איסוף דגימות מהאטמוספירה ומהקרקע של מאדים והחזרתן לכדור הארץ

הקדמה

מאדים (Mars) הוא כוכב הלכת הנחקר ביותר במערכת השמש שלנו, למעט כדור הארץ. מבעד הטלסקופ הוא נראה אדום ומכאן שמו העברי, מאדים. בשלהי המאה ה-199 אסטרונומים הכריזו שמבעד לטלסקופ נראים בו תעלות מים ולכן סברו שיש בו יצורים חיים. עובדה זו הופרכה סופית עם הצילומים הראשונים של פני מאדים על ידי החללית מרינר 4 Mariner 4)    ), בשנת 1964. מאדים הוא כוכב לכת סלעי קרוב יחסית לכדור הארץ, השני בקרבתו לכדור הארץ אחרי נוגה. על פני השטח הרי געש גבוהים, מכתשים, ערוצים וקניונים עמוקים. הקטבים של מאדים מכוסים בקרח      CO2     (קרח יבש) ובקרח מים. הערוצים היבשים והעדויות של קיום מים מלמדים כי בעבר זרמו מים נוזליים על-פני כוכב הלכת ויתכן כי אפשרו קיום חיים כלשהם. בשנים האחרונות פותחו תוכניות חלל רבות וביניהן הוגדרה מטרה להנחית אסטרונאוט על מאדים לקראת סוף שנות ה  20-30 של המאה ה- 21.

משימות מאוישות למאדים כרוכות בטיסה ממושכת בחלל וכן בהתמודדות עם התנאים על פני מאדים: לחץ אטמוספירי נמוך מאוד יחסית לכדור הארץ (כ- 1/150 מהלחץ בכדור הארץ), הרכב אטמוספירי שונה (CO2     מהווה כ- 95%  מאטמוספירת מאדים), טמפרטורה ממוצעת נמוכה מאוד –    °C55-  , קוטר כמחצית מקוטר כדור הארץ, כבידה נמוכה(38%) , היעדר מים נוזליים, כמות קרינה גבוהה מאוד שפוגעת בפני השטח בגלל העדר שכבת אוזון, היעדר שדה מגנטי משמעותי ועוד.

לאחרונה הגשושית הממונעת  "קוריוסיטי" Curiosity)) גילתה שבסלעי מאדים יש כ 2% מים וגזים שונים שמקורם כנראה באטמוספירת מאדים. גילוי מפתיע  נוסף של מדידות "קוריוסיטי" הינו העדר הגז מתאן, למרות המדידות בעבר.

מטרת המשימה

תכנון משימה רובוטית שמטרתה איסוף דגימות מהאטמוספירה ומהקרקע של מאדים והחזרתן לכדור הארץ.

לצורך תכנון המשימה יש להתחשב בתנאים השוררים בחלל, במאדים, במעבר חזרה לכדור הארץ.

שיקולים בתכנון המשימה:

  • בחירת מועד מתאים לשיגור ולחזרת הדגימות ממאדים לכדור הארץ
  • בחירת אתר אחד או מספר אתרים על מאדים לאיסוף דגימות
  • קביעת ממדי החללית והרובוט תוך התחשבות בכמות החומר שייאסף, אופן העברתו לכדור הארץ, מקורות האנרגיה לביצוע התוכנית, דרכי השמירה על הדגימות והגנה עליהן  מפני קרינה וטמפרטורה גבוהה.
  • בחירת שיטה ומיקום הנחיתה של הדגימות על כדור הארץ

קישורים