Rosalind Franklin (gezici) - Rosalind Franklin (rover)

Rosalind Franklin

2009 İngiltere Ulusal Astronomi Toplantısında görüntülenen ExoMars gezici prototipi
Görev türü	Mars gezgini
Şebeke	ESA  · Roscosmos
İnternet sitesi	keşif .esa .int /mars /48088-görev-genel bakış /
Görev süresi	≥ 7 ay
uzay aracı özellikleri
Üretici firma	Astrium  · Airbus
kitle başlatmak	310 kg (680 lb)
Güç	1.200 W güneş enerjisi dizisi/1142 W·h Lityum-iyon
Görevin başlangıcı
Lansman tarihi	20 Eylül 2022
Roket	Proton-M / Briz-M
Siteyi başlat	Baykonur
Müteahhit	Kruniçev
Mars gezgini
iniş tarihi	10 Haziran 2023
İniş Yeri	Oksi Planum
ExoMars programı ←  Trace Gas Orbiter ve Schiaparelli iniş aracı

Önceden ExoMars gezgini olarak bilinen Rosalind Franklin , Avrupa Uzay Ajansı ve Rus Roscosmos Devlet Şirketi tarafından yönetilenuluslararası ExoMars programının birparçası olanplanlı bir robotik Mars gezginidir . Görevin Temmuz 2020'de başlatılması planlandı, ancak 2022'ye ertelendi.

Plan, bir Rus fırlatma aracı, bir ESA taşıyıcı modeli ve keşif aracını Mars'ın yüzeyine yerleştirecek olan Kazachok adlı bir Rus iniş aracını gerektiriyor . Güvenli bir şekilde indikten sonra, güneş enerjili gezici , Mars'ta geçmiş yaşamın varlığını araştırmak için yedi aylık (218- sol ) bir göreve başlayacak . İz Gaz Orbiter 2016 yılında başlatılan (TGO), veri-röle uydusu olarak faaliyet gösterecek Rosalind Franklin ve lander.

Gezici , bir İngiliz kimyager ve DNA öncüsü olan Rosalind Franklin'in adını almıştır .

Tarih

Tasarım

Rosalind Franklin daha NASA'nın 2004% 60'dan yaklaşık kitle yaklaşık 300 kg (660 lb) ile özerk altı tekerlekli araç rover Mars Keşif Rovers Ruh ve Opportunity , ama bu NASA'nın son iki gezginlerinden biri yaklaşık üçte: Merak rover , 2011'de fırlatıldı ve Azim gezici 2020'de fırlatıldı. ESA, NASA'nın 2009-2012 üzerinde çalışılan ortak bir gezici görevine katılımını incelemesinin ardından bu orijinal gezici tasarımına geri döndü.

Gezici, dokuz 'Pasteur yükü' bilim aletini destekleyen 2 metrelik (6 ft 7 inç) bir alt yüzey örnekleme matkabı ve Analitik Laboratuvar Çekmecesi (ALD) taşıyacaktır. Gezici, geçmiş yaşamdan biyomolekülleri veya biyo-imzaları arayacaktır .

Yapı

Gezicinin lider üreticisi, Airbus Savunma ve Uzay'ın İngiliz bölümü, Mart 2014'te kritik bileşenleri tedarik etmeye başladı. Aralık 2014'te, ESA üye ülkeleri, 2018'deki ikinci lansmanda gönderilecek olan gezici için finansmanı onayladı, ancak yetersiz fonlar zaten 2020'ye kadar bir fırlatma gecikmesini tehdit etmeye başlamıştı. Tekerlekler ve süspansiyon sistemi, Kanada Uzay Ajansı tarafından ödendi ve Kanada'daki MDA Corporation tarafından üretildi . Her bir tekerlek 25 cm (9,8 inç) çapındadır. Roscosmos , gezicinin elektronik bileşenlerini geceleri sıcak tutması için radyoizotop ısıtıcı üniteleri (RHU) sağlayacak. Gezici, 2018 ve 2019 yıllarında Birleşik Krallık'ta Airbus DS tarafından monte edildi.

Başlatma programı

Mart 2013'e kadar, uzay aracının 2018'de fırlatılması ve 2019'un başlarında bir Mars inişiyle başlaması planlandı. Avrupa ve Rusya'daki endüstriyel faaliyetlerdeki gecikmeler ve bilimsel yüklerin teslimatları, fırlatmanın ertelenmesine neden oldu. Mayıs 2016'da ESA, misyonun Temmuz 2020'deki bir sonraki kullanılabilir başlatma penceresine taşındığını duyurdu . Aralık 2016'daki ESA bakanlık toplantıları, 300 milyon € ExoMars fonu ve çöken ExoMars 2016 Schiaparelli misyonundan alınan dersler dahil olmak üzere görev sorunlarını gözden geçirdi. atmosferik girişinden ve paraşütle inişinden sonra ( giriş, iniş ve iniş sistemlerinin unsurları için Schiaparelli mirasından yararlanan 2020 görevi ). Mart 2020'de ESA, paraşüt testi sorunları nedeniyle fırlatmayı Ağustos-Ekim 2022'ye erteledi. Bu daha sonra 20 Eylül 2022'de başlayan on iki günlük bir başlatma penceresine rafine edildi.

adlandırma

Temmuz 2018'de Avrupa Uzay Ajansı, gezici için bir isim seçmek için bir halka açık kampanya başlattı. Şubat 2019 tarihinde 7 seçildi gezici ExoMars Rosalind Franklin bilim onuruna Rosalind Franklin moleküler yapılarının anlaşılmasında önemli katkılarda (1920-1958), DNA (deoksiribonükleik asit), RNA (ribonükleik asit), virüsler , kömür ve grafit .

Navigasyon

ExoMars görevi, gezicinin Mars arazisini sol (Mars günü) başına 70 m (230 ft) hızla geçerek bilim hedeflerine ulaşmasını sağlamasını gerektirir. Gezici, indikten sonra en az yedi ay çalışacak ve 4 km (2,5 mil) sürecek şekilde tasarlanmıştır.

Gezici, ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) aracılığıyla yer kontrolörleri ile iletişim kurduğundan ve yörünge, gezici üzerinden sol başına yaklaşık iki kez geçtiğinden, yer kontrolörleri geziciyi yüzey boyunca aktif olarak yönlendiremez. Rosalind Franklin rover nedenle Mars yüzeyi boyunca otonom gezinmek için tasarlanmıştır. İki stereo kamera çifti (NavCam ve LocCam), gezicinin arazinin 3 boyutlu bir haritasını oluşturmasını sağlar; bu haritayı daha sonra navigasyon yazılımı, engellerden kaçınmak ve belirtilen yer kontrol cihazına etkin bir rota bulmak için gezici etrafındaki araziyi değerlendirmek için kullanır. hedef.

Mart 2014'te 27 günü, bir "Mars Yard" nde açıldı Airbus Savunma ve Uzay içinde Stevenage geliştirilmesini kolaylaştırmak için, İngiltere ve Rover'ın özerk navigasyon sisteminin test. Avlu 30'a 13 m'dir (98'e 43 ft) ve Mars ortamının arazisini taklit etmek için tasarlanmış 300 ton (330 kısa ton; 300 uzun ton) kum ve kaya içerir.

Pastör yükü

Gezici, morfolojik ve kimyasal olmak üzere iki tür yeraltı yaşam imzası arayacaktır. Atmosferik örnekleri analiz etmeyecek ve özel bir meteoroloji istasyonuna sahip değil, ancak geziciyi yerleştirecek olan Kazachok iniş aracı bir meteoroloji istasyonu ile donatılmış. 26 kg'lık (57 lb) bilimsel yük, aşağıdaki anket ve analitik araçları içerir:

Panoramik Kamera (PanCam)

PanCam, gezici için dijital arazi haritalaması yapmak ve yüzey kayalarının dokusunda korunan geçmiş biyolojik aktivitenin morfolojik imzalarını aramak için tasarlanmıştır. Rover direğine monte edilen PanCam Optik Tezgahı (OB), çok spektral stereoskopik panoramik görüntüleme için iki geniş açılı kamera (WAC) ve yüksek çözünürlüklü renkli görüntüleme için yüksek çözünürlüklü bir kamera (HRC) içerir. PanCam ayrıca, kraterler veya kaya duvarlar gibi erişilmesi zor yerlerin yüksek çözünürlüklü görüntülerini alarak ve eksobiyoloji çalışmaları yapmak için en iyi yerlerin seçimini destekleyerek diğer cihazların bilimsel ölçümlerini de destekleyecektir. OB'ye ek olarak, PanCam bir kalibrasyon hedefi (PCT), Fiducial Markers (FidMs) ve Rover Inspection Mirror (RIM) içerir. PCT'nin vitray kalibrasyon hedefleri, PanCam ve ISEM için UV-kararlı bir yansıma ve renk referansı sağlayarak kalibre edilmiş veri ürünlerinin üretilmesine olanak tanır.

ExoMars (ISEM) için Kızılötesi Spektrometre

ISEM optik kutusu, gezici direğine, PanCam'in HRC'sinin altına, Rover'ın içinde bir elektronik kutu ile kurulacaktır. Toplu mineraloji karakterizasyonunu ve suyla ilgili minerallerin uzaktan tanımlanmasını değerlendirmek için kullanılacaktır. PanCam ile birlikte çalışan ISEM, diğer enstrümanlar tarafından daha fazla analiz için uygun numunelerin seçimine katkıda bulunacaktır.

Mars'ta Su Buzu Yeraltı Birikintileri Gözlemi (WISDOM)

WISDOM, katmanlaşmayı belirlemek ve analiz için numune toplamak için ilginç gömülü oluşumların seçilmesine yardımcı olmak için Mars'ın yüzeyini keşfedecek, yere nüfuz eden bir radardır . Rover'ın kıç kısmına monte edilmiş iki Vivaldi anteni kullanarak , Rover'ın içindeki elektroniklerle sinyal iletebilir ve alabilir . Yere nüfuz eden elektromanyetik dalgalar, toprağın elektriksel parametrelerinde ani bir geçişin olduğu yerlerde yansır. Bu yansımaları inceleyerek, yer altının stratigrafik bir haritasını çıkarmak ve 2 ila 3 m (7 ila 10 ft) derinliğe kadar olan yeraltı hedeflerini belirlemek , gezici matkabın 2 m'lik erişimiyle karşılaştırılabilir bir şekilde mümkündür . Bu veriler, diğer araştırma araçları ve daha önce toplanan numuneler üzerinde gerçekleştirilen analizler tarafından üretilen verilerle birlikte sondaj faaliyetlerini desteklemek için kullanılacaktır.

Adron-RM

Adron-RM, yeraltı su buzu ve hidratlı mineralleri aramak için bir nötron spektrometresidir . Rover'ın içine yerleştirilmiştir ve keşif aracının altındaki yeraltını incelemek ve sondaj ve numune toplama için en uygun yerleri aramak için WISDOM yere nüfuz eden radar ile birlikte kullanılacaktır .

Yakın Çekim Görüntüleyici (CLUPI)

Delme kutusuna monte edilen CLUPI, yakın mesafedeki (50 cm/20 inç) kaya hedeflerini milimetrenin altında bir çözünürlükle görsel olarak inceleyecektir. Bu araç ayrıca sondaj işlemleri sırasında üretilen para cezalarını ve sondaj tarafından toplanan görüntü örneklerini de araştıracaktır. CLUPI değişken odaklama özelliğine sahiptir ve daha uzun mesafelerde yüksek çözünürlüklü görüntüler elde edebilir. CLUPI görüntüleme ünitesi, iki ayna ve bir kalibrasyon hedefi ile tamamlanır.

Yeraltı Çalışmaları için Mars Multispektral Görüntüleyici (Ma_MISS)

Ma_MISS, karot matkabının içine yerleştirilmiş bir kızılötesi spektrometredir . Ma_MISS, yeraltı stratigrafisini incelemek, suyla ilgili minerallerin dağılımını ve durumunu anlamak ve jeofizik ortamı karakterize etmek için sondaj tarafından oluşturulan sondaj deliğinin yan duvarını gözlemleyecektir. Ma_MISS tarafından açığa çıkarılmamış materyalin analizleri, gezici içinde bulunan spektrometrelerle elde edilen verilerle birlikte, Mars kaya oluşumunun orijinal koşullarının açık bir şekilde yorumlanması için çok önemli olacaktır. Regolit ve kabuk kayalarının bileşimi, yüzeye yakın kabuğun jeolojik evrimi, atmosferin ve iklimin evrimi ve geçmiş yaşamın varlığı hakkında önemli bilgiler sağlar.

MikroOmega

MicrOmega, karot matkabı tarafından toplanan kırma numunelerinden elde edilen toz malzemeyi analiz edebilen, Rover'ın ALD'sine yerleştirilmiş bir kızılötesi hiperspektral mikroskoptur . Amacı, jeolojik kökenlerini, yapılarını ve bileşimlerini çözmeye çalışmak için mineral tane topluluklarını ayrıntılı olarak incelemektir. Bu veriler, Mars'taki geçmiş ve şimdiki jeolojik süreçleri ve ortamları yorumlamak için hayati önem taşıyacaktır. MicrOmega bir görüntüleme aracı olduğundan, özellikle ilginç olan taneleri tanımlamak ve bunları Raman ve MOMA-LDMS gözlemleri için hedef olarak atamak için de kullanılabilir.

Raman Lazer Spektrometresi (RLS)

RLS, MicrOmega tarafından elde edilene tamamlayıcı jeolojik ve mineralojik bağlam bilgisi sağlayacak ALD içinde yer alan bir Raman spektrometresidir . Su ile ilgili işlemler tarafından üretilen mineral fazlarını tanımlamak için kullanılan çok hızlı ve kullanışlı bir tekniktir. Mineral ürünleri ve biyolojik aktivite göstergelerini ( biyosignatures ) belirleyerek organik bileşiklerin tanımlanmasına ve yaşam arayışına yardımcı olacaktır .

Mars Organik Molekül Analiz Cihazı (MOMA)

MOMA, gezicinin ALD içinde yer alan en büyük enstrümanıdır. Toplanan numunedeki organik moleküller için geniş aralıkta, çok yüksek hassasiyette bir arama yapacaktır. Organikleri çıkarmak için iki farklı yol içerir: lazer desorpsiyon ve termal buharlaştırma, ardından dört GC-MS kolonu kullanarak ayırma . Evrimleşmiş organik moleküllerin tanımlanması, bir iyon tuzağı kütle spektrometresi ile gerçekleştirilir . Güneş Sistemi Araştırmaları Max Planck Enstitüsü geliştirilmesine öncülük etmektedir. Uluslararası ortaklar NASA'yı içerir. Kütle spektrometresi Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nden , GC ise iki Fransız enstitüsü LISA ve LATMOS tarafından sağlanmaktadır. UV-Lazer, Laser Zentrum Hannover tarafından geliştirilmektedir.

Yük destek fonksiyonları

Mars yüzeyinin altından, değiştirilmemiş veya kozmik radyasyondan minimum düzeyde etkilenen malzemeye ulaşmak ve analiz etmek amacıyla numune almak , Rosalind Franklin'in en güçlü avantajıdır . ExoMars karot matkabı , daha önceki DeeDri geliştirmesinden gelen mirasla İtalya'da üretildi ve Ma_MISS cihazını içeriyor (yukarıya bakın). Çeşitli toprak türlerinde maksimum 2 metre (6 ft 7 inç) derinliğe kadar toprak örnekleri almak üzere tasarlanmıştır. Matkap, 1 cm (0,4 inç) çapında ve 3 cm (1,2 inç) uzunluğunda bir karot numunesi alacak, onu çıkaracak ve ALD'nin Çekirdek Numune Taşıma Mekanizmasının (CSTM) numune kabına teslim edecektir. CSTM çekmecesi daha sonra kapatılır ve numune bir kırma istasyonuna bırakılır. Ortaya çıkan toz, bir dozlama istasyonu tarafından ALD'nin numune karuseli üzerindeki kaplara beslenir: ya yeniden doldurulabilir kap - MicrOmega, RLS ve MOMA-LDMS tarafından incelenmek üzere - ya da bir MOMA-GC fırını. Sistem, deney döngülerini ve 2 m'ye kadar en az iki dikey araştırmayı tamamlayacaktır (her biri dört numune alımı ile). Bu, sonraki analizler için matkap tarafından en az 17 numunenin alınması ve teslim edilmesi gerektiği anlamına gelir.

Kapsam dışı enstrümanlar

Önerilen yük birkaç kez değişti. Son büyük değişiklik, programın 2012'de daha büyük gezici konseptinden önceki 300 kg (660 lb) gezici tasarımına geri dönmesinden sonra oldu.

• Mars X-Işını Kırınım (Mars XRD) - toz difraksiyon ait X-ışınları kristalin minerallerinin bileşimin tespit olurdu. Bu alet aynı zamanda faydalı atomik bileşim bilgisi sağlayabilen bir X-ışını floresan özelliği içerir. Karbonatların, sülfürlerin veya diğer sulu minerallerin konsantrasyonlarının belirlenmesi, yaşam izlerini koruyabilen bir Mars [hidrotermal] sisteminin göstergesi olabilir. Başka bir deyişle, geçmiş Mars çevre koşullarını ve daha özel olarak yaşamla ilgili koşulların tanımlanmasını inceleyecekti.
• Urey enstrüman geçmiş hayatında ve / veya prebiyotik kimya için delil olarak Mars kayalar ve topraklarda organik bileşikler aramak için planlandı. Sıcak su ekstraksiyonu ile başlayarak, daha fazla analiz için sadece çözünür bileşikler bırakılır. Süblimasyon ve kılcal elektroforez , amino asitleri tanımlamayı mümkün kılar. Tespit, trilyonda bir hassasiyete sahip, oldukça hassas bir teknik olan lazer kaynaklı floresan ile yapılabilirdi. Bu ölçümler Viking GCMS deneyinden bin kat daha fazla hassasiyetle yapılacaktı .
• Minyatürleştirilmiş Mössbauer Spektrometresi (MIMOS-II) , demir içeren yüzey kayalarının, tortuların ve toprakların mineralojik bileşimini sağlar. Kimlikleri, su ve iklim evrimini anlamaya yardımcı olmak ve Mars'ta eski yaşam için kanıt sağlayabilecek biyo-aracılı demir-sülfürleri ve manyetitleri aramaktı.
• Hayat Marker Chip (LMC) planlı yükün bir süre için parçasıydı. Bu alet, mars kayası ve toprağı örneklerinden organik madde çıkarmak için bir yüzey aktif madde solüsyonu kullanmak ve ardından antikor bazlı bir tahlil kullanarak spesifik organik bileşiklerin varlığını tespit etmek için tasarlanmıştır .
• Mars Infrared Mapper (MIMA) , 2-25 µm aralığında çalışan bir Fourier IR spektrometresi, Mars yüzeyini ve atmosferini araştırmak için gezicinin direğine monte edilecekti.

İniş yeri seçimi

ESA tarafından atanan bir panel tarafından yapılan bir incelemeden sonra, daha ayrıntılı analiz için Ekim 2014'te resmi olarak dört siteden oluşan kısa bir liste önerildi. Bu iniş yerleri, geçmişte karmaşık bir sulu geçmişin kanıtlarını sergiliyor.

• Mawrth Vallis
• Oksi Planum
• Hypanis Vallis
• Aram Dorsum

21 Ekim 2015'te, Oxia Planum gezici için tercih edilen iniş alanı olarak seçildi ve Aram Dorsum ve Mawrth Vallis yedek seçenekler olarak seçildi . Mart 2017'de İniş Yeri Seçimi Çalışma Grubu, seçimi Oxia Planum ve Mawrth Vallis'e daralttı ve Kasım 2018'de, Avrupa ve Rus uzay ajanslarının başkanlarının imzasını bekleyen Oxia Planum bir kez daha seçildi.

Kazachok indikten sonra , Rosalind Franklin gezicisini yüzeye çıkarmak için bir rampa uzatacak . İniş aracı sabit kalacak ve iniş alanındaki yüzey ortamını araştırmak için iki yıllık bir göreve başlayacak.

Ayrıca bakınız

• Astrobiyoloji  - Evrendeki yaşamla ilgili bilim
• Mars'ta Yaşam - Mars'ın  mikrobiyal yaşanabilirliği üzerine bilimsel değerlendirmeler
• Mars'a yapılacak görevlerin listesi
• Mars 2020  – NASA'nın Astrobiyoloji Mars gezici görevi
• Güneş Sistemi keşfinin zaman çizelgesi

Referanslar

Dış bağlantılar

• ESA.int'te ExoMars gezgini
• CNES.fr'de ExoMars gezgini
• NASA.gov'da ExoMars gezgini
• Mars'ta Yaşam İşaretler aranıyor üzerinde YouTube NASA / Goddard tarafından