võimalik on ning parasjagu käivad juba ettevalmistused eelmainitud konjuktsioonist tingitud sidekatkestuseks, mille käigus peavad kõik Marsi pinnal või orbiidil asuvad robotaparaadid kas mõneks ajaks talveunne minema või omapäi hakkama saama. Peale seda võib maadeavastamine jätkuda.
Tulles tagasi auto mõõtu Perseverance kulguri juurde, siis vahepeal on see asunud ühe oma peamise missiooni kallale. Nimelt on üks kulguri tähtsamaid ülesandeid koguda oma robotkäe otsas oleva tööriista abil Marsi kividest, pinnasest ja atmosfäärist proove ning neid ladustada spetsiaalsetesse pisikestesse kapslitesse, mille kulgur endast tee peale maha jätab. Kunagi, hetkel veel täpsustamata tulevikus, saadetakse Marsile üks või kaks lisamissiooni, mis need omakorda sealt üles korjab ning tagasi Maale toimetab. Sellega oleks täidetud üks planeediteadlaste suurimaid unistusi - rikkumata pinnaseproov otse Marsilt maises laboris. Paraku kui Perseverance asus augusti alguses oma esimest proovi koguma, avastati teadlaste ja inseneride õuduseks, et kapsel, millesse proov oleks pidanud jõudma, oli täiesti tühi. Ehk siis läbikukkumine esimesel katsel. Hiljem selgus, et tõenäoliselt oli kivim, millest puuri abil proovi üritati koguda niivõrd rabe, et see kukkus enne kapslisse jõudmist puurist välja.
Hiina marsikulgur Zhurong koos maanduriga. Foto tehti kaugjuhitava kaameraga.
Perseverance esimene katsetus koguda Marsi kivimist proove. Fotol puuraugud.
1. septembril mindi uuele katsele ühe visuaalselt huvipakkuva lapiku kivi juurde, mis sai hüüdnimeks Rochette. Peagi peale puurimist tehtud fotodelt tundus, et seekord jõudis proov ka titaanist kapslisse, kuid valgustingimused ei lubanud selles olla täiesti kindlad. Paar päeva hiljem kinnitati seda fotodega lõplikult. Esmaspäeval asetati kapsel kulguri sisemusse, seda kaaluti ning suleti viimaks hermeetiliselt seerianumbrit kandva kaanega. Loodetavasti leiab see proov lõpuks (võib olla kümne aasta pärast?) Maale, et selle saaks kontrollitud tingimustes taas avada. Perseverancel on veel 40 tühja kapslit, mis ootavad täitmist ning kulguril seisab ees loodetavasti veel palju aastaid uurimist ja puurimist.
Marsidroon Ingenuityl on vahepeal olnud päris tihe töögraafik. Eelmine nädal esimese eduka lennuga hakkama saanud droon on nüüdseks lennanud teist ja kolmandat korda, millest igaüks on olnud pikem ja keerulisem kui eelmine.
Kui esimesel katselennul tõusis 1,2 meetrise tiivaulatuse ja 1,8kg massiga* droon Marsi pinnast mõnekümneks sekundiks 3 meetri kõrgusele, siis teisel lennul (möödunud neljapäeval) tõusis ta juba 4,9 meetri kõrgusele ning läbis ennast esmakordselt kallutades ja edasi-tagasi liikudes 4,3 meetrise vahemaa. Teise lennu kestvuseks oli 52 sekundit.
Üleeilsel kolmandal lennul võttis Ingenuity ette juba päris ambitsioonika marsruudi. Tõustes 5,2 meetri kõrgusele liikus see kokku 100 meetrit Marsi roostekarva maastiku kohal (50m edasi-tagasi). Kokku 80 sekundi jooksul saavutas droon tippkiiruse 2m/s - miski mida Maal ei olnud drooni ehitanud inseneridel võimalik kuidagi katsetada. Kõik töötas laitamatult.
Lähipäevadel (homme ja 1. mail) peaks Ingenuity ette võtma veel kaks lendu, peale mida loetakse see ajalooline eksperiment lõppenuks ning katsetusi pealt vaadanud ja vahendanud Perseverance saab jätkata oma loodetavasti veel pikki aastaid kestvat teekonda Punase planeedi uurimisel.
Mõne päeva eest lennutati Marsil esmakordselt motoriseeritud lennumasinat - Ingenuity kopterdrooni. Nüüd on Mars2020 missioon hakkama saanud järjekordse ajalooürikutesse kuuluva eduka eksperimendiga. Nimelt valmistas Perseverance kulguri turjal asuv MOXIE nimeline masinavärk esmakordselt teise taevakeha pinnal puhast hapniku.
MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment) kujutab endast kusagil rösteri mõõtu seadeldist, mille ülesandeks on kuumuse ja keemiliste reaktsioonide abil poolitada Marsi atmosfääris leiduv süsihappegaas (CO2) vingugaasiks (CO) ja hapnikuks(O). Paar päeva tagasi andis NASA teada, et MOXIE on suutnud valmistada esimesed viis grammi hapniku, millest piisaks inimesele kusagil kümneks minutiks hingamiseks. 300-vatine seadeldis suudaks teoreetiliselt valmistada 10 grammi hapniku tunnis.
MOXIE näol on tegemist esialgu vaid tööpõhimõtet tõestava eksperimendiga, millest õpitud teadmiste põhjal saaks kunagi Marsile saata juba suurema ja võimsama hapnikumasina, mis hakkaks seda väärtuslikku gaasi tootma ja koguma juba praktilistes kogustes.
Marsil eesootavatel hapnikuvarudel oleks kaks väga tähtsat eelist. Esiteks on seda muidugi vaja selleks, et Marsile saabunud astronaudid (või kosmonaudid või taikonaudid) saaksid seda kasutada hingamiseks. Teine ja mõnes mõttes isegi tähtsam vajadus puudutab aga seda, et Marsilt tagasi Maale lendamiseks on vaja tonnide viisi raketikütust, mida on väga kulukas ja keerukas Maalt kaasa vedada. Raketikütuse oksüdeerijaks kasutakse teatavasti vedelat hapniku. Selle eraldamise protsessist ülejäänud vingugaasi ja vett kombineerides saaks aga valmistada metaani ehk siis juba raketikütuse oksüdeeritavat komponenti. Arusaadavalt oleks ülimalt mugav, kui me saaksime lennata Marsile, seal raketipaagid kütust ja hapniku täis tankida ning tagasi suunduda. Ainus probleem on, et meil oleks sealt tagasi tulemiseks vaja kusagil 30-50 tonni kütust. Iseenesest poleks aga taolistel hapnikujaamadel takistuseks töötada päikesejõul aastaid ja aastaid.
Mehitatud marsilennud tunduvad hetkel veel kauge unelm (vaatamata SpaceX-i juhi Elon Muski julgetele lubadustele), kuid MOXIE ja teised sarnased eksperimendid viivad meid sellele inimkonna järgmisele sammule üha lähemale.
Siin see on - marsikulgur Perseverance videojäädvustus täiesti esimesest droonilennust teisel planeedil, mis jääb alatiseks ajalooraamatutesse kirja. Täpselt 39,1 sekundit kestnud lennu jooksul tõusis Ingenuity (tõlkes Leidlikkus) Marsi pinnast 3 meetri kõrgusele, pööras ennast 98 kraadi, hõljus paarkümmend sekundit koha peal ning maandus edukalt samasse kohta tagasi. Tegemist esimese katselennuga, millele järgneb tuleval kuul mitu-mitu keerukamat ja pikemat lendu, millest igaühe eesmärgiks on koguda väärtuslike andmeid selle kohta, et kuidas lennumasinad Marsi atmosfääris käituvad. Eks ikka selleks, et ehitada tulevikus juba paremaid, suuremaid ja kasulikemaid marsidroone. Ingenuity on nimelt puhtalt eksperimentaalne lennumasin ehk sellel ei ole ühtegi muud teaduslikku eesmärki peale lendamise.
Mõistmaks saavutust, millega Ingenuity ja selle ehitanud insenerid hakkama said, tuleks asja lähemalt selgitada.
Kogu ettevõtmise suurimaks väljakutseks oli keskkond, milles see lendama pidi. Marsi atmosfäär on maises mõttes ülihõre, moodustades meile tuttavast õhurõhust vaid ühe protsendi. See tähendab, et Maa atmosfäärist sarnase õhurõhu ja - tihedusega paiga leidmiseks peaksime me tõusma maapinnast 30 kilomeetri kõrgusele. Sellisesse kõrgusesse ei ole aga jõudnud siiani ükski helikopter ega sarnasel põhimõttel lendav droon (helikopteri kõrgusrekord on 12,5 kilomeetrit). Asi selles, et nii hõredas õhus on väga raske genereerida piisavalt tõstejõudu. Seega on kaks võimalust - tõsta rootorite pöörlemiskiirust ja ulatust või/ja langetada helikopteri/drooni kaalu. Selle teise tingimuse saavutamisel tuleb tegelikult Marss meile ise poolele teele vastu, kuna sealne gravitatsioon moodustab Maa gravitatsioonist vaid kusagil 1/3. See tähendab, et Maal 1,8kg kaaluv Ingenuity kaalub Marsil vaid 680 grammi.
Mis puutub rootori kiirusesse, siis Ingenuity kaks vastasuunas pöörlevat rootorit saavutavad kiiruse 2400 pööret minutis, olles samal ajal 1,2 meetrit laiad. Selline siruulatus ja pöörlemissagedus tähendavad, et nende tipud liiguvad 70% helikiirusega. Samas on nende kaal vaid 56 grammi tükk ehk kusagil kuus 2eurost münti. Ringi ajab neid 350w elektrimootor, mille energiaallikaks on päikesepaneelide abil laetavad akud. Kusjuures 2/3 akude voolust ei kulu mitte lendamisele, vaid drooni elektroonika soojas hoidmisele, kuna Perseverance maandumispaigas langeb öine temperatuur -90 kraadi lähedale.
Sellist kopterit ehitades tuli arvesse võtta veel üht tähtsat asjaolu. Nimelt pidi see üle elama Mars2020 missiooni stardi, teekonna ja maandumise Marsil. See tähendab tohutut vibratsiooni, g-jõude, kosmose vaakumit, radioaktiivsust ja põletavat kuumust Marsi atmosfääri sisenemisel. Kuna Marss asub meist hetkel 290 miljoni kilomeetri kaugusel (ja üha kaugemale maha jääb) kulub raadiosignaalil siit sinna jõudmisele 16 minutit. Seega peab Ingenuity oma lendudega hakkama saama ka täiesti autonoomselt ehk iseseisvalt. Ja ega teisiti ei saakski, kuna ükski inimoperaator ei oleks võimeline sellega ise lendama.
Võib-olla on siis ka mõistetav, et kui Maal sarnase lennu tegemiseks piisab mõnekümne eurosest droonist, siis Ingenuity ehitamiseks kulus kolm aastat ja 105 miljonit dollarit.
Kõiki neid asju arvesse võttes on Ingenuity näol tegemist saavutusega, mida on raske ülehinnata. Nagu öeldud, sooritab Ingenuity lähitulevikus veel mitu pikemat ja keerukamat lendu. Näiteks peagi peaks see lendama oma stardipaigast 50 meetri kaugusele ja tagasi. Jääme ootama.
Update: näib, et testilend on edasi lükatud. Otseülekanne missioonikeskusest algab kell 13:15
Täna kusagil kell 10:30 võidakse teha ajalugu, kui marsikulgur Perseverancega kaasas olnud Ingenuity kopterdroon üritab esmakordset motoriseeritud lendu võõra planeedi atmosfääris. Kahe vastassuunas pöörleva rootoriga varustatud drooni esimesel lennul tõuseb see kusagil 3 meetri kõrgusele, hõljub seal 30 sekundit ning üritab ennast enne maandumist 360 kraadi pöörata. Kui kõik läheb plaanipäraselt, asub see peale seda oma tühjenenud akusid päikesepaneeli abil taaslaadima ning tegema ettevalmistusi oma teisteks ja juba pikemateks testilendudeks. Juhul kui droon aga mingil põhjusel maandudes ümber läheb, on eksperiment läbi, kuna sellel ei ole mingit viisi ennast tagasi püsti ajada.
Sellest, kas drooni poolt autonoomselt ette võetud lend läks plaanipäraselt, saadakse Maal teada läbi kaudsete andmete. Kulguri poolt filmitud salvestust lennust õnnestub meil näha alles paari päeva pärast, kui see on Maale alla laetud.
Pange seda videot kuulates silmad kinni ja kujutage ette, et te olete üle tonni kaaluv kuuerattaline marsikulgur, mis veereb paar sentimeetrit sekundis üle kivise ja liivase marsitasandiku. Kuna õhk seal on sama hõre kui Maal 30 kilomeetri kõrgusel, kandub enamus kuuldavast helist kõrvu (tegelikult mikrofoni) läbi su metallist kere. Kõige murelikumaks teeb sind see krigin, mille põhjuse üle sinu loojad 250 miljoni kilomeetri kaugusel asuval koduplaneedil pead murravad.
Helisalvestus on tehtud marsikulgur Perseverance poolt 7. märtsil.
See, et Marsi pinnal maandus loetud nädalad tagasi NASA uusim marsikulgur Perseverance, ei tohiks enam kellelegi uudiseks olla. Ka tema missiooni lühikirjeldus - uurida kunagise elu leidumist punasel planeedil - peaks olema asjast veidigi huvitatud inimese jaoks tuttav. Kuid täpsemalt mida, kuidas ja miks ta seal võõral ja külmal kõrbeplaneedil uurib, väärib natukene pikemalt selgitust. Lisaks on kulgur nüüdseks Maale saatnud ligi 10 000 fotot, mille hulgast leiab juba päris huvitavaid vaateid. Valitud fotod, teksti selgitavad joonised ja illustratsioonid leiate allolevast galeriist.
Niisiis... Kulgur või õigemini seda sisaldav Mars2020 nimeline missioon lahkus oma emaplaneedilt Atlas V nimelise kanderaketi turjal möödunud aasta 30. juulil ning maandus Marsi Jezero nimelise kraatri põhjas käesoleva aasta 18. veebruaril. Kes pole veel näinud esmapilgul uskumatuna näivat videot sellest maandumisest, tasub pilk heita siia:
Tegemist kulguri ja selle planeedi pinnale toimetanud maanduri poolt jäädvustatud salvestusega, mis jõudis Maale paar päeva peale selle maandumist. Sealt on näha, kuidas maanduri langevari avaneb (selle eesmärgiks on maandurit Marsi hõredas atmosfääris aeglustada), kuidas kosmoselaevalt heidetakse kuumuskilp (see kaitseb mitmeid kilomeetreid sekundis liikuvat kosmoselaeva Marsi atmosfääri sisenemisest tuleneva kõrvetama kuumuse eest), käivituvad maanduri retroraketid (need aeglustavad langemist talutava kiiruseni ja lubavad tüürida) ning kuidas kulgur asetatakse niinimetatud õhukraana poolt pehmelt Marsi pinnale (selleks hetkeks ripub kulgur trossidega rakettidega varustatud maanduri all). Peale kulguri pinnale jõudmist lendab oma ülesande täitnud maandur maandumispaigast turvalisele kaugusele ja kukutakse planeedi pinnale.
Video ja kulguri poolt tehtud fotode juures tasub märkida, et hetkel 230 miljoni kilomeetri kaugusel asuv kulgur suudab läbi Marsi orbiidil asuvate staelliitide Maale andmeid toimetada maksimaalse kiirusega 1Mbit ehk 0,125 Mb sekundis. See tähendab, et näiteks ühe 10Mb foto saatmisele kulub parimal juhul 1 minut ja 20 sekundit, aga reeglina kauem. Tänapäevaste internetiühendustega võrreldes on see päris aeglane ning lisaks fotodele tegeleb kulgur pidevalt kõiksugu muude ja tähtsamate andmete saatmisega. Sisuliselt kogub kulgur pidevalt andmeid, salvestab need oma vahemällu ning saadab neid järgemööda ja tähtsuse järjekorras Maale. Näiteks pimedatel Marsi öödel on selleks hea võimalus.
Esimene panoraam kulguri maandumispaigast
Teine asi, mis meile igapäevaeluga võrreldes päris imelik võib tunduda, on kahe planeedi vahelisest kaugusest tingitud raadiosignaalide viivitus. Hetkel lahutab Marssi ja Maad 230 miljonit kilomeetrit. Elektromagnetkiirguse (mikrolained, raadio, valgus, radioaktiivsus) kiiruseks vaakumis on ümardatud 300 000km/s. See tähendab, et kulguri või Maal asuva juhtimiskeskuse poolt edastatud infol kulub oma sihtmärgini jõudmiseks peaaegu 13 pikka minutit. Ehk siis Maale saadetav foto on juba kulgurilt lahkunud ning uus teele pandud, enne kui me pole esimesest veel ühtki tükikest kätte saanud. Ühtlasi seletab see viivitus miks kulguri maandumine ja suur osa selle igapäevasest tööst peab aset leidma autonoomselt ehk iseseisvalt. Raadiosignaalil kulub praegusel hetkel edasi-tagasi jõudmiseks 26 minutit. Teisisõnu olukorras, kus me annaksime kulgurile käsu keerata näiteks paremale, peaksime me ootama 26 minutit nägemaks kas ta seda ka tegi. Vaid mõne minuti kestnud maandumisel ei saanud sellisest ootamisest juttugi olla. Varustatult keerukate tehisintellektidega, käis see iseseisvalt ning ka kulguri edasisel juhtimisel antakse sellele pigem mingisugune huvipakkuv suund, aga kulgur ise otsustab, kuidas ta sinna täpsemalt kohale jõuab. Olenevalt kahe planeedi kaugusest kestab taoline edasi-tagasi viivitus lähimas punktis 6 minutit ja kaugemas 44 minutit.
Senini suurim ja keerukaim kulgur
Perseverance (tõlkes Visadus) on praeguse seisuga kõige suurem, raskem ja parim kulgur, mille rattad on teise planeedi pinda puutunud. 2,9 meetrit pika, 2,4 meerit laia, 2,2 meetrit kõrge ja 1025 kilogrammise massiga kulgurit võiks võrrelda sõiduautoga. Erinevalt enamikest autodest on sellel aga kuus poolemeetrise läbimõõduga alumiiniumist ja titaanist ratast, millest nelja saab teistest sõltumatult pöörata ning mida ajavad ringi kuus eraldiseisvat elektrimootorit. Kulguri kaval vedrustus lubab sellel vajadusel ronida üle takistuste, mis kallutavad seda kuni 45 kraadi ning kulguri tippkiirus küündib 4,3 sentimeetrini sekundis ehk kusagil 160 meetrini tunnis. Nii peadpööritava kiirusega see muidugi praktikas kunagi ei sõida.
Perseverance kulgur ja osad selle ehitanud insenerid laboris.
Põhiplaanilt võiks Perseverancet nimetada NASA eelmise, 2012. aastast Gale nimelises kraatris ringi veereva Curiosity (Uudishimu) kulguri veidi suuremaks vennaks. Näiteks on Perseverance oma eelkäijast 125 kilogrammi raskem, uuendusi on saanud pardaarvuti, tarkavara, teaduslikud instrumendid, robotkäsi ja näiteks selle rattad. Viimased on tehtud võrreldes Curiosityga natukene suuremaks ja kitsamaks ning nende mustrit on tehtud robustsemaks. Nimelt on avastatud, et 9 aastaga 25 kilomeetrit läbinud Curiosity rattad on kulunud oodatust enam ja on nüüdseks üsna täbaras seisus.
Foto Curiosity rataste kehvast seisukorrast, mis pani insenere Perseverance rataste disaini muutma.
Energiat ammutab Perseverance sarnaselt Curiosityga miniatuursest tuumareaktorist, kus 4,5 kilogrammi plutoonium-238 isotoobi lagunemisel tekkiv soojus muundatakse elektrivooluks. Selle abil laetakse omakorda kulguri akusid ning reaktori jääksoojust kasutatakse elektroonika ja instrumentide töötemperatuuril hoidmiseks (Marsil on väga külm). Sellisel jõuallikal on võrreldes päikesepaneelidega mitu eelist. Esiteks on see suhteliselt võimas (110w), teiseks toodab see olenemata päikesepaistest pidevalt energiat ning kolmandaks on selle elueaks kusagil 15 aastat, mis on enam kui piisav Perseverance plaanitud kahe aasta juures (tavaliselt pikenevad taolised missioonid oluliselt). Ainua miinus on maksumus - ainuüksi reaktori ehitamine maksab kusagil 108 miljonit dollarit. See seletab ühtlasi, et miks Perseverance maine kaksik pasliku nimega Optimism ehitati ilma selleta. Nimelt on NASA-l juba pikaajaline traditsioon igast oma kulgurist ja sondist valmistada peaaegu identne koopia, mis jääb maisesse laboratooriumi ning mille peal saab mugavas keskkonnas harjutada erinevaid keerukaid operatsioone. Ka siis kui Marsile lennanud kulguriga midagi juhtuma peaks, saab koopia abil neile võimalikke lahendusi otsida. Tutvustavat videoklippi Optimismist saab vaadata siit:
Nagu arvata võib, on Perseverance täidetud viimase kuupsentimeetrini erinevate tööriistade, teaduslike instrumentide, arvutite, kaamerate ja mikrofonidega. Ainuüksi selle 2,1 meetrise siruulatusega robotkäe otsast leiab neid viis erinevat. Nendeks on:
Drill - kolmest erinevast vahetatavast puuriotsikust koosnev tööriist, mille abil puuritakse, kraabitakse või kogutakse Marsi pinnast.
SHERLOC - must-valgest kaamerast, spektromeetrist ja laserist koosnev instrument, mille abil saab kindlaks määrata kivimite koostist ja otsida neist orgaanilisi aineid, millel võib olla bioloogiline päritolu.
WATSON - SHERLOCit abistav pisike värvikaamera, mis teeb uuritavatest materjalidest lähifotosid, eesmärgiga uurida nende tekstuuri ja koostist. Asudes robotkäe otsas suudab WATSON vajadusel ka uurida Perseverance seisukorda paikades, kuhu selle teised kaamerad ei näe.
PIXL - röntgenspektromeeter koos kaameraga, mis suudab uuritavatest kivimitest teha ultra-lähivõtteid, eesmärgiga uurida nende koostist, ehitust ja seesmist struktuuri.
GCS - sensor, mis hoiatab kulguri robotkätt, kui see peaks soovimatult marsipinnaga kokku puutuma.
Perseverace kulguri robotkäsi ja selle otsas asuvad instrumendid
Kulguri tugevdatud ja reaktori poolt soojana hoitud kere seest ja küljest leiab järgnevad instrumendid ja seadmed:
RIMFAX - Norra päritolu maaradar, mis suudab näha kulguri all asuva marsipinnase sisse ning tuvastada seal erinevate tihedusega piirkondi, pinnasekihte, mattunud kive, meteoriite, maa-alust jääd ja võimalik, et isegi vedelat maa-alust soolvett (kuni 10meetri sügavuseni).
MEDA - Hispaanias valminud sensorite komplekt, mis mõõdab tuulekiirust ja -suunda, õhurõhku, suhteliselt õhuniiskust, radioaktiivsust ning õhus lendlevate tolmuosakeste suurust ja kuju.
MOXIE - eksperimentaalne seadeldis Marsi atmosfääris leiduva süsihappegaasi (CO2) poolitamiseks kuumuse ja keemiliste reaktsioonide käigus vingugaasiks (CO) ja hapnikuks (O). Juhul kui selle tööpõhimõte ennast tõestab, saaks Marsile saata sama seadelise suurema versiooni, mille ülesandeks saab hapniku kogumine tulevaste mehitatud missioonide tarbeks. Hapniku saaks muuhugas kasutada raketikütuse oksüdeerijana ja vingugaasi veega reageerides metaani tootmiseks ehk siis koha peal saaks toota raketikütuse komponente reisiks Marsilt tagasi Maale.
MastCam-Z - Curiosity peamine kaamerasüstreem, mis koosneb tegelikult kahest zoomitavast kaamerast, mis suudavad koostöös luua 3D fotosid ja videosid. Kaamerad asuvad kulguri kerest kõrgemale ulatuva masti küljes, mida saab liigutada 360 kraadi ja üles-alla. Esimest Mastcam-i panoraamfotot saab uurida siit: https://mars.nasa.gov/resources/25674/perseverances-mastcam-z-first-high-resolution-panorama/
SuperCam - sarnaselt eelmisega kulguri pööratava masti küljes asuv suurendavast kaamerast, kahest laserist ja neljast spektromeetrist koosnev mõõteriist. Laseritega tulistatakse kulguri robotkäe ulatusest väljas olevaid kive ning uuritakse seejärel tekkinud plasma koostist.
Esimene lähivõte Marsi kivimist SuperCam instrumendi abil.
Lisaks nimetatud instrumentidele ja kaameratele on kulguri küljes veel mitmeid eriotstarbelisi kaameraid (kokku on neid üldse 23) nagu näiteks takistuste vältimiste kaamerad ees ja taga, maandumiskaamerad kulguri all ja peal ning must-valged navigatsioonikaamerad masti küljes.
Esmakordselt on kulgur varustatud ka kahe töötava mikrofoniga (minevikus on kaks marsimissooni küll mikrofone kandnud, kuid esimene neist ebaõnnestus ning teist ei lülitatud teatud põhjusel kunagi sisse). Nüüdseks on mikrofone testitud ning Maale on saabunud esimesed helisalvestused punase planeedi pinnalt. Neist esimesel kulguri enese poolt tekitatud pinin, mille taustal on viivuks kuulda ka umbes 5m/s puhuvat tuult (Marsi atmosfäär on väga hõre, seega 5m/s puhuv tuul on tegelikult peaaegu tajumatult nõrk): Teine salvestus pärineb eelmainitud SuperCam-i küljes asuvast mikrofonist, mis salvestas terve rea plõkse, mis tekkisid siis kui instrumendi laserid lähedalasuvat kivi aurustasid:
Peale nimetatud komponentide kannab Perseverance veel kaht väga tähtsat seadeldist. Neist esimene on süsteem pinnaseproovide kogumiseks, sulgemiseks ja Marsi pinnale ladustamiseks ning teine on koperdroon Ingenuity (tõlkes Leidlikkus). Neist mõlemad väärivad natukene pikemalt peatumist.
Proovid ja droonid
Kuitahes peenete instrumentidega me marsikulgurid varustame, ei saa need eales olla nii head kui maised laborid. Seega kui me tahame ikkagi kindlalt teada, et kas Marsilt kogutud proovides on märke kunagisest või praegusest elust, peame me need proovid toimetama uurimiseks Maale. Kuigi mõte on kahtlemata hea, on selle reaalne teostamine väga keeruline ja kulukas ülesanne. Ometigi teadlased nõustuvad, et selle näol oleks tegemist tõenäoliselt kõigi aegade kõige tähtsama robotmissiooniga. Probleemid Marsilt pinnase toomisega on seotud selleks vajaminevate etappide paljususe ja raketikütuse piiratusega - väga sarnased probleemid kummitavad ka plaanitavaid mehitatud marsilende. Kujutage ette, kui proovide toomiseks peab Maalt lahkuma kosmoselaev, jõudma Marsi orbiidile, maanduma, proovid koguma, tagasi Marsi orbiidile startima, Maa suunas kiirendama ja lõpuks proovid Maa atmosfääri heitma. Kui palju erinevaid ja laitmatult töötavaid komponente selleks kõigeks vaja läheb?
Kuigi unistusi taolisest missoonist hellitati juba seitsmekümnendatel Nõukogude Liidus, on esimene reaalne samm selle teostamiseks astutud Perseverance kulguri näol. Nimelt on viimasel ajal nõustutud, et kõige mõistlikum oleks Marsilt pinnase toomine jagada erinevateks ajaliselt eraldatud missioonideks. Selleks kogutakse kõigepealt kulguri poolt proovid ja jäetakse need tähistatud paikadesse maha. Kunagi tulevikus maandub nende lähistel teine spetsiaalne kulgur, mille ülesandeks on proovid üles korjata ning pisikesse raketti toimetada, mis stardib seejärel Marsi orbiidile. Kunagi tulevikus saabub Marsi orbiidile kolmas ja viimane kosmosemissioon, mis korjab raketi proovidega üles ning sõidutab selle väärtusliku lasti Maale.
Perseverance kulguri rattajäljed Marsi liivas
Niisiis, Perseverance on varustatud süsteemiga, mis peaks ellu viima selle hetkel veel määramatu tähtajaga missiooni esimese etapi. Selleks leidub kulguri ninas konteiner, mis sisaldab 43 tühja ja viis eelnevalt täidetud kontrollkatseklaasi või -kapslit. Samal ajal kui kulguri suur robotkäsi puurib ja täidab kapsleid hoolikalt valitud paikadest pärineva pinnasega, tegeleb kulguri sisemuses asuv miniatuurne robotkäsi tühjade ja täidetud kapslite ettesöötmise, sulgemise ja ladustamisega. Mingil hetkel kukutatakse kapslid väga täpselt kaardistatud paikadesse ootama järgmist missiooni, mis need üles korjab ja orbiidile toimetab.
Eelmainitud kontollkapslitel on sealjuures väga kaval eesmärk. Täidetuna Maal spetsiaalsete materjalidega on need võimelised endasse koguma erinevaid keemilisi ühendeid ja aineid, mis võivad olla Maalt kulguriga tahtmatult Marsile sattunud. Ükshaaval avatakse need kapslid proovide võtmise paikades ning need läbivad samu etappe, mida tegelikud proovikapslid (va pinnase kogumine). Need suletakse, ladustatakse ja kukutatakse maapinnale koos tegelike pinnaseproovidega ning juhul kui kõik kapslid tervena Maale jõuavad, saavad teadlased nende järgi öelda kas ja milliste võimalike saasteainetega võisid marsiproovid nende kogumise käigus kokku puutuda. Nagu näha ei taha teadlased leppida võimalusega, et proove analüüsides ja sealt midagi uskumatut leides, ei ole tegelikult tegu Maalt pärinevate ainetega. Teaduses on skeptitsism suurim voorus.
Perseverancega kaasas olev kopterdroon on samuti missiooniga kaasa pandud pigem pilguga tulevikku vaadates. 1,8 kilogrammise massiga (Marsi 1/3 gravitatsioon tähendab, et seal kaalub see vaid 600grammi) ja 1,2 meetrise tiivaulatusega droon on inimkonna esimene katsetus motoriseeritud lennuks teise taevakeha atmosfääris. Esimese mitte-motoriseeritud lennu au kuulub Nõukogude Liidu Vega 1 ja 2 sondidele, mis vabastasid 1987. aastal Veenuse atmosfääri kaks juhitamatut õhupalli, mis kandsid erinevaid teaduslike instrumente. Juhitava Ingenuity ainsaks kandamiks on alla suunatud kaamera ja paar sensorit ning korraga suudab see lennata vaid 90 sekundit ehk kusagil 100 meetri kaugusele. Kuna Marsi atmosfäär Perseverance maandumispaigas on kusagil sada korda hõredam kui Maa merepinnal (Maal vastab sellele kõrgus 30 kilomeetrit), ei saanud see olla tavapärane droon. Selleks testiti kahe vastasuundades pöörlevate rootoritega kopterit osaliselt süsihappegaasiga täidetud vaakumkambris, kus Marsi graviatatsiooni simuleeriti peenikese tõstetraadi abil. Videot drooni testilennust saab näha siit:
Ingenuity katselendudeks on kavandatud aprill. Selleks asetab kulgur hetekel selle põhja all kokkuvolditud kopterdrooni maapinnale ning sõidab sellest igaks juhuks 100 meetri kaugusele. Seejärel üritab Ingenuity oma esimest lendu, kus eelnevalt paika pandud programmi alusel tõuseb see kusagil 3-5 meetri kõrgusele ning lendab 50 meetrit kulgurist eemale ning tagasi stardipaika päikesepaneelide abil akusid laadima. Plaanis on teostada kokku viis sellist katselendu, mille edukaks osutumisel kavatseb NASA tulevikus taolist droonikonseptsiooni suuremas skaalas kasutada. Näiteks suudaksid taolised kõrgeid luurelende tegevad droonid teha kulgurite maandumispaikadest vähemalt kümme korda parema lahutusvõimega fotosid, kui praegused Marsi orbiidil olevad satelliidid. See lubaks kulguril oma marsruuti paremini planeerida ning nende keskmine liikumiskiirus võiks isegi kolmekordistuda. Lisaks saab droone kasutada uurimaks piirkondi kuhu kulguriga pääseda pole lihtsalt võimalik.
Maa pisem kaksik
Perseverance kulguri missiooni jaoks on sõnastatud neli teadusliku eesmärki või sihti, mida viiakse läbi eelnevalt kirjeldatud instrumentide ja eksperimentide abil. Nendeks on:
Otsida elu võimalikkust - teha kindaks milline oli Marsi keskkond minevikus ja kas see oli võimeline toetama mikroobset elu.
Otsida biosignatuure - otsida märke kunagisest mikroobsest elust, eriti sellisest kivimitest, mis suudaksid taolisi märke üle pika aja säilitada.
Koguda proove - võtta kivimi- ja pinnaseproove ning ladustada neid Marsi pinnale.
Teha ettevalmistusi mehitatud lendudeks - katsetada hapnikku tootmist Marsi atmosfäärist.
Kui kahte viimast eesmärki saaks iseenesest saavutada olenemata asukohast kõikjal punase planeedi pinnal, sõltuvad kaks esimest vähemal või rohkemal määral sellest, et millises piirkonnas neid läbi viia kavatsetakse. Kui Maad peaks kauges tulevikus külastama tulnukate automaatsond sarnaste sihtidega, on sellel palju suurem võimalus leida kunagist elu näiteks kesk endiseid Eesti rabasid või Lõuna-Ameerika vihmametsi, kui näiteks Antarktika jääkilbilt või Sahaara kõrbe kõrvetavatelt liivaluidetelt. Midagi sarnast peab paika Marsi puhul.
Nii palju kui me teame, meenutasid Marsil valitsevad olud miljardite aastate eest väga lähedalt toonaseid maiseid olusid. See omas vähemalt sama tihedat süsihappegaasist atmosfääri ja sooja kliimat. Me teame seda, kuna me oleme leidnud Marsilt nüüdseks vaieldamatuid tõendeid kunagisest voolavast veest, mis näiteks tänapäeval enam Marsil eksisteerida ei saaks. Marsi atmosfääri tihedus ehk rõhk on nüüd nimelt nii madal, et jää muutub seal otse auruks ehk sublimeerub - umbes nii, nagu Maal juhtub süsihappejää ehk kuiva jääga. Vaid kõige soojematel suvepäevadel ja madalamate kraatrite põjas võib jää seal viivuks ka vedelat vormi võtta.
Kunstniku nägemus Marsist kusagil neli miljardit aastat tagasi
3,7-4 miljardit aastat tagasi oli kusagil 30% Marsi pinnast kaetud ookeanite ja järvedega, taevas ujusid pilved, sadas vihma, lõi äikest ja voolasid jõed. Lisaks kliimat soojendavale vulkaanilisele aktiivsusele omas noor Marss magnetvälja, mis kaitses planeedi atmosfääri Päikeselt pärinevate laetud osakeste eest - nii nagu Maa magnetväli teeb seda tänapäevani. Ühesõnaga oli noor Marss justkui Maa pisem kaksik. Paraku sarnaselt sellele, nagu näiteks ahjust tulnud terve kartul jahtub aeglasemalt kui tükeldatud kartul, jahtus pisikese Marsi sisemus võrreldes Maaga oluliselt kiiremini. Esiteks tõi see kaasa sealse vulkaanilise aktiivsuse järk-järgulise languse, mis külmutas sealsed ookeanid. Teiseks, kuna planeedi magnetvälja genereerib sarnaselt dünamole selle sisemuses asuva metalli pöörlemine (või nii me arvame), tõi taoline jahtumine Marsi puhul kaasa magnetvälja nõrgenemise ning lõpuks kadumise. Ilma soojendavate vulkaaniteta ja magnetvälja nähtamatu kaitseta hakkas Päike selle atmosfääri kosmosesse puhuma. Langev rõhk aurustas aeglaselt külmunud ookeanid ning Päikese UV-kiirgus lagundas veemolekulid nende algosakesteks. Alles jäi kuiv ja külm kivikõrb. Vaid väike protsent kunagisest veest jäi kas jää või küllastatud soolveena lõksu selle pinnasesse ning aheldatuna tagasihoidlikesse polaarmütsidesse.
Sellise stsenaariumi juures, mis on kokku pandud Marsi uurinud kümnete sondide, maandurite ja kulgurite poolt kogutud andmete põhjal, on arusaadavalt kõige huvitavam küsimus, et kas samal ajal kui Maa ja Marss olid väga sarnased ning Maal tekkis elu, võis see tekkida ka seal. Ehki pigem ollakse arvamusel, et tänapäeval on Marss elutu, võivad sellel siiani leiduda kunagise elu jäljed - näiteks fossiilid Marsi bakteritega. Aga kust, juhul kui neid seal üldse leidub, peaksime me neid otsima?
Kunstniku nägemus veega täidetud Jezero kraatrist
Nii hästi kui me teame, tekkis elu Maal vees. See on mõnes mõttes ka loogiline, kuna vedel vesi on looduses üsna unikaalne ja universaalne lahusti, milles saavad erinevad keemilised ühendid omavahel suhelda. Ka vedelaks veeks vajaminev temperatuur näib olevat huvitavateks keemilisteks reaktsioonideks paras - mitte liiga külm, et reaktsioonid oleksid aeglased ja mitte liiga kuum, et tekkinud ühendid ennast ise laiali rebiksid. Seega kõige parem paik kunagise elu leidmiseks on seal, kus kunagi oli palju vett. Asja teeb lihtsamaks, et erinevalt Maast, mis on geoloogiliselt väga aktiivne planeet, tardus Marss miljardeid aastaid tagasi ajas. See tähendab, et me näeme seal siiani looklevaid jõesänge, voolava veel poolt uuristatud kanjoneid ja asteroidikraatrites asunud ammukuivanud järvi. Kuid samamoodi, nagu Maa ookeanide sügavad põhjad ei ole võrreldes madalamate rannikualadega kuigi liigirikkad, ei tasu ka Marsilt elu jälgi otsida kõige sügavamatest paikadest kesk ammuseid ookeaneid. Pigem tuleks neid otsida madalatest järvepõhjadest, kuhu voolasid miljonite aastate vältel jõed, mis tõid sinna setteid kõiksugu huvitava kraamiga.
Perseverance eelkäija Curiosity maandumispaigaks valiti samadel kaalutlustel Marsi ekvaatori lähistel asuv 154 kilomeetrise läbimõõduga Gale kraater, mis oli mingil hetkel pilgeni täiedetud sellesse voolavate jõgede poolt kohale toodud setete ja savidega. Miljardite aastate jooksul tuule poolt välja kulutatud settekihtide vahelt on kulgur viimase üheksa aastaga avastanud kõiki neid aineid ja ühendeid, mida elu tekkeks ja arenguks tarvis. Paraku otseseid fossiile või muid märke elutegevusest pole sellel õnnestunud (veel) tuvastada.
Parema, keerukama ja spetsiaalselt elumärkide leidmiseks ja proovide kogumiseks ehitatud Perseverance maandumiseks valiti välja Marsi põhjapoolkeral asuv 49 kilomeetrine Jezero kraater, mis sai oma nime Bosnia and Herzegovinas asuva samanimelise linna järgi (tõlkes Järv). Teadaolevalt on see sarnaselt Gale kraatriga täidetud setete ja savidega, mida on sinna kokku kuhjanud ammused võimsad jõed. Perseverance täpsemaks maandumispaigaks valiti Jezero servas paikneva tohutu jõedelta kõrval asuv tasandik. Uuringud näitavad, et Jezero oli Marsi minevikus väga pikalt (miljon kuni 10 miljonit aastat) veega täidetud ning on seega ideaalne paik, kus oleks võinud kunagine elu tekkida või/ja õitseda.
Perseverance maadumispaik Jezero kraatri servas
Perseverance maandumispaik (nimetatud USA ulmekirjanik Octavia E. Butleri järgi) asub jõedeltast mõni kilomeeter ida pool tasasel järvepõhjal. Selline spardipaik valiti kulgurile kahel peamisel põhjusel. Esiteks oli see suhteliselt turvaline (läheduses ei ole suuri kivirahne) ja teiseks peaks sealne järvepõhi sisaldama perkloraatideks nimetatud looduslike soolasid, mida võis elutegevuseks kasutada algeline mikroobne elu. Hea koht alustamiseks. Tulevatel aastatel viib kulguri mitmekümne kilomeetrine ning arvukate testide ja eksperimentidega täidetud teekond tasandikelt iidse delta aladele, kraatrijärve kunagistele rannikualadele ning lõpuks ronib see kõrgele kraatri servale.
Kuigi Perseverance missiooni ametlik pikkus on üks Marsi aasta ehk pisut vähem kui kaks Maa aastat, pikeneb see tõenäoliselt oluliselt ning võib kesta kuni selle reaktor vastu peab (umbes 15 aastat). Praeguse seisuga on kulgur Marsil läbinud esimesed 100 meetrit, kõik tundub korras olevat ja silmapiir kutsub...
Perseverance maandumispaik (punasega) ja tema üks võimalikest marsruutidest (kollane jooon)
Miks on Marsilt kunagise või praeguse elu avastamine nii tähtis?
Lühidalt küsimusele vastates tähendaks taoline avastus, et me ei ole universumis üksi. Seda nii juhul, kui avastataks Marsilt praegune elu, kui ka siis kui leitakse märke kunagisest elust. Miks need mõlemad sama asja tähendavad? Sest kui Päikesesüsteemis tekkis elu iseseisvalt vähemalt kahel planeedil, tähendab see automaatselt, et elu teke ei ole mingi haruldane sündmus. Pigem on enam-vähem soodsate tingimuste puhul tegu reegliga ning meie Linnutee peaks kubisema mikroobsest ja võib-olla isegi intelligentsest elut. Juhul, kui me Marsilt elu ei leia, ei tähenda see, et seda seal või mujal univerumis ei ole. Küll aga teeb see meid veidi erilisemaks ja loodetavasti aitab meil viimaks mõista, kui hoolikalt me peame seda pisikest oaasi nimega Maa kaitsma. Nii väliste mõjude, kui iseenda eest.
Perseverance poolt Maale edastatud toorpildifailid leiab sellest üha kasvavast galeriist: https://mars.nasa.gov/mars2020/multimedia/raw-images/
