El seu disseny és gairebé idèntic al ròver Curiosity, compta amb set instruments científics per estudiar la superfície marciana començant des del cràter Jezero. També porta a bord 23 càmeres i dos micròfons. En la missió també navega l'helicòpter explorador Ingenuity, que ajuda al ròver Perseverance a trobar possibles llocs per estudiar.
Disseny
El mateix equip d'enginyers que va dissenyar el rover Curiosity va estar involucrat en el disseny de Perseverance.[3][4] Van redissenyar les rodes del nou rover perquè fossin més robustes que les del Curiosity, que amb el transcurs del seu ús van sofrir alguns danys.[5] En aquesta ocasió les seves rodes seran d'alumini, més gruixudes i duradores, amb un ample reduït i un diàmetre major (52,5 cm) que les rodes del Curiosity que eren de 50,5 cm.[6][7] Al seu torn, les rodes d'alumini estan cobertes amb tacs de tracció i radis de titani corbs per a un suport elàstic.[8] La combinació del conjunt d'instruments majors, el nou sistema de presa i emmagatzemament de mostres, i les rodes modificades, fan que el Perseverance sigui més pesat que el seu predecessor,[7] en un 17% (899 kg a 1050 kg). El rover inclourà un braç robòtic de cinc articulacions que mesura 2,1 m de llarg. Aquest braç s'utilitzarà en combinació amb una torreta per analitzar mostres geològiques de la superfície marciana.[9]
El generador d'energia del vehicle, un MMRTG (anglès: Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator) té una massa de 45 quilograms i utilitza 4,8 quilograms de diòxid de plutoni com a font energètica constant de calor que es converteix en electricitat.[10] La potència elèctrica generada és d'aproximadament 110 watts durant el llançament amb una petita disminució durant el temps de la missió.[10] S'inclouen dues bateries recarregables de ions de liti per satisfer la demanda de les activitats mòbils quan la demanda excedeix temporalment els nivells constants de sortida elèctrica del MMRTG. El MMRTG ofereix una vida útil operativa de 14 anys, i va ser proveït a la NASA pel Departament d'Energia dels Estats Units.[10] A diferència dels panells solars, el MMRTG proporciona als enginyers una gran flexibilitat per operar els instruments del vehicle explorador fins i tot de nit i durant les tempestes de pols, i també durant la temporada d'hivern.[10]
L'ordinador del rover utilitza un RAD750 de BAE preparat per la radiació, disposa de 128 megaoctets de memòria volàtil DRAM i opera a 133 MHz. El programari de vol és capaç d'accedir a altres 4 gigaoctets de memòria NAND no volàtil que es troben en una altra targeta.[11]
Al costat del Perseverance i com a part de Mars 2020 també viatja l'helicòpter experimental anomenat Ingenuity. Un helicòpter alimentat amb energia solar que pesa 1,8 kg, es posarà a prova tant la seva estabilitat en el vol com la possibilitat d'utilitzar-ho per fer d'avançada al rover ajudant a la planificació de la ruta durant un període planificat de 30 dies.[12] A part de les càmeres no porta cap instrument científic.[13][14][15]
Missió
Objectius científics
El rover Perseverance té quatre objectius científics:[16]
Recerca d'habitabilitat: identificar ambients que van poder ser capaços de contenir vida microbiana.
Recerca de biosignatures: buscar signes de possible vida microbiana en aquests ambients habitables, particularment en roques especials que es coneix que preserven aquests signes en el temps.
Emmagatzematge de mostres: recollir mostres de terra i roca i emmagatzemar-les en la superfície.
Aplanar el camí als humans: provar la generació d'oxigen des de la superfície marciana.
Nom
Thomas Zurbuchen, administrador associat de la Direcció de Missions Científiques de la NASA, va seleccionar el nom Perseverance després d'un concurs orientat a tots els alumnes de primària i secundària del país que va rebre un total de 28.000 propostes i al voltant de 772.000 vots. El 5 de març de 2020 es va anunciar que el guanyador havia estat un estudiant de setè grau de Virgínia, Alexander Mather. A més de l'honor de posar el nom al rover el guanyador i la seva família van ser convidats per al Centre espacial John F Kennedy a veure el llançament del rover des de l'Estació de la Força Aèria de Cap Canaveral a Florida.[17][18][19][20][21][22]
Mather va escriure en el seu assaig guanyador:
«
"Curiosity. InSight. Spirit. Opportunity. If you think about it, all of these names of past Mars rovers are qualities we possess as humans. We are always curious, and seek opportunity. We have the spirit and insight to explore the Moon, Mars, and beyond. But, if rovers are to be the qualities of us as a race, we missed the most important thing. Perseverance. We as humans evolved as creatures who could learn to adapt to any situation, no matter how harsh. We are a species of explorers, and we will meet many setbacks on the way to Mars. However, we can persevere. We, not as a nation but as humans, will not give up. The human race will always persevere into the future".[23]
»
traduït al català:
«
"Curiositat. Perspicàcia. Esperit. Oportunitat. Si ho penses, tots aquests noms dels anteriors rovers marcians són qualitats que tenim com a humans. Sempre som curiosos i busquem oportunitats. Tenim l'esperit i la perspicàcia per explorar la Lluna, Mart i més enllà. Però, si els rovers han de ser nostres qualitats com a raça, ens hem oblidat d'allò més important. La perseverança. Els humans hem evolucionat com a criatures capaces d'adaptar-nos a qualsevol situació, sense importar com és de dura. Som una espècie d'exploradors, i ens trobarem amb molts imprevists de camí a Mart. Però podem perseverar. Nosaltres, no com una nació sinó com a humans, no ens donarem per vençuts. La raça humana sempre perseverarà cap al futur".[23]
El temps de trànsit fins al planeta vermell va ser de 7 mesos. El descens a la superfície de Mart va ser el 18 de febrer de 2021 tot aterrant al cràter Jezero per començar els experiments.[25]
Aterratge marcià - Perseverance el 18 de febrer de 2021
Animació de l'aterratge del Perseverance el 18 de febrer de 2021 (detalls)
Instruments científics
Sobre la base dels objectius científics, es van avaluar gairebé 60 propostes[26][27] per als instruments del rover i, el 31 de juliol de 2014, la NASA va anunciar els set que viatjarien a bord:[28][29]
El Mars Oxygen ISRU Experiment – MOXIE (Experiment ISRU d'Oxigen en Mart), un dispositiu que intentarà produir oxigen a partir de l'atmosfera de Mart, la qual està composta per diòxid de carboni. Investigador principal: Michael Hecht, Institut Tecnològic de Massachusetts, Cambridge, Massachusetts.[35] Aquesta tecnologia podria ser utilitzada en el futur per mantenir la vida humana o fer combustible de coet per a missions de tornada.[36]
SuperCam, un instrument que pot detectar compostos orgànics presents en roques i regolita, a través de la mineralogia i anàlisi de composició química. Investigador principal: Roger Wiens, Laboratori Nacional Los Álamos, Nou Mèxic.
Mastcam-Z, un sistema de càmeres capaces de realitzar acostament (zoom) i prendre imatges panoràmiques o espectroscòpiques. Investigador principal: Jim Bell, Universitat de l'Estat d'Arizona.
A més dels instruments científics el rover estarà equipat amb 23 càmeres i, per primera vegada en una sonda marciana, dos micròfons que s'utilitzaran durant l'aterratge,[39] la conducció i la recollida de mostres.[40]
Proposta d'helicòpter no tripulat amb energia solar per a l'ajuda de la navegació del rover
Malgrat que diversos instruments resulten ser noves tecnologies, Mastcam-Z va néixer d'una altra ja provada a Mart. Versions anteriors d'aquest instrument van viatjar en el Curiosity, igual que en els seus predecessors Spirit i Opportunity, que van aterrar en el planeta vermell l'any 2004.
Recorregut previst
Està planificat que Perseverance visiti les parts inferiors i superiors del delta de Neretva Vallis que es va formar fa uns 3400 i 3800 milions d'anys, les parts llises i gravades dels dipòsits del sòl del cràter Jezero interpretats com a dipòsits de cendra volcànica o de cascada eòlica, emplaçats abans de la formació del delta; l'antiga línia de la costa coberta amb Dorsals eòliques transversals (dunes) i dipòsits de residus massius i, finalment, està previst pujar a la vora del cràter Jezero.[41][42]
"Envia El teu Nom a Mart"
La campanya de la NASA "Envia El teu Nom a Mart" (anglès: "Send Your Name to Mars") va convidar a persones de tot el món a enviar el seu nom a Mart a bord del proper rover. Els noms van ser gravats utilitzant un doll d'electrons en tres xips de silici, juntament amb els assajos dels 155 finalistes del concurs per nomenar al rover. Després es van muntar en una placa d'alumini juntament amb un gravat que mostra la Terra, el Sol i Mart que va ser acoblada al rover el 26 de març de 2020.[43]
↑Harwood, William. «NASA announces plans for new $1.5 billion Mars rover». CNET, 04-12-2012. [Consulta: 5 desembre 2012]. «Using spare parts and mission plans developed for NASA's Curiosity Mars rover, Ronnie Pickering says it can launch the rover in 2020 and stay within current budget guidelines.»
↑«Mars 2020 Rover's 7-Foot-Long Robotic Arm Installed» (en anglès), 28-06-2019. [Consulta: 1r juliol 2019]. «The main arm includes five electrical motors and five joints (known as the shoulder azimuth joint, shoulder elevation joint, elbow joint, wrist joint and turret joint). Measuring 7 feet (2.1 meters) long, the arm will allow the rover to work as a human geologist would: by holding and using science tools with its turret, which is essentially its "hand."»
Els llançaments estan separats per punts ( • ), les càrregues útils per comes ( , ), els diversos noms per al mateix satèl·lit per barres ( / ). Els CubeSats són amb lletra petita. Els vols tripulats en negreta. Els errors de llançament en cursiva. Les càrregues útils desplegades des d'altres naus espacials són (entre parèntesis).