El disseny del rover Perseverance
El rover de Mart 2020, Perseverance, es basa en la configuració del rover Curiosity del Mars Science Laboratory. Té la mida d'un cotxe, uns 3 metres de llarg (sense incloure el braç), 2,7 metres d'ample i 2,2 metres d'alt. Però amb 1.025 quilos, pesa menys que un cotxe compacte. D'alguna manera, les peces del rover són similars a les que necessitaria qualsevol ésser viu per mantenir-se "viu" i poder explorar.
Les marques
Continuem descrivint les marques que incorpora el Rover Perseverance de Mart a on ho vam deixar al capítol anterior.
El Laboratori de Propulsió a Raig (JPL) de la NASA, a Pasadena (Califòrnia), té una llarga història de disseny, construcció i proves de naus espacials que han viatjat a Mart, a altres planetes i fins i tot han sortit del nostre sistema solar. La Perseverance va ser acoblada a les històriques instal·lacions d'acoblament de naus espacials del JPL, però tal com a altres naus espacials de la NASA, inclou la creativitat i el dur treball de persones de tot el món. Aquesta placa està muntada en la part davantera esquerra el rover.
Pot el rover veure això a Mart? Sí, és visible per una càmera a l'extrem del braç, la WATSON.
Placa amb la insígnia de la NASA
L'emblemàtica insígnia de l'Administració Nacional d'Aeronàutica i de l'Espai (NASA) està muntada com una audaç insígnia blava en el panell frontal dret del rover Perseverance. La missió Mart 2020 i el rover Perseverance continuen una orgullosa tradició d'exploració de la NASA del nostre sistema solar i més enllà.
Clic per engrandir. Frontal del rover Perseverance i detall de la placa amb
insígnia de la NASA. Crèdit: NASA/JPL-Caltech
Tatuatge de l'ADN al Rover
L'insaciable desig de la humanitat d'explorar el desconegut està codificat en el nostre ADN, i des dels inicis de la nostra història hem inventat les eines per fer possible aquesta exploració. El nostre impuls per l'exploració i la innovació ajudarà a aplanar el camí per a la futura exploració humana de Mart.
A l'interior de la roda davantera esquerra el rover hi ha una petita il·lustració de les empremtes de dues rodes de rover. Una apareix com si estigués impresa a la sorra marciana, destacant els èxits tècnics necessaris per travessar el desconegut. L'altra petjada, retorçada en forma d'ADN, és un recordatori que els nostres robots espacials són d'origen humà, i reflecteix el desig humà innat d'exploració.
Pot el rover veure això a Mart? Sí, és visible per la càmera frontal esquerra per evitar perills (Hazcam) del rover.
Placa "Portar de tornada un tros de Mart"
El rover Perseverance recollirà mostres de roques que podran ser retornades a la Terra en una futura missió. Es tracta del primer pas d'un notable conjunt de missions que pretén completar un viatge d'anada i tornada de la Terra a Mart. L'estudi de les mostres de Mart en laboratoris terrestres podria respondre a la important pregunta de si, fa milers de milions d'anys, va sorgir alguna vegada la vida a Mart.
Dues plaques d'alumini simbolitzen la recerca d'una resposta. Una de les plaques, muntada a la part inferior esquerra del rover, té un dibuix lineal gravat de part del cràter Jezero de Mart. Sembla que falta una peça rodona al centre d'aquest dibuix. L'altra placa, exposada al Laboratori de Propulsió a Raig de la NASA, a Pasadena, Califòrnia, porta la peça rodona que completa el dibuix. Les dues parts formen un tot, un trencaclosques científic que es completarà en el futur, quan es portin a la Terra mostres de roques de Mart.
Aquestes plaques no son visibles per a cap de les càmeres que incorpora el Perseverance.
Placa d' homenatge al personal sanitari
El rover Perseverance es va preparar per al seu llançament tant al Laboratori de Propulsió a Raig de Califòrnia com al Centre Espacial Kennedy de Florida durant l'apogeu de la pandèmia de la COVID-19. Enginyers i tècnics van treballar en condicions difícils per preparar el rover i la nau espacial per a un viatge de set mesos a Mart.
L'equip del Perseverance va dissenyar la placa Unity com a homenatge a la resolució i perseverança del personal sanitari de primera línia, que arrisca la seva vida per tractar als necessitats. Aquestes valentes persones ens inspiren a tots per afrontar els grans reptes, i esperem que aquesta missió ens serveixi d'inspiració a canvi. Aquesta placa es va instal·lar a la banda esquerra del xassís del vehicle.
Clic per engrandir. Localització de la placa al rover. Crèdit: NASA, JPL-Caltech
Descarregueu un
certificat d'agraïment al personal sanitari amb una imatge d'aquesta placa. Aquesta placa no és visible per les càmeres del rover.
Objectiu de calibratge de la Mastcam-Z
Com un turista que viatja a un destí exòtic amb una càmera i uns quants objectius, Perseverance porta
23 càmeres per captar imatges de Mart. Algunes càmeres permeten el rover "veure" un camí cap endavant, i altres ajuden als científics a decidir quines roques observar més de prop. Atès que els "fotògrafs" es troben a milions de quilòmetres de distància, les càmeres científiques Mastcam-Z del Perseverance s'han d'ajustar a distància mitjançant l'ús d'objectius de calibratge (cal targets, per abreujar). Els objectius de calibratge són petits discos que tenen exemples coneguts de color, reflectància (la quantitat de llum que rebota en una roca) i enfocament, perquè els equips puguin operar les càmeres i els espectròmetres correctament i recollir les imatges i les dades més útils possibles.
Clic per engrandir. La Mastcam-Z mira el seu objectiu de calibratge.
Crèdit: NASA, JPL-Caltech
A més de l'objectiu primari de calibratge comentat anteriorment, la Mastcam-Z cal porta un altre objectiu secundari per ajudar a verificar l'objectiu primari, sota una il·luminació lleugerament diferent. Aquest objectiu té un enfocament més directe, amb dues files de quadrats, en color i en escala de grisos, disposats en línies rectes sobre un suport i en angle recte entre si.
Visibles per a la Mastcam-Z quan el rover "mira per sobre de l'espatlla", els objectius de calibratge s'utilitzen per ajustar les imatges en color. Com a la Terra, les condicions d'il·luminació a Mart canvien segons l'hora del dia, l'època de l'any i la quantitat de pols a l'atmosfera. La qualitat de la llum del dia afecta la quantitat de llum que les roques de Mart reflecteixen a la càmera (el que s'anomena reflectància). Al capturar una imatge d'una roca i després de l'objectiu de calibratge a la mateixa hora del dia, els científics poden ajustar la il·luminació de la imatge per revelar el veritable color i la reflectància de la roca. L'estructura vertical, un gnòmon, projecta una ombra sobre l'objectiu de calibratge, a l'igual que els rellotges de sol a la Terra. L'ombra proporciona informació útil sobre el rumb del rover, l'angle del Sol i les condicions d'il·luminació.
Els fotògrafs terrestres odien la pols en els seus objectius, però no han de lidiar amb la pols de ferro magnètic de Mart! Els punts de color i d'escala de grisos de l'objectiu primari de calibratge tenen imants a sota, per allunyar la pols enganxosa del centre del punt.
Gravats en l'objectiu primari de calibrat, xapat en or i plata, hi ha diversos elements per inspirar i unificar als exploradors actuals i futurs. Un conjunt de dibuixos senzills disposats en el sentit de les agulles del rellotge al voltant de la part superior del disc representa el desenvolupament de la vida a la Terra, que culmina amb els éssers humans i els vols espacials. Un breu lema, "Two Worlds, One Beginning" (Dos mons, un començament), apunta a la futura missió de retorn de mostres de Mart, en la qual els nuclis de roca que reculli el Perseverance podran ser retornades a la Terra i estudiats per les generacions futures.
Al llarg de la vora de l'objectiu de calibratge, i només visible per als futurs exploradors que puguin veure el rover i els seus instruments algun dia amb els seus propis ulls, hi ha la frase:
Estem sols? Hem vingut a buscar senyals de vida i a recollir mostres de Mart per estudiar-les a la Terra. Als que ens segueixen, els desitgem un viatge segur i l'alegria de la descoberta.
Per celebrar la recerca global del coneixement i l'aventura, la frase "alegria de la descoberta" està escrita en els cinc idiomes més parlats a la Terra: Anglès, mandarí, hindi, espanyol i àrab.
Objectiu de calibrat del SHERLOC
Clic per engrandir. Crèdit: NASA, JPL-Caltech
L'instrument SHERLOC, dissenyat per buscar minúsculs minerals i molècules orgàniques, no es preocupa tant pel color. SHERLOC utilitza diversos objectius de calibratge òptic per ajustar la resolució, o l'enfocament, de dues de les seves càmeres, la de autofocus i context (ACI) i la de gran angular per al sensor topogràfic d'operacions i enginyeria (WATSON). Per SHERLOC, la precisió mil·limètrica és clau per cartografiar rastres de substàncies orgàniques en petites zones de roca amb un espectròmetre làser, i després prendre una imatge de la mateixa zona amb una càmera d'augment.
L'objectiu de SHERLOC consisteix en dues plaques d'alumini que tanquen cinc discos de sílice o safir, i cinc mostres de teixit de vestits espacials d'astronautes. Aquests materials es van triar acuradament per proporcionar dades que permetin ajustar les càmeres de SHERLOC i els espectròmetres, i per ajudar a un equip del Centre Espacial Johnson de la NASA a Houston a dissenyar equips per protegir els futurs exploradors humans.
Mostres de minerals
Si necessita comprovar sovint la precisió del seu espectròmetre làser i la seva càmera, per què no es diverteix amb això? Un dels cinc discs, de sílice fosa, porta "imprès" un diminut laberint de crom. Aquest intricat disseny ajuda als enginyers a comprovar la capacitat del làser SHERLOC per escanejar una àrea diminuta i crear un "mapa" dels grans orgànics o minerals d'una roca. Aquest laberint evoca tant a el detectiu Sherlock Holmes i la seva recerca de respostes, com la nostra recerca de senyals de vida antiga a Mart.
Clic per engrandir. Aquest objectiu de calibratge per a l'instrument SHERLOC
(sigles en aglès de Scanning Habitatge Environments with Raman & Luminescence
for Organics & Chemicals-Escaneig d'Ambients Habitables amb Raman i
Luminescència per compostos Orgánics i Químics) del Mars 2020 inclou cinc
mostres de material de vestits espacials, les primeres que es duran al planeta
vermell. A l'estudiar com es degraden aquestes mostres en l'entorn marcià, els
enginyers podran desenvolupar millors vestits espacials. Crèdit: NASA.
Un altre disc presenta una mostra que realment torna a Mart. Es tracta d'una llesca d'un meteorit marcià, trobada a la Terra a Oman el 1999. Aquesta llesca, juntament amb un segon tros del mateixa meteorit que roman en un laboratori a la Terra, proporciona dades de referència per a l'espectròmetre Raman d'ultraviolat profund.
Materials del vestit espacial
Quatre de les cinc mostres de vestits espacials estan fetes de materials utilitzats en els vestits espacials actuals, i podrien informar sobre el que portaran els futurs astronautes quan explorin la Lluna o Mart. Les mostres de tefló, vectran i dacron romandran exposades a la intensa radiació ultraviolada i a les fredes temperatures de Mart. El ACI i les càmeres WATSON prendran periòdicament imatges ampliades d'aquestes mostres. Els especialistes en vestits espacials a la Terra estudiaran aquestes imatges per veure si els materials es descomponen, i a quina velocitat.
Clic per engrandir. Crèdit: NASA, JPL-Caltech
El disc de destinació de calibrat més detallat es compon de dues parts, i compleix dues funcions crítiques. La capa inferior, feta de vidre opalí, té marques en crom blau, i està coberta per una capa de policarbonat, utilitzada per fabricar els visors dels cascs dels astronautes. A l'observar les marques de calibratge a través del policarbonat durant la missió del Perseverance, les càmeres notaran si el policarbonat comença a trencar-se i quan. És com quan un comença a notar que els vidres de les seves ulleres es van ratllant amb el temps.
Els dibuixos de la part superior del disc d'òpal presenten petites línies verticals procedents d'un sistema de calibratge òptica desenvolupat per les Forces Aèries dels Estats Units. Al centre hi ha un conjunt de lletres i números que s'assemblen a la direcció de Londres on vivia el fictici Sherlock Holmes. Aquest codi es diu "moneda" de geocerca. La geocerca és una activitat a l'aire lliure en què la gent utilitza mapes o coordenades del Sistema de Posicionament Global (GPS) per trobar objectes ocults, o amagatalls. Quan algú troba un cau, registra el seu descobriment en un llibre de registre o en línia, i el substitueix perquè ho trobi la següent persona. Aquesta geocerca és la primera de la seva classe a Mart i els futurs exploradors podran registrar-lo en el futur. Fins llavors, una futura missió a Mart recuperarà els tubs de mostra deixats per Perseverance. Dins d'aquesta precioses "memòries caus", els científics buscaran signes de vida antiga, una vegada que les mostres siguin portades a la Terra.
A la part inferior del disc d'òpal hi ha una fila de petites figures que semblen ballar. Aquestes figures també poden utilitzar-se per al calibratge òptic, si la càmera no pot veure la fila superior del disc. La fila de caràcters és un xifrat, o codi, anomenat "L'home que balla". Aquest codi apareix en "Els ballarins", publicat com a relat curt per l'autor de Sherlock Holmes, Sir Arthur Conan Doyle, el 1903. En la història, Holmes va ser capaç de desxifrar el codi i resoldre el misteri. Anem a desxifrar aquest codi per a vostè: les xifres lletregen "Troba'm".
Objectiu de calibrat de la SuperCam
Clic per engrandir. Crèdit:NASA, JPL-Caltech
SuperCam no és només una eina, és més aviat una caixa d'eines, amb un làser, quatre espectròmetres, un telescopi, un micròfon i una càmera d'augment per identificar les substàncies químiques i els minerals que componen les roques de Mart. L'objectiu de calibrat de la SuperCam té elements que permeten el calibrat òptic, de reflectància i làser d'aquestes eines.
Per comprovar la resolució i l'enfocament de la microimatge remota (RMI), una sèrie de marques de calibratge òptic adornen una placa d'alumini situada a la part superior de la unitat que conté les altres mostres. En aquesta placa també es troba una de les dues mostres de meteorits de Mart que s'estan transportant al planeta vermell amb el Perseverance (l'altre meteorit de Mart està en l'objectiu de calibratge SHERLOC). Aquest meteorit s'utilitzarà com "blanc de pràctica" per al làser. Un conjunt de mostres de color vermell, verd i cian (blau) i d'escala de grisos ajudarà els enginyers a ajustar les imatges en color de la RMI per tenir en compte les variades condicions d'il·luminació de Mart.
Altres vint-i-mostres de minerals i roques poden ser observades pel Espectròmetre de Descomposició Induïda per Làser (LIBS), el Raman i els espectròmetres Visible/Infraroig. Els científics podran comparar els resultats de cada espectròmetre en les mateixes mostres. No és per jugar als favorits, però es va incloure un petit diamant per comprovar només l'espectròmetre Raman! A la part dreta del blanc de cal hi ha una placa quadrada de titani, que produeix una longitud d'ona consistent per al làser LIBS, útil per ajustar els tres espectròmetres LIBS.
Aquest objectiu de calibrat va ser sotmès a dures proves en el nord d'Espanya, per assegurar-se que sobreviuria a les fredes temperatures de Mart i no es trencaria durant l'aterratge. Després de les proves, la unitat de vol es va fixar en la part posterior del rover, prop de la font d'energia. Els enginyers poden girar el "cap" de Perseverance, o el pal de teledetecció, perquè la Supercam pugui observar l'objectiu i assegurar-se que les eines de la seva caixa d'eines funcionen perfectament.
Veure:
- Descobrint el rover: Marques (1)
Ho he vist aquí.
