De maand van de robotinvasie van Mars staat voor de deur. Zeven maanden geleden lanceerden de Verenigde Staten, China en de Verenigde Arabische Emiraten missies op een reis van 300 miljoen kilometer naar Mars.

Vorige week kwamen twee van de drie missies stilletjes aan en voegden zich in een baan om Mars. Het laatste ruimtevaartuig dat arriveert, NASA's Mars 2020 Perseverance-missie, zal echter niet zachtjes de atmosfeer van Mars in gaan. Op donderdag 18 februari zal NASA's nieuwste Mars-missie, bedoeld om het bewijs van oeroud microbieel leven op de verre planeet aan het licht te brengen, landen na een spectaculaire vertoning van uiterst complexe techniek.

Naar Mars gaan

Lanceer naar de Rode Planeet is een strategische manoeuvre die maar eens in de twee jaar kan worden voltooid. Dit komt door de variërende snelheden en de elliptische vorm van de banen van de planeten rond de zon. Het punt waarop de aarde en Mars dicht genoeg zijn uitgelijnd om de reistijd te minimaliseren, een zogenaamde oppositie, komt slechts eens in de twee jaar voor.

De meest recente oppositie vond plaats in juli 2020. Vier internationale Mars-missies waren bedoeld om de aarde die zomer te verlaten, maar vanwege de vereiste verdere certificering van parachutes zou de ExoMars Rosalind Franklin-rover van het European Space Agency moeten wachten op zijn lanceringsmogelijkheid tijdens de volgende planetaire oppositie zou plaatsvinden in 2022. Dat liet drie robotachtige indringers uit de Verenigde Staten, de Verenigde Arabische Emiraten en China over om aan de baan van de aarde te ontsnappen en interplanetaire supersterren te worden.

Hoop komt naar Mars

De allereerste interplanetaire missie van de United Arab Emirates Space Agency, een ruimtevaartuig genaamd Al-Amal, of de Hope Probe, werd ontwikkeld in samenwerking tussen het Mohammed bin Rashid Space Center, Laboratory for Atmospheric and Space Physics aan de University of Colorado Boulder, Arizona State University en het Space Sciences Lab van de University of California, Berkeley. Het werd gelanceerd op 19 juli 2020 vanuit het Tanegashima Space Center in Japan aan boord van een H2A202-raket. Op dinsdag 9 februari was de Hope Probe de eerste van de drie missies die de reis naar Mars voltooide en zichzelf met succes in een baan om de aarde bracht.

De Hope Probe arriveerde in een baan rond Mars met een snelheid van ongeveer 75,000 km / u, veel te snel om een ​​veilige orbitale inbrengmanoeuvre op Mars te kunnen uitvoeren. Om te vertragen tot de geschatte 121,000 mph (11,000 km / u) die nodig was om door de baan van Mars te worden gevangen, moest het ruimtevaartuig autonoom zijn hoofdstuwraketten afvuren en een Mars Orbit Insertion-verbranding uitvoeren die een pijnlijke 18,000 minuten duurde. Om te compenseren in het geval van een boegschroefstoring, was er een back-up veiligheidsprotocol dat de duur van de brand zou hebben verdubbeld. Na 27 slopende minuten meldde het Mohammad Bin Rashid Space Centre in Dubai dat de manoeuvre met succes was voltooid en dat de Hope Probe op zijn eindbestemming was aangekomen.

In tegenstelling tot de Amerikaanse en Chinese missies naar Mars waarbij landrovers aan de oppervlakte zullen komen, zal de Hope Probe van de Verenigde Arabische Emiraten gedurende zijn missie in een baan om Mars blijven - ongeveer twee Marsjaren. Het ruimtevaartuig is uitgerust met een reeks van drie instrumenten, twee spectrometers - een infrarood en een ultraviolet - om de atmosfeer van Mars te bestuderen, en een imager om beelden met hoge resolutie vast te leggen om het oppervlak van veraf te bestuderen.

De Chinese Tianwen-1 Rover zal in een baan rond de aarde hangen voordat hij in mei landt

Hetzelfde type Mars Orbit Insertion-manoeuvre werd voltooid door China's eerste interplanetaire missie, het Tianwen-1-ruimtevaartuig. Tianwen-23 werd op 2020 juli 1 vanuit China gelanceerd en arriveerde in een baan om Mars, slechts een dag na de Hope Probe op woensdag 10 februari.

Het Tianwen-1-ruimtevaartuig moest autonoom een ​​ondraaglijke 11 minuten durende "remmende" brandwond voltooien om te vertragen, waardoor het achter de planeet kwam te liggen toen het werd gevangen door de zwaartekracht van Mars en in een baan om de aarde kwam.

Net als NASA's Perseverance, heeft de Tianwen-1-missie een rover die uiteindelijk op het oppervlak van Mars zal landen. Het proces om de rover naar de oppervlakte te krijgen, verschilt echter van dat van NASA's Mars 2020 Perseverance-missie.

Het ruimtevaartuig Tianwen-1 is gemaakt van twee componenten, een orbiter en een rover. Momenteel is het de bedoeling dat de orbiter enige tijd in een baan om Mars zal doorbrengen voor een periode van uitgebreide observatie voordat hij in mei probeert de rover te landen. Idealiter zal het ruimtevaartuig dan landen in een regio die bekend staat als Utopia Planitia.

Zodra de rover veilig aan de oppervlakte is gekomen, begint de onderzoeksperiode van de missie. De rover heeft een reeks wetenschappelijke instrumenten die zullen worden gebruikt om de samenstelling van het oppervlak van Mars te onderzoeken, op zoek naar de mogelijke verdeling van water en ijs. Vergelijkbaar met de Chinese Yutu 2-rover die de maan verkent, heeft de Tianwen-1-rover ook een panoramische camera bij zich om de planeet in beeld te brengen.

Doorzettingsvermogen en vindingrijkheid als geen ander

De laatste van de drie Mars-missies - NASA's Mars 2020 Perseverance-missie gelanceerd op 30 juli 2020, vanaf Cape Canaveral Space Force Station aan boord van een United Launch Alliance Atlas 5-raket. Wat de aankomsten van Mars betreft, is het beste zeker voor het laatst bewaard. Na het succes van de andere twee missies uit China en de Verenigde Arabische Emiraten, is het toneel klaar voor Perseverance om zijn dramatische entree te maken.

NASA's Mars 2020 Perseverance-missie is verreweg de meest ambitieuze missie om naar Mars te lanceren tijdens het planetaire overdrachtsvenster van 2020. NASA probeert niet één, maar twee ruimtevaartuigen op het oppervlak van Mars te laten landen. De Mars 2.4-missie van $ 2020 miljard bestaat uit de Perseverance-rover - aangedreven door de warmte die wordt geproduceerd door radioactief verval van plutonium - en een eerste in zijn soort roterende helikopter genaamd Ingenuity. Het is gepland om donderdag 18 februari op dramatische wijze aan te komen.

In plaats van een remmanoeuvre uit te voeren om te vertragen en in een baan om Mars te komen, zal het Perseverance-ruimtevaartuig autonoom de invoer-, afdalings- en landingsprocedure (EDL) uitvoeren - in wezen gaande van een reis van enkele duizenden mijlen per uur naar langzaam dalen onder een parachutekap tot zacht land in slechts enkele minuten.

Het ruimtevaartuig - gehuisvest in een beschermende aeroshell met zijn robuuste hitteschild naar het oppervlak van de planeet gericht - zal de atmosfeer van Mars binnendringen met een snelheid van bijna 12,500 mph (20,000 km / u). Eenmaal erdoorheen, zal Pesevereance zijn hitteschild laten vallen en autonoom beginnen met het scannen van het Martain-terrein om de relatieve locatie te bepalen en aanpassingen te maken om een ​​optimale landingsplek te vinden. Vervolgens wordt een aangedreven afdalingsmodule ingezet die de rover de rest van de weg naar beneden transporteert en vertraagt ​​tot minder dan 2 mph (3 km / u). Ten slotte zal de afdalingsmodule zweven en een complex harnassysteem inzetten om Doorzettingsvermogen - en zijn verstekeling, de Ingenuity-helikopter - naar het oppervlak van Mars te verlagen voor een landing.

Na zeven maanden interplanetair reizen komt het allemaal neer op de laatste zeven minuten - de tijd die het EDL-proces naar verwachting in beslag zal nemen. Alle controllers van ruimtevaartuigen op aarde kunnen kijken en wachten op die laatste telemetrie die aangeeft dat Doorzettingsvermogen met succes is geland. Daarom heeft dit proces de bijnaam "zeven minuten terreur" gekregen.

Beginnend rond 11:15 uur PST (19:15 UTC) op donderdag 18 februari, zal NASA live verslag doen van de landingspoging van Perseverance. Het bureau zal de berichtgeving op NASA TV en zijn website verspreiden, evenals een aantal andere platforms, waaronder YouTube, Twitter, Facebook, LinkedIn, Twitch, Daily Motion, Theta.TV en NASA App.

Blijf de concurrentie voor en leer elke week als eerste over nieuwe trends in de branche!

Volg mee terwijl ons team je hun mening geeft over de grootste verhalen van de week.