Łazik Perseverance rozpoczyna eksplorację Marsa
22.02.2021r. 13:04
www.cire.pl | Obserwuj nas na twitter.com/cire_pl

Łazik Perseverance (Wytrwałość) wylądował 18 lutego na Marsie, 203 dni po wystrzeleniu z Cape Canaveral na Florydzie. Pojazd planetarny, napędzany wielozadaniowym radioizotopowym generatorem termoelektrycznym (Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator, MMRTG) opracowanym i zbudowanym we współpracy z Departamentem Energii Stanów Zjednoczonych (DOE), zbada krater Jezero i zbierze próbki, które ostatecznie zostaną przesłane na Ziemię.
Pomyślne lądowanie zostało ogłoszone przez kontrolę misji w Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA w Południowej Kalifornii o 3:55 pm EST (czasu wschodniego). Łazik - opisany przez NASA jako "geolog i astrobiolog robotyczny" - przejdzie kilka tygodni testów, zanim rozpocznie dwuletnie badanie naukowe krateru, w którym będzie badał skały i osady starożytnego dna jeziora i delty rzeki, aby scharakteryzować geologię regionu i klimat w przeszłości. Kampania Mars Sample Return, która jest planowana przez NASA i Europejską Agencję Kosmiczną (European Space Agency, ESA), ma na celu zwrócenie próbek zebranych przez Wytrwałość na Ziemię, gdzie zostaną zbadane pod kątem ostatecznych oznak przeszłego życia.
"To lądowanie jest jednym z tych kluczowych momentów dla NASA, Stanów Zjednoczonych i globalnej eksploracji kosmosu - kiedy wiemy, że jesteśmy u progu odkryć i ostrzymy nasze ołówki, by móc przepisywać nasze podręczniki", powiedział Steve Jurczyk, pełniący obowiązki administratora NASA. Misja Mars 2020 Perseverance "uosabia ludzki ideał wytrwałości w dążeniu do przyszłości i pomoże nam przygotować się do eksploracji Czerwonej Planety przez człowieka." - dodał.
"Wytrwałość jest pierwszym krokiem do przywiezienia skały i regolitu z Marsa. Nie wiemy, co powiedzą nam te czyste próbki pobrane prosto z Marsa. Ale to, co mogą nam powiedzieć, jest monumentalne - łącznie z tym, że życie mogło kiedyś istnieć poza Ziemią", powiedział Thomas Zurbuchen, zastępca administratora ds. nauki w NASA.
"To ekscytujące widzieć, jak Wytrwałość napędzany radioizotopowym generatorem termoelektrycznym z powodzeniem ląduje dziś na Marsie! To tylko jeden z wielu przykładów, jak nauka i technologia jądrowa przyczyniają się do rozwoju ludzkości" - powiedziała dyrektor generalna Światowego Stowarzyszenia Nuklearnego (World Nuclear Association, WNA) Sama Bilbao y Léon.
Zwiększenie zdolności do produkcji Pu-238
Generator MMRTG zapewniający łazikowi Perseverance energię elektryczną i ciepło został dostarczony do NASA w ramach stałej współpracy z DOE w celu opracowania systemów zasilania dla zastosowań cywilnych w kosmosie. System zasilania radioizotopowego został opracowany w Idaho National Laboratory (INL) i przekształca ciepło pochodzące z rozpadu izotopu pluton-238 (Pu-238) - dostarczonego przez Oak Ridge National Laboratory (ORNL) - w energię elektryczną. Ma żywotność operacyjną 14 lat.
Pu-238 jest wytwarzany poprzez napromienianie w reaktorach badawczych izotopu neptunu-237, odzyskiwanego z wypalonego paliwa lub specjalnych tarcz umieszczanych w tych reaktorach, ale Stany Zjednoczone utraciły swoje krajowe zdolności produkcyjne Pu-238 pod koniec lat 80. po zamknięciu reaktorów w Savannah River. DOE wraz z NASA w 2015 r. przywrócił jego produkcję w reaktorze High Flux Isotope Reactor (HFIR) w laboratorium ORNL, który obecnie wyprodukował 1 kg tego materiału będącego źródłem ciepła.
W tym tygodniu DOE poinformowało, że pracuje nad zwiększeniem produkcji Pu-238, aby wesprzeć cel NASA, jakim jest produkcja 1,5 kilograma materiału rocznie do 2026 roku. Drugi zestaw siedmiu tarczy z tlenku neptunu i metalicznego proszku aluminium ma teraz zostać załadowany do reaktora Advanced Test Reactor (ATR) w laboratorium INL gdzie będzie napromieniany przez 55 do 58 dni, powiedział rzecznik DOE. Napromienione tarcze zostaną następnie przesłane do ORNL w celu ekstrakcji z nich plutonu i potwierdzenia jakości i ilości wyprodukowanego materiału będącego źródłem ciepła. INL spodziewa się otrzymać około 30 gramów materiału źródłowego Pu-238 w pierwszych dwóch kampaniach. Siedem tarczy zostało uprzednio załadowanych do ATR w lipcu 2019 r.
"Podczas gdy Stany Zjednoczone mają wystarczającą ilość paliwa, aby obsłużyć misje kosmiczne przez następną dekadę, to ciągłe partnerstwo między DOE i NASA gwarantuje, że będzie wystarczająca podaż krajowego plutonu na potrzeby przyszłych misji" - powiedział DOE.
Następne kroki Wcześniej w tym tygodniu, Battelle Energy Alliance LLC wchodzący w skład laboratorium NCL ogłosił, że współpracuje z NASA i DOE w celu poszukiwania zaangażowania branży w dalsze projektowanie nowego systemu elektroenergetycznego, który według niego będzie "następnym krokiem" w eksploracji kosmosu.
Nowy system zasilania radioizotopowego Dynamic Radioisotope Power System (RPS) ma wykorzystywać Pu-238 jako źródło ciepła i zostanie zaprojektowany do potencjalnej misji demonstracyjnej na Księżycu pod koniec lat 2020. Projekt demonstracji technologii ma na celu opracowanie i zademonstrowanie możliwości systemu, który jest trzykrotnie bardziej wydajny niż obecna technologia RPS. Dynamiczna konwersja mocy jest bardziej wydajna niż konwersja termoelektryczna stosowana w obecnych systemach, takich jak łazik Perseverance, powiedział INL. Pozwoli to dynamicznemu RPS wytworzyć taką samą ilość energii elektrycznej przy mniejszej ilości plutonu-238 i rozszerzyć moc generatorów radioizotopowych do większych systemów.
W ciągu następnych siedmiu lat projekt przejdzie przez dodatkowe etapy, aby wyprodukować i zakwalifikować dynamiczny RPS do przyszłych misji badawczych, które mogą obejmować małe eksperymenty księżycowe, łaziki lub małe statki kosmiczne, powiedział INL.
Czytaj również: