Какъв обект се изследва от американския космически кораб за възможности? Марсоходът Opportunity все още мълчи поради прашната буря на Марс

Последна проверка на функционалността на всички системи на Opportunity, преди „опаковането“ в спускаемия модул, 24 март 2003 г.

, - възможност), или МЕР-Б(съкратено от Марсоход за изследване на Марс - B') - вторият от двата, изстреляни от американската космическа агенция като част от проекта Mars Exploration Rover. Изтеглена е със съдействие на 7 юли 2003 г. Той кацна на повърхността на 25 януари 2004 г., три седмици след като първият марсоход, който беше успешно доставен в друг район на Марс, се измести по дължина с около 180 градуса. “ кацна в кратера Ийгъл, на платото Меридиан.

Името на марсохода, като част от традиционното състезание на НАСА, беше дадено от 9-годишно момиче от руски произход Софи Колис, родено в Сибир и осиновено от американско семейство от Аризона.

Към днешна дата " продължава да функционира ефективно, след като вече е надхвърлил планирания период от 90 сол повече от 40 пъти, като е изминал 42 километра, като през цялото това време е получавал енергия само от. Слънчевите панели се почистват от прах от естествения вятър на Марс, което позволява на марсохода да извършва геоложки изследвания. В края на април 2010 г. продължителността на мисията достигна 2246 сол, което я прави най-дългата сред устройствата, работещи на повърхността на „червената планета“. Предишният рекорд принадлежеше на автоматичната марсианска станция Viking 1, която работи от 1976 до 1982 г.

Цели на мисията

Основната цел на мисията беше да се изследват седиментни скали, за които се предполага, че са се образували в кратери (Гусева, Еребус), където някога може да е имало езеро, море или цял океан.

Следните научни цели бяха определени за мисията на Mars Exploration Rovers:

• Търсене и описание на различни скали и почви, които биха показали миналата водна активност на планетата. По-конкретно, търсене на проби, съдържащи минерали, които са били отложени чрез утаяване, изпарение, утаяване или хидротермална активност;
• Определяне на разпределението и състава на минералите, скалите и почвите, които заобикалят площадката за кацане;
• Определете какви геоложки процеси са формирали терена, определете химичния състав на почвата. Тези процеси могат да включват водна или вятърна ерозия, седиментация, хидротермални механизми, вулканизъм и образуване на кратери;
• Проверка на наблюденията на повърхността, направени от инструментите на Mars Reconnaissance Satellite. Това ще помогне да се определи точността и ефективността на различните инструменти, използвани за изследване на марсианската геология от орбита;
• Търсене на желязосъдържащи минерали, тяхното откриване и оценка на количествени относителни стойности за определени видове минерали, които съдържат вода или са се образували във вода, като желязосъдържащи карбонати;
• Класификация на минералите и геоложкия ландшафт, както и идентифициране на процесите, които са ги образували;
• Търсете геоложки причини, които са оформили условията на околната среда, съществуващи на планетата, заедно с наличието на течна вода. Оценка на условията, които биха могли да бъдат полезни за произхода на живота на Марс.

Ракета носител

Изстрелване на ракетата Делта-2

е изстрелян от ракетата носител Delta-2 7925-H. Това е по-мощна ракета носител от Delta II 7925, която изстреля своя близнак - марсохода Spirit.

стартиране се състоя по-късно от изстрелването на неговия близнак, марсохода Spirit, Марс беше на по-голямо разстояние и следователно беше необходима повече енергия за успешно доставяне и затова беше избрана по-мощната ракета Delta-2 7925-H. Въпреки това основните елементи на ракетата носител Delta 2 за мисията Mars Exploration Rovers бяха почти идентични. При изстрелването ракетата-носител тежи 285 228 кг, от които 1063 кг.

Фамилията ракети носители Delta 2 е в експлоатация повече от 10 години и е стартирала успешно 90 проекта, включително последните шест мисии на НАСА до Марс: Mars Global Saver и Mars Pathfinder през 1996 г., „Mars Climate Orbiter“ през 1998 г., „Mars Polar Lander” през 1999 г., “Mars Odyssey” през 2001 г. и “Феникс” през 2007 г.

Производство на енергия

Автопортрет на възможността, декември 2004 г.

Както при мисията Mars Pathfinder, електричеството, необходимо за захранване на системите на марсоходите, се генерира от слънчеви панели. Слънчевите панели са разположени на „крилата“ на марсоходите и се състоят от отделни клетки, което значително повишава надеждността на мисията. Разработено специално за “Spirit” и “ , за да постигнете възможно най-голяма площ за събиране на светлина.

Друга иновация за марсоходите е добавянето на троен слой галиев арсенид. Това е първото използване на трислойни слънчеви клетки в историята на изследването на Марс. Батерийните клетки са в състояние да абсорбират повече слънчева светлина от по-старата версия, инсталирана на марсохода Sojourner, който работи през 1997 г. Слънчевите клетки са разположени в три слоя на слънчевите панели на роувъра и следователно са в състояние да абсорбират повече слънчева светлина и следователно могат да генерират повече електричество за презареждане на литиево-йонните батерии на роувъра.

За мисията Mars Pathfinder марсоходът Sojourner използва една литиева батерия от 40 Ah. В мисията Mars Exploration Rovers марсоходите използват две Li-Ion батерии с капацитет от 8 Ah всяка. Докато " на Марс максималното производство на енергия от слънчеви панели е близо 900 Wh на марсиански ден, или сол. Средно слънчевите панели на “Спирит” и “ произведени 410 Wh/sol (поради постепенното натрупване на марсиански прах върху тях).

Комуникация

Комуникации с орбитални апарати

Марс Одисей в орбита.

Мисията Mars Exploration Rovers използва орбиталния апарат Mars Odyssey, който постоянно обикаля около червената планета, като реле.

В продължение на 16 минути той е в зоната на „комуникация“ с марсохода, след което изчезва зад хоризонта. “ може да „комуникира“ с орбиталния апарат в продължение на 10 минути, като през това време получава данни от марсохода.

По-голямата част от научните данни се предават на екипажа на мисията чрез UHF антената на марсохода, която също се използва за комуникация с орбиталния апарат Mars Odyssey. Mars Odyssey предава по-голямата част от научните данни, получени от двата марсохода. Друг орбитален апарат, Mars Global Surveyor, предаде около 8% от всички данни, преди да се провали през ноември 2006 г., след 10 години работа. Малко количество данни беше предадено директно на Земята чрез X-band антена.

Орбиталните апарати с мощни X-band антени са способни да предават данни към Земята с по-високи скорости. Скоростта на предаване не е висока, така че за нейното увеличаване е изграден Комуникационният комплекс за дълбокия космос, чийто диаметър на основната параболична антена е 70 метра.

Комуникация с летателния модул

Полетният модул беше оборудван с две антени, необходими за поддържане на връзка със Земята. Използвана е многопосочна антена с ниско усилване, когато корабът е бил близо до Земята. Поради факта, че изпраща сигнал във всички посоки, не е необходимо да бъде насочен към Земята, за да превключи на друг комуникационен канал. След това влиза в действие силно насочена антена със средно усилване; за успешна работа тя трябва да бъде насочена към Земята; антената имаше по-голяма мощност, тъй като разстоянието до Земята постепенно се увеличаваше по време на полета.

Дизайн на марсохода

Група инженери и техници работят върху „топъл електронен блок“ (WEB).

Всички системи на роувъра зависят от мощен компютър, който е защитен от въздействието на ниските температури. В центъра на марсохода е важен „блок с топла електроника“ ( топла кутия за електроника, WEB), който отговаря за движението на „Възможност“, както и за разгръщането на манипулатора. Бордовият компютър е със същата мощност като добър лаптоп (от 2003 г.). Паметта е около 1000 пъти повече от тази на предшественика му, марсохода Sojourner.

Бордовият компютър Opportunity е изграден върху 32-битов радиационно устойчив процесор RAD6000, работещ на честота 20 MHz. Съдържа 128 мегабайта RAM, както и 256 мегабайта флаш памет.

Критичните системи на марсохода са инсталирани в модул, наречен Rover Electronics, който е защитен в "топъл отсек за електроника". Този модул се намира точно в центъра на марсохода. Златното покритие на стените на блоковете помага за улавяне на топлината, генерирана от нагревателите, тъй като нощните температури на Марс могат да паднат до -96 градуса по Целзий. Топлоизолацията е слой аерогел. Аерогелът е уникален материал с рекордно ниска плътност и редица уникални свойства: твърдост, прозрачност, топлоустойчивост, изключително ниска топлопроводимост и др. Във въздушна среда при нормални условия плътността на такава метална микрорешетка е 1,9 kg/ m³ поради въздуха вътре в решетката, неговата плътност е само 1,5 пъти по-голяма от плътността на въздуха, поради което аерогелът получи името „твърд дим“.

Инерционното измервателно устройство оценява наклона на марсохода и помага да се правят прецизни движения.

Главният компютър също извършва редовна поддръжка на марсохода. Неговият софтуер осигурява правилното функциониране на всички системи.

Иновации в мисията Mars Exploration Rovers

Далеч от опасността

Мачта на марсохода. Съдържа панорамни и навигационни камери.

Марсоходите от мисията Mars Exploration Rovers разполагат със система за наблюдение на опасни зони и следователно роувърите могат безопасно да ги избягват, докато се движат. Внедряването на тази система е първото в историята на изследването на Марс, разработено в университета Карнеги Мелън.

Две други подобни програми са комбинирани в един софтуер за подобряване на цялостната производителност. Първият следи управлението на двигателя, управлява колелата на марсохода, четката за почистване и инструмента за пробиване на скали (RAT). Вторият следи работата на слънчевите панели на марсохода, пренасочва енергията към две батерии, служи като нощен компютър, а също така управлява часовника на марсохода.

Подобрено зрение

Общо двадесет камери, помагащи на марсоходите да търсят признаци на вода на Марс, предоставят на Земята висококачествени снимки на планетата. Камерите на мисията Mars Exploration Rovers правят изображения с много висока разделителна способност, която е най-високата в историята на изследването.

Напредъкът в технологиите помогна камерите да станат по-леки и по-компактни, което позволява девет камери да бъдат инсталирани на всеки марсоход, по една на платформа за кацане (DIMES). Камерите на марсоходите, разработени в Jet Propulsion Laboratory, са най-модерните камери, изпращани някога на друга планета.

Подобрено компресиране на данни

Системата за компресиране на данни, също разработена в Jet Propulsion Laboratory, дава възможност да се намали количеството данни за последващо предаване на Земята. ICER се основава на вълнови трансформации, с възможност за обработка на изображения. Например изображение от 12 MB в крайна сметка ще бъде компресирано до 1 MB и по този начин ще заеме много по-малко място на картата с памет. Програмата разделя всички изображения на групи от по 30 изображения всяка, тази процедура значително намалява риска от загуба на изображения при изпращането им на Земята, към Deep Space Communications Networks в Австралия.

Създаване на карти на терена по време на движение

Също така ново в тази мисия е възможността да създавате карти на околността. Това е много ценно за научната група, тъй като картите позволяват да се определи проходимостта, ъгълът на наклон, както и слънчевата фаза. Стерео изображенията позволяват на екипа да създава 3-D изображения, което прави възможно точното определяне на местоположението на наблюдавания обект. Картите, разработени от тези данни, позволяват на екипа да знае колко далеч трябва да измине марсоходът до желания обект и също така помагат при насочването на манипулатора.

Технология за меко кацане

Въздушни възглавници на модула за спускане (24 клетки)

Инженерите се изправиха пред трудната задача да намалят скоростта на космическия кораб от 12 000 mph при повторно влизане до 12 mph при удар с повърхността на Марс.

Подобрен парашут и въздушни възглавници

За влизане в атмосферата, спускане и кацане мисията Mars Exploration Rovers използва голяма част от разработките на своите предшественици: Viking Mission и Mars Pathfinder. За да забави скоростта на спускане, мисията използва наследена парашутна технология от мисията Viking, стартирана в края на 70-те години, както и мисията Mars Pathfinder от 1997 г. Mars Exploration Rovers са много по-тежки от предишните; основният дизайн на парашута остава същият, но площта му е с 40% по-голяма от предшествениците му.

Въздушните възглавници също са подобрени; тази технология за смекчаване на кацането на превозното средство е използвана в мисията Mars Pathfinder. Около спускаемия модул, съдържащ марсохода, имаше двадесет и четири надути клетки. Въздушните възглавници са изработени от много издръжлив синтетичен материал, наречен Vectran. Същият материал се използва и при производството на скафандри. Отново, тъй като теглото на космическия кораб се увеличи, беше необходимо да се създадат по-здрави въздушни възглавници. Няколко теста на падане показват, че допълнителната маса причинява сериозни щети и разкъсване на материала. Инженерите са разработили двойна обвивка от въздушни възглавници, предназначени да предотвратят сериозни щети по време на високоскоростни кацания, където въздушните възглавници могат да влязат в контакт с остри камъни и други геоложки елементи на Червената планета.

Използване на ракетни двигатели за забавяне на скоростта на спускане

Първият кадър на камерата DIMES, самата камера е монтирана на дъното на спускаемия модул

За да се намали скоростта на спускане на космическия кораб, бяха използвани три ракетни тласкачи (RAD), разположени отстрани. Радарна инсталация (радар), монтирана в долната част на спускаемия модул, определя разстоянието до повърхността. Когато спускаемият апарат беше на височина 1,5 км, радарната система задейства камерата Подсистема за оценка на движението на изображението на спускане(ДАЙМИ). Камерата направи три снимки на повърхността (със закъснение от 4 секунди), което направи възможно автоматичното определяне на хоризонталната скорост на спускаемия модул. Известно време по-късно новата задвижваща система на мисията Mars Exploration Rovers започна спускането на марсохода Spirit. Както се очакваше, в кратера Гусев духаха силни ветрове, които разлюляха Духа настрани, предотвратявайки безопасното му кацане. Системата TIRS предотвратява хаотично движение отстрани, което води до по-стабилен спускаем апарат по време на кацане. По време на спускането " Платото Меридиани имаше по-благоприятно време от кратера Гусев, така че нямаше нужда да се използва неговата система TIRS за стабилизиране на спускането.

Подобрена мобилност на роувъра

Всяко колело е с диаметър 26 сантиметра и е изработено от алуминий.

Нов софтуер ви помага да избягвате препятствия, когато се движите. Когато контактът с камък е неизбежен, подобрената система за окачване влиза в действие, което прави много по-лесно маневрирането на марсохода.

„Дух“ и „ са проектирани със способността да преодоляват различни препятствия, както и скалистия терен на Марс. Системата за окачване на марсохода Sojourner беше модифицирана за мисията Mars Exploration Rovers.

Системата за окачване е прикрепена към задната част на марсохода. Колелата са увеличени по размер и дизайнът им също е подобрен. Всяко колело е с диаметър 26 сантиметра. Техните вътрешни и външни части са свързани със специална спираловидна структура, която им позволява да поемат силата на удара и да предотвратят разпространението му. Системата за окачване ви позволява да преодолявате по-добре препятствия, като камъни, които могат да бъдат по-големи от самите колела. Всяко колело има протектор с отличителни уши, които осигуряват подобрено сцепление при шофиране по камъни и мека земя. Вътрешността на колелата е изработена от материал, наречен "солимид", който запазва своята еластичност дори при много ниски температури и следователно е идеален за суровите условия на Марс.

Движение по пътя на най-малкото съпротивление

Схематичен пример за генерирани 3D карти на терена.

Марсоходите за изследване на Марс имат по-добри физически характеристики от марсохода Sojourner от 1997 г. и следователно Spirit и Необходима е повече автономия. Инженерите са подобрили софтуера за автоматично навигиране, с възможност за картографиране на терена, което прави марсоходите по-самостоятелни.

Когато марсоходът получи команда да се движи самостоятелно, той започва да анализира околността, след което прави стерео изображения, с помощта на които избира най-добрия безопасен маршрут. Марсоходите трябва да избягват всякакви препятствия по пътя си, поради което марсоходите ги разпознават в техните стерео изображения. Тази иновация направи възможно пътуването на по-големи разстояния, отколкото с ръчна навигация от Земята. От средата на август 2004 г. марсоходът „ , използвайки автоматична самонавигация, измина 230 метра (една трета от разстоянието между Eagle Crater и Endurance Crater), марсоходът Spirit измина повече от 1250 метра от планираните 3000 метра пътуване до Columbia Hills.

Автоматичната навигационна система прави снимки на околността с една от двете стерео камери. След това стерео изображенията се преобразуват в 3-D карти на района, които се генерират автоматично от софтуера на марсохода. Софтуерът определя степента на проходимост, дали теренът е безопасен, височината на препятствията, плътността на почвата и ъгъла на наклона на повърхността. От десетки възможни пътища марсоходът избира най-краткия и безопасен път към своята цел. След това, след като измине от 0,5 до 2 метра (в зависимост от това колко препятствия има по пътя му), марсоходът спира, анализирайки препятствията наблизо. Целият процес се повтаря, докато той достигне целта си или докато му бъде наредено да спре от Земята.

Софтуерът за шофиране в мисията Mars Exploration Rovers е по-напреднал от този на Sojourner. Системата за сигурност на Sojourner можеше да улови само 20 точки на всяка стъпка; система за сигурност “Дух” и “ обикновено улавя повече от 16 000 точки. Средната скорост на марсоходите, като се вземе предвид избягването на препятствия, е около 34 метра в час - десет пъти по-бързо от Sojourner. През всичките три месеца от работата си Sojourner измина малко над 100 метра. „Дух“ и „ надмина тази марка в същия ден; Духът измина 124 метра на сол 125 и „ измина 141 метра на 82 сол.

Друга иновация в мисията на Mars Exploration Rovers е добавянето на визуална одометрия, контролирана от софтуер. Когато марсоходът се движи по пясъчен или скалист терен, колелата му може да се плъзгат и в резултат на това да се получат неправилни одометрични показания. Визуалната одометрия помага да се коригират тези стойности, като показва колко далече всъщност е изминал марсоходът. Той работи, като сравнява изображения, направени преди и след кратко спиране, автоматично намира десетки забележими обекти (като камъни, следи от гуми и пясъчни дюни) и проследява разстоянието между последователни изображения. Комбинирането им в 3-D изображения предоставя много повече информация - всичко това е много по-лесно и по-точно от изчисляването на изминатото разстояние от броя на оборотите на колелото.

Батерии и нагреватели

Нагреватели, батерии и други компоненти не могат да оцелеят в студените марсиански нощи, така че те се помещават в "Thermal Electronics Unit". Нощните температури могат да паднат до −105 °C. Батериите трябва да са над −20 °C, когато захранват системите на марсохода, и над 0 °C, когато се зареждат. Отоплението на „Термоблок с електроника” се осъществява от електрически и осем радиоизотопни нагреватели, както и от топлината, генерирана от електрониката.

Всеки радиоизотопен нагревател произвежда около един ват топлина и съдържа около 2,7 грама плутониев диоксид в гранули с формата и размера на гумичка на молив. Всяка пелета е обвита в метална обвивка от платинено-родиева сплав и е заобиколена от множество слоеве от въглеродно-графитни композитни материали, което прави цялото устройство подобно по размер и форма на C-клетъчна батерия. Този дизайн на множество защитни слоеве е тестван с плутониев диоксид, съдържащ се в нагревателните елементи, което значително намалява риска от замърсяване на планетата в случай на инцидент при кацане на марсоход. Други космически кораби, включително Mars Pathfinder и марсоходът Sojourner, използваха само радиоизотопни нагреватели, за да поддържат електрониката при оптимални температури.

Дизайн

Автоматичната междупланетна станция на проекта MER включва спускаем модул и полетен модул. За различни етапи на спиране в марсианската атмосфера и меко кацане, спускаемият апарат съдържа коничен топлинен щит, парашутна система, твърди ракетни двигатели и сферични въздушни възглавници.

Марсоходът има 6 колела. Източник на електроенергия са слънчеви панели с мощност до 140 вата. С тегло от 185 кг марсоходът е оборудван с бормашина, няколко камери, микрокамера (MI) и два спектрометъра, монтирани на манипулатор.

Въртящият се механизъм на марсохода е базиран на серво задвижвания. Такива задвижвания са разположени на всяко от предните и задните колела, средната двойка няма такива части. Въртенето на предните и задните колела на роувъра се извършва с помощта на електрически двигатели, които работят независимо от двигателите, които осигуряват движението на превозното средство.

Когато марсоходът трябва да се завърти, двигателите се включват и завъртат колелата до желания ъгъл. През останалото време двигателите, напротив, предотвратяват завъртането, така че автомобилът да не се заблуди поради хаотичното движение на колелата. Превключването между режимите на спирачка се извършва с помощта на реле.

Роувърът също така може да копае почва (траншея) чрез завъртане на едно от предните колела, докато остава неподвижен.

Бордовият компютър е изграден на процесор RAD6000с честота 20 MHz, 128 MB DRAM RAM, 3 MB EEPROM и 256 MB флаш памет. Работната температура на робота е от минус 40 до плюс 40 °C. За работа при ниски температури се използва радиоизотопен нагревател, който при необходимост може да бъде допълнен и с електрически нагреватели. За топлоизолация се използват аерогел и златно фолио.

Инструменти на Rover:

• Панорамна камера (Pancam) - помага за изучаване на структурата, цвета, минералогията на местния пейзаж;
• Навигационна камера (Navcam) - монохромна, с широк зрителен ъгъл, също и камери с по-ниска резолюция, за навигация и шофиране;
• Миниатюрен термоемисионен спектрометър (Mini-TES) - изучава скали и почви за по-подробен анализ, като също така определя процесите, които са ги образували;
• Hazcams, две черно-бели камери със 120-градусов зрителен ъгъл, предоставящи допълнителни данни за състоянието на марсохода.

Манипулаторът на марсохода съдържа следните инструменти:

• Миниатюризиран Mössbauer Spectrometer (MB) MIMOS II - провежда изследвания на минералогията на желязосъдържащи скали и почви;
• Спектрометър за алфа частици (APXS) - анализ на химичния състав на скали и почви, алфа излъчвател, произведен в Руския научноизследователски институт за атомни реактори (NIIAR);
• Магнити - събиране на магнитни прахови частици;
• Микрокамера (MI) - получава увеличени изображения на повърхността на Марс с висока резолюция, вид микроскоп;
• Инструментът за пробиване на скали (RAT) е мощна бормашина, способна да създаде дупка с диаметър 45 mm и дълбочина 5 mm в скални повърхности. Инструментът е разположен на ръката на марсохода и тежи 720 грама.

Разделителната способност на камерата е 1024x1024 пиксела. Получените данни се съхраняват с ICER компресия за последващо предаване.

Сравнение на Opportunity с други марсоходи

Модели на всички успешни марсоходи в сравнение: Sojourner (най-малък), Spirit/Opportunity (среден), (най-голям)

Преглед на мисията

Възможно място за кацане, изображение от орбиталния апарат Mars Global Surveyor

Основната задача" беше, че той ще издържи 90 сола (92,5 дни), през което време ще проведе многобройни изследвания на Марс. Мисията получи няколко удължения и продължава 4447 дни след кацането.

По време на процеса на кацане марсоходът случайно падна в кратер (Орел) в средата на равна равнина. “ успешно изследва почвени и скални проби и предава панорамни снимки на кратера Игъл. Получените данни позволиха на учените от НАСА да направят предположения за наличието на хематит, както и за наличието в миналото на вода на повърхността на Марс. След това " отиде да проучи кратера Endurance, който беше изследван от марсохода от юни до декември 2004 г. Впоследствие „ откриха първия, сега известен като "Heat Shield Rock".

От края на април до юни 2005 г. не помръдна, тъй като няколко колела заседнаха в дюната. За да се извади марсоходът с минимален риск, моделирането на терена беше завършено за период от 6 седмици. Успешното маневриране на няколко сантиметра на ден в крайна сметка освободи марсохода, позволявайки му да продължи пътуването си по повърхността на червената планета.

по-нататък " се насочи на юг към кратера Еребус, голям, плитък, частично пълен с пясък кратер. След това марсоходът се насочи на юг към кратера Виктория. Между октомври 2005 г. и март 2006 г. устройството имаше някои механични проблеми с ръката си.

В края на септември 2006г стигна до кратера Виктория, изследвайки го по ръба, движейки се по посока на часовниковата стрелка. През юни 2007 г. се завръща в Патешки залив, тоест до началната точка на пристигане. През септември 2007 г. марсоходът влезе в кратера, за да започне подробното му изследване. През август 2008 г. напусна кратера Виктория, насочвайки се към кратера Индевър, който достигна на 9 август 2011 г. След като достигна целта си, марсоходът отиде до нос Йорк, който се намира на западния край на кратера. Тук Mars Reconnaissance Orbiter откри наличието на филосиликати, след което „ започна да изучава скалите със своите инструменти, за да потвърди тези наблюдения от повърхността. Проучването на носа приключи преди настъпването на лятото. През май 2013 г. марсоходът беше изпратен на юг, към хълма Соландер. През август 2013 г. пристигна в подножието на хълма, започвайки да го „изкачва“.

Общото изминато разстояние към 26 февруари 2014 г. (sol 3585) е 38 740,00 метра (24,07 мили). Слънчевите панели произвеждат 464 Wh/sol, с атмосферна прозрачност от 0,498 и коефициент на прах от 0,691 единици.

събития

2004

Кацане в кратера Ийгъл

Снимката показва платформата за кацане на марсохода, по-късно наречена Challenger Memorial Station.

кацна на Платото Меридианв точката 1,95° ю.ш w. 354.47° изток д, приблизително на 25 км от набелязаната цел. Платото Меридиани е плоска равнина с почти никакви планински или ударни структури, но въпреки това, „ спря в 22-метровия кратер Игъл. Марсоходът беше на около 10 метра от ръба му. Служителите на НАСА бяха приятно изненадани от кацането на марсохода в кратера (той беше наречен „в дупката при първия изстрел“, по аналогия с голфа); те не само не се опитаха да влязат в него, но дори не знаеха за него съществуване. По-късно той е кръстен Eagle Crater, а платформата за кацане е наречена Challenger Memorial Station. Името на кратера е дадено две седмици след „ огледа добре обкръжението си.

Учените бяха заинтригувани от изобилието от скални разкрития, разпръснати из кратера, както и от самата почва на кратера, която изглеждаше като смес от груби, червеникаво-сиви "зърна". Този кадър на необичайно планинско разкритие до „ е заснет от панорамната камера на марсохода. Учените смятат, че слоестите скали на снимката са отлагания от вулканична пепел или отлагания, създадени от вятър или вода. Планинските издатини бяха наречени „Опортюнит Ледж“.

Геолозите казаха, че някои от слоевете не са по-дебели от палец, което показва, че вероятно са отлагания, пренесени от вода и вятър или вулканична пепел. „Трябва да стигнем до дъното на тези две хипотези“, каза д-р Андрю Нол от Харвардския университет, Кеймбридж, член на научния екип на марсохода. и неговия близнак, марсохода Spirit. Ако скалите са седиментни, тогава водата е по-вероятен източник на тяхното образуване, отколкото вятърът, каза той.

Скалните разкрития са високи 10 сантиметра (4 инча) и се смятат от учените за отлагания на вулканична пепел или отлагания, създадени от вода или вятър. Слоевете са много тънки, достигащи само няколко милиметра дебелина.

Първата цветна панорама на района, показваща околностите на кратера Игъл

"Възможност Ледж"

Панорама на кратера Игъл. Панорамата показва скален изход, образуван, както смятат учените, не без помощта на водата.

На Сол 15 направи снимка на скалата „Каменна планина“ в зоната на изхода на кратера, за която се предполага, че камъкът се състои от много малки зърна или прах, за разлика от земния пясъчник, който има уплътнен пясък и доста големи зърна. В процеса на изветряне и ерозия на слоевете на тази скала те придобиха вид на тъмни петна.

Снимките, направени на 10 февруари (Sol 16), показват, че тънки слоеве в скалата се събират и разминават под малки ъгли. Откриването на тези слоеве беше важно за учените, които планираха тази мисия да тестват „водната хипотеза“.

Разкритие на Ел Капитан

Скално разкритие Ел Капитан

На 19 февруари проучването на Opportunity Ledge беше обявено за успешно. За по-нататъшно изследване бяха избрани скални разкрития, чиито горни и долни слоеве бяха различни поради разликата в степента на излагане на вятър. Това разкритие, високо около 10 см (4 инча), е наречено "Ел Капитан" на името на планина в Тексас. “ достигна Ел Капитан на Сол 27 от мисията, предавайки първото изображение на тази скала с помощта на панорамна камера.

За сол 30 използва своя сондажен инструмент (RAT) за първи път, за да изследва скалите около El Capitan. Изображението по-долу показва скалата след пробиване и почистване на дупката.

На пресконференция на 2 март 2004 г. учените обсъждат своите данни за състава на скалите, както и доказателства за наличието на течна вода по време на образуването им. Те предоставиха следното обяснение за малките продълговати кухини в скалата, които се виждат на повърхността след сондиране.

Тези празни джобове в скалата са известни на геолозите като "кухини" (Vugs). Празнините се образуват, когато кристалите, образуващи се в скалата, се разрушават чрез ерозионни процеси. Някои от тези празнини на снимката изглеждат като дискове, които съответстват на определени видове кристали, главно сулфати.

Освен това учените получиха първите данни от спектрометъра Mössbauer MIMOS II. Така спектрален анализ на желязото, съдържащо се в скалата Ел Капитан, разкри наличието на минерала ярозит. Този минерал съдържа хидроксидни йони, което показва наличието на вода по време на образуването на скалата. Анализ с помощта на термичен емисионен спектрометър (Mini-TES) разкри, че скалата съдържа значителни количества сулфати.

копае изкоп

"Боровинка" (хематит) върху скалисто разкритие в кратера Ийгъл

Марсоходът изкопа изкоп, като маневрира напред-назад с дясното предно колело, докато другите колела не се движеха, задържайки марсохода на едно място. Той се придвижи малко напред, за да разшири изкопа. „Бяхме търпеливи и внимателни в процеса на разкопки“, каза Bisiedecki. Целият процес продължи 22 минути.

Изкопаната от марсохода траншея е първата в историята на Марс. Достига приблизително 50 сантиметра дължина и 10 сантиметра дълбочина. „Това е много по-дълбоко, отколкото очаквах“, каза д-р Роб Съливан от университета Корнел, Итака, Ню Йорк, научен член на екипа, работещ в тясно сътрудничество с инженери по задачата за изкопаване на изкопа.

Две характеристики, които привлякоха вниманието на учените, бяха налепналата структура на почвата в горната част на изкопа и сходната яркост на почвата на повърхността и в изкопания изкоп, каза Съливан.

Инспектирайки стените на изкопа, „ Намерих няколко неща, които не бях забелязвал преди, включително кръгли лъскави камъни. Почвата беше толкова финозърнеста, че микрокамерата на марсохода (MI) не успя да направи снимки на отделни компоненти.

„Това, което е отдолу, е точно на повърхността“, каза д-р Алберт Ян, учен от екипа на марсоходите в Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА, Пасадена, Калифорния.

Кратер Издръжливост

20 април 2004 г. (Sol 95) стигна до кратера Endurance, в който се виждат няколко слоя скали. Марсоходът обиколи кратера през май, правейки наблюдения с инструмента. мини ТЕЦ, както и предаване на панорамни изображения на кратера. Скалата Lion Stone е изследвана от марсохода на Сол 107 и е установено, че нейният състав е близък до слоевете, открити в кратера Ийгъл.

На 4 юни 2004 г. членовете на мисията обявиха намерението си да понижат „ в кратера на издръжливостта, дори и да няма изход от него. Целта на спускането беше да се проучат скалните слоеве, видими на панорамни снимки на кратера. „Това е критично и много важно решение за мисията Mars Exploration Rovers“, каза д-р Едуард Уайлър, асоцииран администратор на НАСА за изследване на космоса.

Спускане “ в кратера започна на 8 юни (Sol 133). Установено е, че степента на наклона на страничните стени на кратера не е непреодолима пречка, освен това марсоходът има резерв от 18 градуса. На 12, 13 и 15 юни 2004 г. (соли 134, 135 и 137) марсоходът продължи да се спуска в кратера. Въпреки че някои от колелата се подхлъзнаха, беше установено, че приплъзването на колелата е възможно дори под ъгъл от 30 градуса.

Burns Cliff, Endurance Crater

При спускането са забелязани тънки облаци, подобни на тези на Земята. “ прекара приблизително 180 сол вътре в кратера, преди да излезе в средата на декември 2004 г. (315 сол).

2005

Скален метеорит с топлинен щит

Основната част от топлинния щит, който защитаваше марсохода при навлизането му в марсианската атмосфера.

След като излезе от кратера Endurance през януари 2005 г извърши проверка на своя топлинен щит, който защитаваше марсохода при навлизането му в атмосферата на Марс. По време на проверката (Sol 345) зад екрана е забелязан подозрителен обект. Скоро стана ясно, че това е метеорит. Наричаха го Heat Shield Rock – това беше първият метеорит, намерен на друга планета.

Метеорит - скала с топлинен щит.

След 25 сол на наблюдение " се насочи на юг към кратер, наречен Арго, който се намираше на 300 м от марсохода.

Южен транзит

Марсоходът получи заповед да изкопае изкоп върху широката равнина на платото Меридиан. Нейните изследвания продължиха до 10 февруари 2005 г. (Sol 366-Sol 373). След това марсоходът премина покрай кратерите Алвин и Джейсън и на Сол 387 достигна кратерите Триплети по пътя си към кратера Восток. По време на пътуването " поставя рекорд за изминато разстояние за 1 ден - 177,5 метра (19.02.2005 г.). На 26 февруари 2005 г. (Sol 389) марсоходът се приближи до един от трите кратера, наречен Naturalist. На Сол 392 скала, наречена Нормандия, беше избрана като цел за по-нататъшно изследване и марсоходът изучаваше скалата до Сол 395.

Панорама на кратерите "триплети", и трите кратера от дясната страна на изображението, с кратера Naturalist на преден план.

достигна кратера Восток на Сол 399; кратерът беше пълен с пясък и не представляваше интерес за мисията. Марсоходът получи команда да отиде на юг, за да търси по-интересни структури.

20 март 2005 г. (Sol 410) постави още един рекорд за изминато разстояние за 1 ден – 220 метра.

Забит в пясъка

Анимация от кадри, показващи опитите на Opportunity да избяга от рохкавата почва, в която е заседнал.

Между 26 април 2005 г. (Sol 446) и 4 юни 2005 г. (Sol 484) беше в пясъчната дюна на Марс, тъй като беше погребан в нея.

Проблемът започна на 26 април 2005 г. (Sol 446), когато „ случайно се зарови в пясъчна дюна. Инженерите казаха, че изображенията показват четирите странични колела, които се вкопават повече, докато марсоходът се опитва да се изкачи на дюната, която е висока около 30 сантиметра. Инженерите на марсохода дадоха име на дюната - "Чистилище".

Позицията на марсохода в дюната беше симулирана на Земята. За да се избегне усложняване на ситуацията и роувърът да не заседне напълно в пясъка, той беше временно обездвижен. След различни тестове с двойния “ На Земята е създадена стратегия за спасяване на марсохода. Марсоходът беше преместен напред само с няколко сантиметра от 13 май 2005 г. (Sol 463), така че членовете на мисията да могат да оценят ситуацията въз основа на получените резултати.

На сол 465 и 466 бяха извършени още няколко маневри, с всяка от които марсоходът се отдръпна с няколко сантиметра. Накрая последната маневра беше успешно завършена и на 4 юни 2005 г. (Sol 484) всичките шест колела излезе на твърда земя. След напускане на „Чистилището“ на Сол 498 и Сол 510 „ продължи пътуването си към кратера Еребус.

Кратер Еребус

Между октомври 2005 г. и март 2006 г. изследва кратера Еребус - голям, плитък кратер, частично покрит с пръст. Това беше спирка по пътя към кратера Виктория.

Нова програма, която измерва процента на приплъзване на всички колела, предотврати повторното блокиране на марсохода. Благодарение на нея марсоходът успя да избегне пясъчния капан на Сол 603. Софтуерът спря двигателя, когато процентът на приплъзване на колелата достигна 44,5%.

3 ноември 2005 г. (Sol 628) “ се събуди по средата на пясъчна буря, продължила три дни. Марсоходът можеше да се движи, режимът за защита от пясъчна буря беше включен, но устройството не направи снимка, тъй като видимостта беше лоша. След три седмици вятърът издуха праха от слънчевите панели, след което те произведоха приблизително 720 Wh/sol (80% от максимума). На 11 декември 2005 г. (Sol 649) беше открито, че електрическият мотор на шарнира на манипулатора, отговорен за свиването му по време на движение, е спрял. Решаването на проблема отне почти две седмици. Отначало манипулаторът беше отстранен само по време на движение и изваден през нощта, за да се предотврати окончателното му блокиране. След това инженерите оставиха ръката винаги изпъната, тъй като имаше повишен риск тя да се блокира в свито положение и да стане напълно неизползваема за изследване.

"Payson Outcrop" на западния ръб на кратера Еребус

наблюдава множество скални разкрития около кратера Еребус. Работил е и с космическия кораб Mars Express на Европейската космическа агенция. Използва миниатюрен термоемисионен спектрометър (Mini-TES) и панорамна камера (Pancam), предавайки изображение, преминаващо през слънчевия диск. 22 март 2006 (sol 760) “ започва пътуването до следващата си дестинация, кратера Виктория, който достига през септември 2006 г. (Sol 951) и го изучава до август 2008 г. (Sol 1630-1634).

Проблеми с манипулатора

Opportunity използва роботизирана ръка, за да изследва метеорита Heat Shield Rock на Сол 349 (началото на 2005 г.).

25 януари 2004 г. (Sol 2) в „ проблемите започнаха с манипулатора. На втория ден инженерите на марсохода откриха, че нагревателят, разположен в шарнира на манипулатора и отговорен за движението му отстрани настрани, не работи в режим „Включено“. Подробно разследване разкри, че релето най-вероятно се е повредило по време на сглобяването на Земята. За щастие на „ , имаше вграден предпазен механизъм, работещ на принципа на термостат, основната му задача беше да предпазва манипулатора от прегряване. Когато съединението на шарнирното рамо, известно още като шарнирен двигател, стане твърде горещо, термостатът ще се активира и автоматично ще завърти рамото и временно ще изключи нагревателя. Когато ръката се охлади, термостатът даде команда за сгъване на манипулатора. В резултат нагревателят оставаше включен през нощта и се изключваше през деня.

Механизъм за сигурност" работи до наближаването на първата марсианска зима. вече не се издига достатъчно високо над хоризонта и нивото на генерираната енергия намалява. Тогава стана ясно, че „ няма да може да държи парното включено цяла нощ. На 28 май 2004 г. (Sol 122) операторите на марсохода започнаха план "Дълбок сън", по време на който " дезактивира нагревателя на манипулатора през нощта. На следващата сутрин, при изгрев слънце, слънчевите панели се включиха автоматично, шарнирът на манипулатора се затопли и започна да функционира. Така ставата на ръката беше много гореща през деня и много студена през нощта. Големите температурни промени ускориха износването на пантата; тази процедура се повтаряше всеки сол (марсиански ден).

Тази стратегия работи до 25 ноември 2005 г. (Sol 654), когато карданният двигател спря. На следващия сол операторите на марсохода опитаха отново същата стратегия и пантата проработи. Установено е, че карданният двигател е спрял поради повреда от екстремни температурни промени по време на фазите на "дълбок сън". Като предпазна мярка манипулаторът започва да се поставя през нощта пред тялото на марсохода, а не под него, където в случай на повреда на шарнира манипулаторът ще стане напълно безполезен за изследване. Сега трябваше да сгъваме манипулатора по време на движение и да го разгъваме след спиране.

Проблемите станаха по-сериозни на 14 април 2008 г. (Sol 1501), когато двигателят, отговорен за разгръщането на манипулатора, внезапно спря и много по-бързо от преди. Инженерите го диагностицираха през целия ден, за да измерят електрическото напрежение. Установено е, че е твърде ниско в двигателя, когато ставата на ръката се загрее - сутрин, след "дълбок сън". Преди да включите термостата и след като нагревателят работи няколко часа, беше решено да опитате отново да завъртите рамото.

На 14 май 2008 г., в 8:30 UTC (Sol 1531), инженерите увеличиха напрежението в карданния двигател, за да преместят ръката пред марсохода. Проработи.

От този момент нататък операторите вече не смееха да се опитват да свият манипулатора, до ден днешен той винаги е бил в разгънато състояние. Операторите разработиха план за управление на марсохода в това състояние. Според него до момента (началото на 2014 г.) „ се движи назад, а не обратното, както преди.

2006

22 март 2006 (sol 760) “ напуснал кратера Еребус и започнал пътуване до кратера Виктория, който достигнал през септември 2006 г. (Sol 951). “ възможност"изследва кратера Виктория до август 2008 г. (sol 1630-1634).

Кратер Виктория

Кратер Виктория е голям кратер, разположен на приблизително 7 километра от мястото на кацане на марсохода. Диаметърът на кратера е шест пъти по-голям от диаметъра на кратера Endurance. Учените вярват, че скалните открития по стените на кратера ще предоставят по-подробна информация за геоложката история на Марс, ако марсоходът оцелее достатъчно дълго, за да го изследва.

26 септември 2006 (Sol 951) “ достигна до кратера Виктория и предаде първата панорама на кратера, включително панорама на дюната, която се намира на дъното на кратера. Mars Reconnaissance Orbiter снима " на ръба на кратера.

Панорама на кратера Виктория, 2006 г

2007

Актуализация на софтуера

На 4 януари 2007 г., в чест на третата годишнина от кацането, беше решено да се актуализира софтуерът на бордовите компютри и на двата марсохода. Марсоходите се научиха да вземат свои собствени решения, например кои изображения трябва да бъдат предадени на Земята, в кой момент да удължат роботизираната ръка, за да изследват скали - всичко това спести време на учените, които преди това са филтрирали стотици изображения на своите собствен.

Почистване на слънчеви панели

Почистването се случи на 20 април 2007 г. (Sol 1151), с електричество, генерирано от слънчеви панели “ се доближи до марката от 800 W*h/sol. На 4 май 2007 г. (Sol 1164) потокът от генерирана електроенергия достигна максимум от над 4,0 ампера, ниво, невиждано от началото на мисията (10 февруари 2004 г., Sol 18). , започвайки от средата на 2007 г., намали нивото на генерираната енергия до 280 W*h/sol.

Пясъчна буря

Съставът на хоризонта с изтичане на времето по време на марсианската прашна буря сол 1205 (0,94), 1220 (2,9), 1225 (4,1), 1233 (3,8), 1235 (4,7) показва колко слънчева светлина е преминала през прашната буря; 4.7 показва 99% светло блокиране.

До края на юни 2007 г. прашни бури започнаха да замъгляват марсианската атмосфера с прах. Прашната буря се засили и на 20 юли, както през „ , а „Спирит“ имаше реална заплаха от повреда поради липсата на слънчева светлина, необходима за генериране на електричество. НАСА издаде прессъобщение, в което (отчасти) се казва: „Имаме вяра в нашите роувъри и се надяваме, че ще оцелеят тази буря, въпреки че не са проектирани за тези условия.“ Основният проблем беше, че прашната буря рязко намали доставката на слънчева светлина. В атмосферата на Марс има толкова много прах, че той блокира 99% от пряката слънчева светлина, която би ударила слънчевите панели на марсоходите. Марсоходът Spirit, който работи от другата страна на Марс, получи малко повече светлина от своя близнак. .

Обикновено слънчевите панели на марсоходите произвеждат около 700 Wh/sol електроенергия. По време на бурята те генерираха значително по-малко електроенергия - 150 W*h/sol. Поради липса на енергия марсоходите започнаха да губят заряд на батерията. Ако батериите са изтощени, основното оборудване най-вероятно ще се повреди поради хипотермия. На 18 юли 2007 г. слънчевите панели на марсохода генерират само 128 Wh/sol електроенергия, най-ниската досега. С " комуникира само веднъж на всеки три дни, спестявайки енергия от батерията.

Прашните бури продължиха до края на юли, а в края на месеца НАСА обяви, че марсоходите, дори и на много ниска мощност, едва получават достатъчно светлина, за да оцелеят. Температура в “Термоблок с електроника” “ продължи да пада. Когато нивата на енергия са ниски, марсоходът може да предава грешни данни. За да избегнат това, инженерите превключиха роувъра в режим на заспиване и след това всеки сол проверяваха дали е натрупано достатъчно електричество, за да може устройството да се събуди и да започне да поддържа постоянна комуникация със Земята . Ако няма достатъчно енергия, марсоходът ще заспи. В зависимост от метеорологичните условия” може да спи с дни, седмици или дори месеци - всичко това докато се опитва да зареди батериите си. При толкова много слънчева светлина е възможно марсоходът никога да не се събуди.

На 7 август 2007 г. бурята започна да отслабва. Електричеството все още се произвеждаше в малки количества, но вече беше достатъчно за „ започна да прави и предава изображения. На 21 август нивата на прах все още намаляваха, батериите бяха напълно заредени и за първи път от началото на прашните бури, “ можеше да се движи.

Патешки залив

пристигна на място, наречено Патешки заливна 11 септември 2007 г. и след това се върна, за да тества сцеплението си по склона на кратера Виктория.На 13 септември 2007 г. той се върна при него, за да започне подробно проучване на вътрешния склон, изучавайки състава на скалите в горната част части Патешки залив, нос Кабо Верде.

Кратер Виктория (HiRISE)

2008

Движението на облаците, снимки, направени от вътрешността на кратера Виктория, броячът в долния ляв ъгъл показва времето в секунди.

Изход от кратера Виктория

Марсоходът напусна кратера Виктория от 24 август до 28 август 2008 г. (соли 1630-1634), след което марсоходът разви проблем, подобен на този, който дезактивира дясното предно колело на неговия близнак, марсохода Spirit. По пътя марсоходът ще изучава скали, наречени "Dark Cobbles", разположени на платото Meridian по време на пътуване до кратера Endeavour.

Марс в съвпад със Слънцето

По време на съвпад Марс-Слънце (когато Слънцето е между Марс и Земята), комуникацията с марсохода е невъзможна. Нямаше връзка от 29 ноември до 13 декември 2008 г. Учените планират, че по това време „ ще използва спектрометъра Mössbauer, за да изследва планински разкритие, наречено Санторини.

2009

7 март 2009 г. (Sol 1820) “ са видели ръба на кратера Индевър, изминал около 3,2 км след напускането на кратера Виктория през август 2008 г. “ Видях и кратера Язу, който беше на около 38 километра. Диаметърът на кратера е около 7 километра.

7 април 2009 г. (Sol 1850) слънчеви панели “ генерира 515 W*h/sol електроенергия; След като вятърът издуха праха от слънчевите панели, тяхната производителност се увеличи с около 40%. От 16 април до 22 април (от 1859 до 1865 сол) “ направих няколко маневри и за една седмица изминах 478 метра. Моторът на дясното предно колело получи време за почивка, когато „ проучваше планински изход, наречен Penrhyn, напрежението в двигателя се доближаваше до нормалните нива.

18 юли 2009 г. (Sol 1950) “ забеляза тъмен камък, разположен в обратна посока от марсохода, се насочва към него и го достига на 28 юли (Sol. 1959). В процеса на изучаването му се оказа, че това не е камък, а метеорит, а по-късно му беше дадено име - Остров Блок. “възможност"остана до 12 септември 2009 г. (Sol 2004), изследвайки метеорита, преди да се върне към целта си - да достигне кратера Endeavour.

Пътуването му беше прекъснато на 1 октомври 2009 г. (sol 2022) от откриването на друг метеорит, екземпляр от 0,5 метра, наречен Остров Шелтър, марсоходът го изучава до Сол 2034 (13-14 октомври 2009 г.). След като откри друг метеорит - Остров Макинак, марсоходът се отправи към него и го достигна 4 сол по-късно, на 17 октомври 2009 г. (сол 2038). Марсоходът бързо изследва метеорита, без да го изследва, като възобновява пътуването си до кратера.

На 10 ноември 2009 г. (Sol 2061) марсоходът достигна скала, наречена Остров Маркет. Проучването му е проведено до 12 януари 2010 г. (Sol 2122), тъй като учените са имали различни мнения за произхода му, те са установили, че камъкът се е появил поради вулканично изригване, във време, когато Марс все още е бил геологично активен, но камъкът е бил не е метеорит, както се смяташе досега.

2010

28 януари 2010 г. (Sol 2138) “ стигна до кратера Консепсион. Марсоходът успешно проучи 10-метровия кратер и продължи към кратера Endeavour. Производството на електроенергия се увеличи до 270 W*h/sol.

На 5 май 2010 г., поради потенциално опасни зони между кратера Виктория и кратера Индевър, операторите промениха маршрута, разстоянието беше увеличено и марсоходът трябваше да измине 19 километра, за да достигне целта си.

19 май 2010 г. мисия “ продължи 2246 сол, което го прави най-дългото в историята на Марс. Предишният рекорд от сол 2245 принадлежеше на спускаемия апарат Viking 1 (1982).

На 8 септември 2010 г. беше обявено, че „ измина половината път до кратера Endeavour.

През ноември марсоходът прекара няколко дни в проучване на 20-метровия кратер Intrepid, който се намира на пътя към кратера Endeavour. 14 ноември 2010 г. (Sol 2420) одометрия “ премина границата от 25 км. Производството на слънчева енергия през октомври и ноември беше около 600 Wh/sol.

Кратер Санта Мария

Панорама на кратера Санта Мария

На 15 декември 2010 г. (Sol 2450) марсоходът пристигна в кратера Санта Мария, след като прекара няколко седмици в проучване на 90-метровия кратер. Резултатите от проучването са подобни на тези, направени от спектрометъра CRISM на сателита за разузнаване на Марс. CRISM откри находища на минерална вода в кратера и марсоходът помогна за по-нататъшни изследвания. “ измина по-голямо разстояние, тъй като марсианската година е приблизително 2 пъти по-дълга от земната, което означава, че е имало по-малко зими на Марс, през които марсоходът стои неподвижен.

2011

Кога " пристигна в кратера Санта Мария, операторите на марсохода го "паркираха" в югоизточната част на кратера, за да събират данни. Те се подготвиха и за двуседмичния съвпад на Марс със Слънцето, който се случи в края на януари. През този период Слънцето е било между Земята и Марс и е нямало комуникация с марсохода в продължение на 14 дни. В края на март" започна 6,5-километровото пътуване от кратера Санта Мария до кратера Индевър. На 1 юни 2011 г. одометрията на марсохода премина границата от 30 километра (повече от 50 пъти повече от планираното). Две седмици по-късно, 17 юли 2011 г. (Sol 2658), „ измина точно 20 мили по повърхността на Марс.

29 август 2011 г. (2700 сол) „ продължи да функционира ефективно, надхвърляйки планирания период (90 сол) 30 пъти. След като вятърът издуха праха от слънчевите панели, марсоходът успя да извърши обширни геоложки проучвания на марсиански скали и да проучи характеристиките на марсианската повърхност със своите инструменти.

Пристигане в кратера Endeavour

На 9 август 2011 г., след като прекара 3 години в пътуване на 13 километра от кратера Виктория, „ „пристигна в западния ръб на кратера Индевър в точка, наречена Духовна точкав чест на близнака на марсохода " , марсоход „Спирит“. Диаметърът на кратера е 23 км. Кратерът е избран от учени за изследване на по-стари скали и глинести минерали, които могат да се образуват в присъствието на вода. Заместник-ученият на марсохода Рей Арвидсън каза, че марсоходът няма да работи вътре в кратера Индевър, защото вероятно съдържа само минерали, които са били наблюдавани преди. Скалите по ръба на кратера са по-стари от изследваните досега. . „Мисля, че ще е по-добре да карам марсохода около ръба на кратера“, каза Арвидсън.

След пристигане в кратера Endeavour “ откри нови марсиански явления, които не са наблюдавани досега. На 22 август 2011 г. (Sol 2694) марсоходът започна да изследва голямо парче скала от вулканично изригване, наречено Tisdale 2. „Той е различен от всяка друга скала, откривана някога на Марс“, каза Стив Скуайърс, научен директор. в университета Корнел, Итака, Ню Йорк. „Той съдържа състав, подобен на някои вулканични скали, но има много повече цинк и бром от обикновените скали. Получихме потвърждение, че всички постижения “ в кратера Endeavour са еквивалентни на неговото щастливо кацане, когато марсоходът случайно спря в кратер с оголена скала."

Западният ръб на кратера Индевър

В началото на декември" анализира структурата т.нар Homestake, и заключи, че се състои от гипс. С помощта на три от инструментите на марсохода – микрокамерата, спектрометърът за алфа частици (APXS) и филтрите на панорамната камера – беше установено, че седиментите съдържат хидратиран калциев сулфат, минерал, който се образува само в присъствието на вода. Това откритие е наречено „Slam Dunk“ – доказателство, че „водата някога е течала през пукнатини в скалата“.

Към 22 ноември 2011 г. (Sol 2783) “ измина повече от 34 км, като беше извършена и подготвителна работа за предстоящата марсианска зима.

В края на 2011 г. разположен на място с ъгъл на наклон от 15 градуса на север, ъгъл, който трябва да осигури по-благоприятни условия за генериране на слънчева енергия през марсианската зима. Нивата на натрупан прах върху слънчевите панели са по-високи в сравнение с минали години и се очаква марсианската зима да направи работата на марсохода по-трудна от обикновено, тъй като мощността е значително намалена.

2012

Изглед към кратера Endeavour, сниман от Opportunity през март 2012 г.

През януари 2012 г. марсоходът върна данни на сайта Greeley Haven, кръстен на геолога Роналд Грийли. “ вече изживява своята 5-та марсианска зима. Марсоходът изследва вятъра на Марс, който беше описан като „най-активния процес на Марс в момента", а марсоходът също така проведе радионаучен експеримент. Внимателните измервания на радиосигналите показаха, че колебанията в марсианското въртене могат да кажат дали планетата вътре е твърдо или течно. Мястото за презимуване се намира в участък от Кейп Йорк, който се намира на ръба на кратера Индевър. “ достигна кратера Endeavour през август 2011 г., след тригодишен преход от по-малкия кратер Виктория, който той изучаваше в продължение на две години.

На 1 февруари 2012 г. (Sol 2852) генерирането на електроенергия от слънчеви панели беше 270 Wh/sol, като прозрачността на атмосферата на Марс беше 0,679, коефициентът на прах върху слънчевите панели беше 0,469, общото разстояние, изминато от марсохода, беше 34 361,37 м. До март (приблизително 2890 сол) скалата е проучена АмбойСпектрометърът и микрокамерата MIMOS II Mössbauer (MI) също измерват количеството аргон в марсианската атмосфера. Зимното слънцестоене на Марс се случи на 30 март 2012 г. (Sol 2909), а на 1 април имаше малко почистване на слънчеви панели. На 3 април 2012 г. (sol 2913) количеството произведена електроенергия е 321 Wh/sol.

Мисия " на Марс продължава и до 1 май 2012 г. (Sol 2940) производството на електроенергия се е увеличило до 365 Wh/sol с коефициент на прах на слънчевите клетки от 0,534. Операторите на марсохода го подготвиха да се движи и да завърши събирането на данни върху скалата. Амбой. През зимата са направени 60 комуникационни сесии със Земята.

Отпътуване от Грийли Хейвън

Панорама на Грийли Хейвън. Изглед към Кейп Йорк и кратера Индевър. Панорамата е направена по време на зимуване на участък от обекта Greeley Haven през първата половина на 2012 г.

На 8 май 2012 г. (Sol 2947) марсоходът измина 3,7 метра. На този ден производството на електроенергия е 357 Wh/sol с коефициент на прах 0,536. “ стояха на място за сол 130 под наклон от 15 градуса на север, за да оцелеят по-добре през зимата; по-късно наклонът беше намален на 8 градуса. Докато беше неподвижен, марсоходът участва в геодинамичен научен експеримент, по време на който бяха направени доплерови радиоизмервания. През юни 2012 г. марсоходът изследва марсианския прах и близката скална вена, наречена "Монте Кристо", защото сочи на север.

3000 сол

Автопортрет на възможността, декември 2011 г.

2 юли 2012 г. продължителност на работа “ на Марс достигна 3000 сол. На 5 юли 2012 г. НАСА публикува нови панорамни снимки, направени в близост до мястото Грийли Хейвън. Панорамата е заснела противоположния край на кратера Индевър, който е с диаметър 22 километра. На 12 юли 2012 г. (Sol 3010) слънчевите панели произвеждат 523 Wh/sol електроенергия, общото разстояние, изминато от марсохода след кацането му, е 34 580,05 метра. Същия месец Mars Reconnaissance Orbiter откри прашна буря близо до марсохода и признаци на воден лед в неговите облаци.

В края на юли 2012 г. изпрати специални радиосигнали в UHF диапазона, симулиращи сигнала на марсохода, за да тества оборудването, което ще следи кацането му от Земята. Новият марсоход се приземи успешно, докато „ събира данни за времето на Марс. 12 август 2012 г. (Sol 3040) “ продължи пътуването си до малък кратер, наречен Сан Рафаел, като по пътя предаваше снимки, направени от панорамна камера. На 14 август 2012 г. общото разстояние, изминато от марсохода след кацането му, е 34 705,88 метра. до този момент" успя да посети кратерите Берио и Сан Рафаел. На 19 август 2012 г. орбитата Mars Express взаимодейства с два марсохода: „ Любопитство" И " , тъй като той беше на една траектория на полета с тях - това беше първият му двоен контакт. На 28 август 2012 г. (sol 3056) одометрията на марсохода премина границата от 35 km, слънчевите панели произведоха 568 Wh/sol, с атмосферна прозрачност от 0,570 и коефициент на прах от 0,684 единици.

Есента на 2012 г

През есента " се насочи на юг, изследвайки хълма Матиевич в търсене на минерал, наречен филосиликат. Някои данни бяха изпратени директно на Земята с помощта на X-band антената на марсохода, без орбиталният апарат да предава данните. Екипът използва нова технология, която помогна за намаляване на натоварването на инерционния измервателен уред (IMU). Научната работа на марсохода включва тестване на различни хипотези за произхода на новооткритите пелети, които са в много по-високи концентрации, отколкото в кратера Ийгъл. 22 ноември 2012 (Sol 3139) в „ За пореден път електродвигателят на шарнира на манипулатора започна да се поврежда, поради което работата по изучаването на място, наречено „Пясъчна череша“, трябваше да бъде отложена; телеметричният анализ и системната диагностика не разкриха нищо сериозно. На 10 декември 2012 г. беше съобщено, че взетата скална проба е сходна по химичен състав и свойства с обикновената земна глина. Както заяви професор Стив Скуайърс, главният учен на мисията, „ , съдейки по химическия състав на пробата, това е глинеста скала, която освен всичко друго съдържа и вода. Освен това е доста забележително, че в изследваните по-рано скали киселинното ниво на водата е доста високо, а в откритата глина водата е относително чиста и неутрална. Съставът на глинестите минерали е подобен на този на земните глини, т.е. съдържа главно оксиди на силиций и алуминий. Но това са само предварителни данни, които предстои да бъдат проверени от учените.

2013

разположен на ръба на Кейп Йорк, в кратера Индевър; общото разстояние, изминато от марсохода след кацането, е 35,5 км. След приключване на научната работа на „хълма Матиевич“, „ ще се насочи на юг, движейки се по ръба на кратера Endeavour. Планът е да оставят след себе си място, наречено от изследователите Botany Bay, и едва след това да стигнат до следващите си цели - два хълма, най-близкият от които е на 2 км и се казва Соландер.

Камък "Есперанс-6".

започва да изучава странните топки, които геолозите неофициално наричат ​​„нови плодове“ за разлика от „старите плодове“ – железни (хематитни) топки, които са били открити в изобилие в равнината през предишните години. През май 2013 г. одометрията „ беше 35 км и 744 метра, което го поставя на второ място като превозно средство, изминало максималното разстояние на повърхността на извънземни тела; следващият крайъгълен камък - 42,1 км - се държи от съветския Луноход-2 в продължение на 40 години. 14 май 2013 г., „ тръгна на 2,2 км пътешествие до хълма Соландер, където се планира да прекара шестата марсианска зима.

На 17 май 2013 г. НАСА обяви, че предварително проучване на скално откритие, наречено Есперанс, предполага, че водата на Марс може да е имала относително неутрално рН в миналото. Анализите на камъка Esperance 6 ясно показват, че преди няколко милиарда години той е бил измит от прясна вода.

21 юни 2013 г. (Sol 3345) “ отбеляза пет марсиански години на „червената планета“. „Марсоходът е във враждебна среда, където всеки момент може да възникне катастрофална повреда, така че всеки ден е като подарък за нас“, каза ръководителят на проекта Джон Калас.

Соландер

До началото на юли 2013 г. се приближаваше до точката Solander, покривайки от 10 до 100 метра на ден. През август 2013 г. пристигнаха в подножието на хълма, като същевременно изследваха места, интересни от геоложка гледна точка. Северният склон на точката Solander има добър наклон, разположен на който марсоходът ще може да събира повече слънчева светлина за успешна зима (през този период от време Слънцето ще бъде ниско над хоризонта, което ще намали количеството светлина навлизайки в слънчевите панели, което води до значително намаляване на производството на електроенергия). На 6 август 2013 г. (3390 сол) слънчевите панели произведоха 385 Wh/sol в сравнение с 395 Wh/sol на 31 юли 2013 г. (3384 сол) и 431 Wh/sol на 23 юли 2013 г. (3376 сол). През май 2013 г. тази цифра беше по-висока от 576 W*h/sol.

През септември 2013 г. проведе различни контактни проучвания на скали в подножието на точката Solander. Производството на електроенергия падна до 346 Wh/sol на 16 септември 2013 г. (3430 сол) и до 325 Wh/sol на 9 октомври 2013 г. (3452 сол). Преди марсоходът Spirit да спре да отговаря на команди от Земята през 2010 г., неговите слънчеви панели произвеждаха само 134 Wh/sol, причинявайки температурата вътре в неговите жизненоважни модули да падне до -41,5 °C. В момента " е в процес на покоряване на 40-метровия хълм Соландер. Тъй като учените са предпазливи, „изкачването“ продължава изключително бавно, особено след като по време на него марсоходът изучава скали на различни височини, като по този начин се опитва да пресъздаде картина на вътрешната структура на Марс. В края на октомври 2013 г. се работи на височина до 6 метра спрямо околните равнини. „Изкачването“ продължава.

Към 7 декември 2013 г. (Sol 3508) общото разстояние, изминато от марсохода след кацането, е 38,7 км. Мощността на слънчевите панели беше 268 W*h/sol.

2014

8 януари в снимки “ , който практически не беше мърдал през последните дни, се забеляза малко камъче с диаметър 4 сантиметра, т.нар. Остров Пинакъли много различен на външен вид от околните скали, който липсваше в изображенията на същото място на 26 декември. Тъй като марсоходът почти не се движеше през този период, учените бяха объркани. По-нататък обаче се разбра, че камъкът е бил избит от почвата от марсохода при подхлъзване на място в началото на януари. Спектрометърът показа високи нива на магнезий, манган и сяра в остров Пинакъл. НАСА заяви, че е вероятно "тези водоразтворими съставки да са били концентрирани в скалата чрез излагане на вода".

На 17 април вихрушка издуха по-голямата част от праха от слънчевите панели на марсохода, което, както отбелязва пресслужбата на НАСА, значително увеличава количеството налична енергия за марсохода и прави възможни по-нататъшни изследвания.

На 28 юли НАСА обяви, че марсоходът е изминал повече от 40 км от началото на мисията, като по този начин е счупил рекорда за разстояние на движение по повърхността на извънземни планетарни тела, който принадлежи на Луноход-2 от 1973 г.

След като реши проблемите с паметта, възникнали в началото на септември, което изискваше няколко „рестартирания“, марсоходът продължи да се движи към кратера ОдисейИ Маратонскаядолини, пресичайки 41-километровата граница на 11 ноември.

2015

На 23 март 2015 г. НАСА съобщи за успешното мигане на енергонезависима флаш памет " . Въз основа на резултатите от сканирането инженерите стигнаха до извода, че проблемите са причинени от неизправност на един от 7-те фрагмента на флаш паметта. След това беше извършена софтуерна актуализация, която позволи на марсохода да заобиколи тази повредена част от флаш паметта и да използва останалата част от нея нормално.

Marathon Valley - снимка Възможност

Технически трудности

Дългият престой на Марс не мина безследно за “ , чиято мисия първоначално беше планирана за 90 дни. За 11 години работа се появиха редица технически неизправности:

• Проблеми с манипулатора;
• През 2007 г. „ появиха се проблеми в работата на дясното предно колело (пренапрежения) - подобен проблем, който забрани дясното предно колело на Spirit. Инженерите дадоха почивка на колелото, докато марсоходът прекара дълго време в изучаване на планинския изход. През декември 2013 г. тези проблеми се повториха. Екипът предприема проактивни стъпки за разрешаване на този проблем;
• Спектрометърът за инфрачервени термични емисии MiniTES е офлайн от 2007 г., когато огледалото му беше запушено от прашна буря, оставяйки го неспособен да прави изображения. За по-нататъшна работа на устройството е необходим силен вятър, който ще почисти външната повърхност на огледалото от прах;
• Миниатюрният Mössbauer спектрометър, който позволява определянето на железни съединения в скали, в момента е деактивиран. Използваният в него Кобалт-57 има период на полуразпад 271,8 дни, така че след 11 години работа той практически е изчерпал ресурса си. През зимата на 2011 г. Аз също се опитах да го приложа по някакъв начин, но в крайна сметка трябваше да прекарам няколко седмици, за да получа резултатите от една проба;
• След няколко години на Марс, " Имаше проблеми със свредлото му (RAT), с което прави малки вдлъбнатини в скалата. Тестването показа, че сензорите за насочване на свредлото към скалата не работят правилно, но инженерите, чрез препрограмиране на софтуера, решиха този проблем;
• Един нагревател не работи.
• 22 април 2013 г. “ доброволно превключени в състояние, което може да се опише като „режим на готовност“. Операторите на Земята научиха за това на 27 април 2013 г. Първоначалното тестване ни позволи да установим, че „ усети, че нещо не е наред в системите му на 22 април, докато измерваше прозрачността на атмосферата на Марс и премина в режим на готовност. Инженерите подозират, че марсоходът е решил да рестартира бордовия си компютър, докато камерите му правят снимки на Слънцето. 1 май 2013 г., по команда от Земята, „ успешно излезе от „режим на готовност” и възобнови научната си дейност.
• През декември 2014 г. НАСА съобщи за проблеми с енергонезависимата флаш памет, която „ използвани например за съхраняване на телеметрична информация. Преформатирането на файловата система не помогна. След това беше решено временно да се използва RAM за съхранение на данни, което позволи на марсохода да възобнови работата си. В бъдеще НАСА ще се опита да деактивира дефектната част от флаш паметта, така че останалата част да може да се използва по предназначение.

Научни резултати

предостави убедителни доказателства в подкрепа на основната цел на своята научна мисия: търсене и изучаване на скали и почви, които може да съдържат доказателства за минала водна активност на Марс. В допълнение към тестването на „водната хипотеза“, „ прави различни астрономически наблюдения и с негова помощ са изяснени параметрите на атмосферата на Марс.

На 7 юни 2013 г. на специална конференция, посветена на десетата годишнина от изстрелването „ , ръководител на научната програма на марсохода “ Стив Скуайърс заяви, че в древността на Марс е имало вода, подходяща за живи организми. Откритието е направено при изследване на камък, наречен Есперанс 6. Резултатите ясно показват, че преди няколко милиарда години този камък е бил във воден поток. Освен това тази вода е била прясна и годна за съществуването на живи организми в нея. Всички предишни доказателства за съществуването на вода на Марс бяха, че на планетата има течност, която прилича повече на сярна киселина. “ Намерих прясна вода.

Награди

За безценния принос“ при изследването на Марс в негова чест е кръстен астероид 39382. Името е предложено от Ингрид ван Хаутен-Грьоневелд, която заедно с Корнелис Йоханес ван Хаутен и Том Герелс откриват този астероид на 24 септември 1960 г.

Платформа за кацане наречена "Мемориална станция на Чалънджър".

История на марсохода

марсоход " Възможност" - второто устройство от две изпратени на Марс като част от програмата " Марсоход за изследване на Марс" Изстрелването от Земята се състоя на 7 юли 2003 г., седмица по-късно от изстрелването на неговия близнак, марсохода. Кацане на Марс, а именно в кратера Ийгъл на платото Меридиан, беше извършено на 25 януари 2004 г., три седмици по-късно от кацането на марсохода Spirit.

Според установената традиция името на проекта беше намерено в конкурс, победител в който беше деветгодишното момиче Софи Колис, родено в Сибир и осиновено от семейство от Аризона.

Работата на Opportunity продължава и до днес и държи рекорда за най-дълго време на работа сред устройствата, работещи на повърхността на Марс. Това се улеснява от факта, че слънчевите панели на марсохода се почистват от марсиански ветрове.

Имайки предвид безценния принос марсоход "Опортюнити"в изследването на Марс на негово име е кръстен астероид 39382. Това предложение идва от астронома Ингрид ван Хаутен-Грьоневелд, която открива този астероид заедно с Корнелис Йоханес ван Хаутен и Том Герелс на 24 септември 1960 г. Платформата за кацане на Opportunity беше наречена Challenger Memorial Station.

Цели на мисията

Основната задача на мисията беше да се проучат седиментни скали, които трябваше да бъдат намерени в кратера Гусев и кратер Еребус, където според предположенията. някога е имало езеро или море.

Мисията Mars Exploration Rovers трябваше да се справи с:

търсене и описване на разнообразие от скали и почви, които биха съдържали доказателства за водна среда в миналото на Марс. Включително търсене на проби с минерали, образувани под въздействието на валежи, изпарение или утаяване на вода или по време на хидротермална дейност;

определяне на изобилието и състава на скали, минерали и видове почви в зоната за кацане;

определяне на геоложките процеси, които са формирали района и химичния състав на почвата. Говорим за водна или вятърна ерозия, седиментация, хидротермални механизми, вулканизъм и образуване на кратери;

проверка на откритията, направени от сателита Mars Reconnaissance (). Това ще помогне да се определи точността и ефективността на различните инструменти, използвани за изследване на геологията на Марс от орбита;

Търсене на минерали, съдържащи желязо, и оценка на относителното изобилие на определени видове минерали, съдържащи или образувани във вода, като например съдържащи желязо карбонати;

класификация и дефиниране на процесите, които са образували минералите и геоложкия ландшафт;

търсене на геоложки характеристики, които са съществували на планетата заедно с наличието на течна вода на повърхността. Оценка на условията, благоприятни за появата на живот на Марс.

• Марсоходът Opportunity на повърхността на червената планета (снимка)

• Вратите на платформата за кацане се затварят около сгънатия марсоход.

• Автопортрет „Възможност“, декември 2004 г

• "Payson Outcrop" на западния ръб на кратера Еребус

• Група инженери и техници, работещи по "Блок за термоелектроника" (WEB)

• Кратерът Endeavour

Иновации в мисията Mars Exploration Rovers

Контрол на опасни зони

Марсоходите на мисията MER са оборудвани със система за наблюдение на опасни зони, която позволява безопасното им избягване при движение по повърхността на планетата. Такава система е въведена за първи път по време на изследването на Марс, тя е създадена в университета Карнеги Мелън.

Две други подобни програми служат за увеличаване на общата производителност. Първият контролира работата на двигателя, управлява колелата на марсохода, четката за почистване и инструмента RAT, предназначен за пробиване на скала. Вторият контролира работата на слънчевите панели на марсохода, пренасочва енергията към две батерии и изпълнява функциите на нощен компютър и часовник на марсохода.

Подобрено зрение

Общо двадесет камери помогнаха на марсоходите да търсят признаци на вода на повърхността на Марс, предоставяйки на земните учени висококачествени изображения на планетата.

Технологичният напредък помогна за намаляване на теглото и размера на камерите, позволявайки девет камери да бъдат монтирани на всеки марсоход и една на спускаемия модул. Камерите на марсоходите са създадени от Jet Propulsion Laboratory (JPL) и по това време са най-добрите камери, работени някога на друга планета.

Подобрено компресиране на данни

Данните, предназначени за предаване на Земята, бяха обработени от система за компресиране на данни, също разработена от Jet Propulsion Laboratory. Крайният размер на изображение от 12 мегабайта е само 1 мегабайт, като по този начин се постигат значителни икономии на памет. Всички изображения се разделят от програмата на групи от по 30 изображения, което намалява риска от загуба на данни при предаване към Deep Space Networks в Австралия.

Моделиране на карти на терена

Новаторска характеристика на мисията беше възможността да се създаде карта на околността. Подобна информация е много ценна за научния екип, тъй като помага да се знае маневреността и ъгълът на наклон на устройството. Стерео снимките ви позволяват да създавате триизмерни изображения, което ви позволява точно да определите местоположението и разстоянието до обекта на наблюдение.

Технология за меко кацане

Инженерите трябваше да се справят с трудната задача да намалят скоростта на космическия кораб от 12 000 мили в час при навлизане в атмосферата на планетата до 12 мили в час при удар с повърхността на Марс. Влизането, спускането и кацането на мисията Mars Exploration Rovers беше осъществено с помощта на много технологии от предшествениците му: мисиите Viking и Mars Pathfinder. За да се намали скоростта на спускане, беше използвана наследена парашутна технология и въпреки че масата на космическия кораб на мисията Mars Exploration Rovers е много по-голяма от предишните, основният дизайн на парашута не е променен, а само площта му е увеличена с 40 %.

Технологията на въздушните възглавници, използвана в мисията, също е усъвършенствана. Спускаемият модул, съдържащ марсохода, се съдържаше в сфера от двадесет и четири надути клетки. Синтетичният материал "Вектран", от който са направени въздушните възглавници, се използва и при производството на скафандри. Както стана ясно след няколко теста на падане, допълнителната маса е причинила сериозни щети и разкъсване на материала. В резултат на това инженерите разработиха двойна обвивка от въздушни възглавници, предназначени да избегнат сериозни щети по време на високоскоростни кацания, когато въздушните възглавници могат да влязат в контакт с остри камъни.

Научни резултати

Opportunity откри убедителни доказателства в подкрепа на основната си научна мисия: търсене и изследване на скални и почвени проби, които може да съдържат доказателства за активна водна дейност в миналото на Марс. В допълнение към тестването на „водната хипотеза“, марсоходът направи различни астрономически измервания и също така помогна да се изяснят някои параметри на марсианската атмосфера.

На 7 юни 2013 г. се проведе специална конференция, посветена на десетата годишнина от изстрелването на Opportunity, на която ръководителят на научната програма на марсохода Стив Скуайърс заяви, че в древността на Марс е имало вода, подходяща за живот организми. Такива заключения бяха направени по време на изследване на камък, наречен "Esperance 6". Резултатите показват, че преди няколко милиарда години този камък е бил в контакт с воден поток.
Важното е, че тази вода е била прясна и годна за живеене на живи организми. Преди това всички доказателства за съществуването на вода на Марс само показваха, че на повърхността на планетата има определена течност, по-скоро като сярна киселина, и с помощта Програма за възможностиОткрити са следи от излагане на прясна вода.

Преди 10 години, на 25 януари 2004 г., марсоходът Opportunity кацна успешно на повърхността на Червената планета. Към днешна дата времето за работа е надхвърлило 40 пъти първоначално планираното. И тъй като устройството все още е в много добро състояние, очевидно това не е границата. Още по-необичаен е фактът, че след всички тези години на Марс, Opportunity все още е в състояние да изненада учените. Пример за това е статията от тази седмица в Наука, както и най-новата история на камъка, чийто произход все още е неизвестен.

През 10-те години работа Opportunity измина 38,7 километра, видя 3556 марсиански изгрева, направи няколко хиляди снимки, потъна в пясък, потъна в прах, загуби брат си Spirit, изследва почти дузина кратери и за първи път откри метеорит на повърхността на друга планета и получи неопровержимо доказателство за съществуването на вода на повърхността на Марс. Мисията на марсохода беше планирана да продължи около три месеца - никой не можеше да си представи, че ще отнеме толкова време. Възможно е след доста успешната многогодишна работа на Viking някои инженери от НАСА да са се надявали на това, но никога не са правили подобни прогнози на глас.

Ограничението, което експертите смятаха за ключово при изчисляването на гарантираното време на мисията, беше свързано с работата на слънчеви панели - единственият източник на енергия за Spirit и Opportunity. Opportunity е оборудван с най-добрия тип батерии за времето си, базирани на галиев арсенид. Но дори и най-модерните слънчеви панели на Марс постепенно се покриват с прах и с течение на времето ефективността им би трябвало да е спаднала толкова много, че устройството вече да не може да задоволи нуждите си от електричество. И се нуждае от енергия не само за движение или комуникация със Земята, но и за собственото си отопление: по време на марсианската нощ температурата пада до минус 90 градуса и по-ниско, така че чувствителната електроника на марсохода е скрита в специално термично изолирано отделение, което трябва да се нагрее.

За да се избегнат евентуални трудности със слънчевите панели, в дизайна на наследника на Opportunity, Curiosity, те бяха заменени с радиоизотопен термоелектрически генератор. Той не само генерира енергия независимо от Слънцето, но и загрява устройството отвътре. По този начин, дори при ниска ефективност на нагревателния елемент, тази предполагаемо „изхвърлена“ енергия се използва.

Инженерите на Opportunity вярваха, че натрупването на прах върху слънчевите панели в крайна сметка ще накара марсохода първо да спре да се движи и след това да замръзне напълно. Това обаче не се случи. Както се оказа, марсианският прах не е толкова страшен - той не се привлича електростатично към слънчевите панели и доста лесно се издухва от вятъра. Особено през марсианската зима. Например миналата година ефективността на батерията беше приблизително 47 процента, а след скорошното взривяване се увеличи до 60 процента.

На юбилейната пресконференция, на въпрос на журналист за тайната на дълголетието на марсохода, заместник-ръководителят на научната програма Рей Ардвинсън отговори в духа, че „това е просто много добра американска кола“. Това може да е вярно, но си струва да запомните, че тази надеждност има своите тънкости.

Не напразно устройствата-близнаци „Дух“ и „Възможност“ бяха изстреляни заедно на Марс - това направи възможно радикално намаляване на вероятността от провал на общата мисия. „Духът“ остана същият до десетилетие работа - през март 2009 г. той падна в пясъчен капан. След продължителни опити да го спаси, НАСА реши да превърне устройството в стационарна станция. Но дори и в този си вид братът близнак не издържа дълго - за последен път се свърза с него на 22 март 2010 г. Очевидно това се дължи на проблеми с паметта и електрониката, които, между другото, бяха наблюдавани преди това в Opportunity.

Трябва да се отбележи, че самият Opportunity почти се превърна в стационарен обект през 2005 г. Роувърът се заби в дюната на Чистилището с четири от шестте си колела и се измъкна само по чудо. Тогава ситуацията беше спасена от задълбочено моделиране на терена, извършено на Земята, въз основа на резултатите от което инженерите разработиха стратегия за освобождаване на марсохода от пясъчен плен, премествайки го с няколко сантиметра на ден. И, разбира се, „Възможността“ имаше голям късмет, тъй като не „седна“ на камък, както се случи по-късно с неговия по-малко щастлив брат.

Що се отнася до научната част на мисията, с нея се случи доста забавна ситуация. И двата марсохода изпълниха основната си задача - търсене на следи от съществуването на вода в миналото на повърхността на планетата - много бързо, все още в рамките на „задължителната програма“. Тази задача е формулирана в максимата „следвай водата“, която устройствата внимателно следват през първите години.

Изображение: НАСА

На 2 март 2004 г., дори преди планираната пресконференция на НАСА, медиите съобщиха, че марсоходите са успели да докажат, че „Марс в миналото е бил топла и влажна планета, на която са можели да живеят микроорганизми“. Откритието се основава на изследване на разкрита твърда скала, по-точно на едно разкритие, наречено Ел Капитан. Пробивайки тази незабележима скала, Opportunity открива, че тя има слоеста структура и съдържа магнезиеви и железни сулфати (включително ярозит), които могат да се образуват само в присъствието на вода.

От този момент нататък никой от учените не се съмнява в наличието на вода на древния Марс. Откритието обаче продължи да се потвърждава. Първо Spirit направи това, четири години по-късно водата от марсианската почва беше директно получена от апарата Phoenix, а миналата година Curiosity откри пресъхнало корито на поток, пълно с камъчета. И дори за неспециалист останките от този поток изглеждат толкова убедителни, че никой не се съмнява в съществуването на марсиански резервоари.

След като водата беше открита, оставаше да се разбере каква е водата. По-точно доколко тя прилича на нашата земна вода и способна ли е да поддържа съществуването на микроорганизми. И въпреки че изясняването на този въпрос не беше част от основните задачи на Opportunity, благодарение на удивителната си дълготрайност тази цел също беше изпълнена.

По време на първата част от експедицията си Opportunity изучава главно пясъчници. Тези скали са се образували в условия на висока киселинност и голямо количество кислород – в среда, не особено благоприятна за живот. Възможно е да се намерят по-интересни минерали с участието на „въздушна поддръжка“.

Снимка: NASA/JPL-Caltech/USGS/Cornell University

Камерата CRISM, инсталирана на Mars Reconnaissance Orbiter на един от израстъците на кратера Endeavour, откри потенциално подобни на глина скали, които се образуват при по-меки условия. Но от орбита те са много трудни за виждане и идентифициране. „Опортюнити” успя да докаже, че това са те – резултатите от изследването в настоящата юбилейна статия в Наука.

Марсоходът успя да открие значително по-стари минерали от силикатните пясъчници - глини, които са се образували преди около 3,7 милиарда години. Тяхната структура е такава, че не биха могли да се появят в много кисела среда. Такива филосиликати се образуват на дъното на резервоари с почти неутрално или в най-лошия случай леко кисело рН. Подобни резултати наскоро получи и Curiosity, което обаче по никакъв начин не омаловажава значението им, тъй като минералите са открити в съвсем различни части на планетата.

Историята за „скитащия камък“ послужи като „черешката на тортата“ за юбилейната статия. Неговите ентусиасти проучиха изображенията, получени от устройството на 3536-ия и 3537-ия марсиански дни. На един от тях няма камък (необичаен тъмночервен цвят с бяла граница), но на другия се появява. Учените от НАСА не знаят откъде е дошъл този камък и вече са нарекли външния му вид „“, което изисква обяснение. Засега има две версии: или „скитащият камък“ е бил изхвърлен изпод колелото на марсохода по време на завой, или, по-малко вероятно, е бил изхвърлен от малък метеорит, паднал близо до Opportunity. Какво всъщност се е случило ще установи анализът, който екипът планира да проведе скоро – преди марсоходът да тръгне на по-нататъшното си пътуване към Соландер Хил. Този път може да отнеме година или две, в зависимост от това на какви интересни обекти се натъкне по пътя.

Mars Exploration Rover е известна програма на НАСА, насочена към цялостно изследване на планетата Марс. Като част от тази програма два марсохода - Spirit и Opportunity - бяха доставени почти едновременно на повърхността на "червената планета". През 2012 г., поради повреда на апарата Spirit и формулиране на нови научни задачи, НАСА достави на повърхността на планетата марсоход от ново поколение Curiosity, който е значително по-голям и по-тежък от своите предшественици.

Първи стъпки на планетата Марс: Дух и възможност

Марсоходът Spirit кацна на повърхността на Марс на 3 януари 2004 г. Opportunity се присъединява към него на 25 януари същата година. Що се отнася до третия световноизвестен марсоход Curiosity, той достигна повърхността на Марс на 6 август 2012 г. и веднага започна работа.

Трябва да се каже, че Spirit е направил редица интересни открития. По-специално, въз основа на резултатите от проби от марсианска почва, взети от това устройство, учените успяха да предположат, че в миналото на Марс е имало отлични условия за живот на микроорганизми. Въпреки факта, че мисията на този марсоход трябваше да продължи 90 дни, той беше използван повече от шест години. Комуникацията с Духа е прекъсната на 23 юли 2010 г.

Opportunity, който пристигна три седмици по-късно от Spirit, все още работи. Трябва да се отбележи, че Opportunity успя да открие следи от цял ​​сух океан на Марс. Освен това той има много точни измервания на различни параметри на марсианската атмосфера.

Curiosity Mars Exploration

Марсоходът Curiosity е не само отличен марсиански роувър от ново поколение, но и доста голяма автономна химическа лаборатория. Основната задача на използването на това устройство е да се проведат редица задълбочени изследвания на почвата и атмосферата. В момента марсоходът изучава геоложката история на „червената планета“ в кратера Гейл, където е възможно да се работи с дълбоки почви.

Марсоходът, който на Земята тежи 900 кг, е дълъг 3 метра и широк 2,7 метра, има 3 чифта колела с диаметър 50 см, способен е да се движи във всяка посока и да предава данни за почвени проби, изображения от повърхността на планетата и друга ценна информация за Земята. Очакваното време на мисията е 1 марсианска година, което се равнява на 687 земни дни.

Първата цел след кацането, която NASA Curiosity завърши безопасно на 6 август тази година в кратера Гейл с диаметър 150 км, беше пътуване до подножието на планината Шарп. Самата планина е с височина 5,5 км. Целта е да се проучи версията за въздействието на водните потоци, които някога са оголили склоновете на планината Шарп, но в момента марсоходът на мястото на кацане не е открил толкова вода, колкото се очаква от изчисленията, само 1,5%. Но предполагаха наличието му от 5,6 до 6,5%.

Основните резултати от работата на Curiosity са, че той определи двуслойния характер на марсианската почва. Първият, така нареченият сух слой, практически не съдържа вода. В същото време на дълбочина над 40 см водното съдържание е около 4%.

И сега, използвайки насложени филтри, получихме висококачествени изображения от Марс, които бяха предадени от марсохода Curiosity. Едно от изображенията показва подножието на планината Шарп, към която се насочва Curiosity.

Въпреки това са получени първите реални хронични данни от Марс. Температурата на околния въздух е +3 градуса по Целзий и няколко интересни снимки, на една от които ясно се вижда планината Шарп, към която се движи марсоходът. Вярно, че ще го достигне едва до новата година на земята, защото скоростта му е много ниска, само 0,14 км/ч.

(Видео на повърхността на планетата Марс, предавано от марсохода Curiosity)

Преди да се насочи към планината, марсоходът на НАСА Curiosity провери цялото оборудване, направи много снимки, премести бормашината и тества лазерен пистолет, чиято цел не е да предпазва от марсианци, а да събира анализи на проби от почва и въздух на разстояние .

В момента от трите марсохода, изстреляни от 2003 г. насам, два работят на Марс. През това време са направени много научни открития от различен мащаб.

Водещи световни експерти смятат, че в основата на успеха на американските марсоходи е способността на техните създатели да се учат от собствените си грешки. Съответно всяко ново устройство става по-модерно от своите предшественици.

Интересен факт. Служителите на НАСА са предоставили възможност за първи път да се запознаят с „марсианците“. Така че след кацането първото нещо, което марсоходът направи, беше да поздрави пустинната планета с гласа на директора на НАСА Чарлз Болдън и да изпрати песента Will.I.Am на земята.

Желанието да разберем мистериозния свят на космоса не напуска човечеството и до днес. Точно сега, на разстояние 228 милиона километра от Земята, марсоходът Opportunity лежи в латентно състояние, чакайки момента, когато пясъчната буря ще свърши, за да може да продължи да изследва четвъртата най-отдалечена от Слънцето планета.

Защо марсоходът е наречен така?

Разпространената английска дума възможност беше избрана в резултат на конкурс, организиран от самата НАСА, и 9-годишната Софи Коли го спечели. Въпреки руския си произход (родена в Сибир, тя е осиновена от семейство от Аризона), момичето ясно разбира превода на думата - възможност. Ако започнем да превеждаме на руски по-точно, това ще се окаже възможност. И това име послужи като талисман за марсохода: той засядаше много пъти в коварна чужда земя, изправяше се пред пясъчни бури, изпитваше трудности с комуникацията и получаването на енергия, но все пак излезе победител, дори когато хората на Земята престанаха да вярват в него.

Цели и цели на мисията

През последните 14 години програмата Opportunity претърпя значителни промени. Днес тя изпълнява много мултидисциплинарни задачи:

• Изследва различни земни маси, за да види дали някога са били изложени на вода, като например изпарение. Учените се интересуват дали в миналото на тази планета са съществували микроорганизми.
• Съставя подробна карта на повърхността и търси отговори на въпроса какви процеси са формирали Марс такъв, какъвто е. За да направи това, той анализира всички минерали в земята, търсейки онези, които ще бъдат непознати на човечеството.

Марсоходът е разработен, за да изследва седиментни скали, образувани в кратери, които някога може да са били част от океана.
Всички тези експерименти служат на една цел: да се разбере дали е възможно в бъдеще да се появи живот в познатия смисъл толкова далеч от Земята.

Място за кацане

Марсоходът кацна на изследваната повърхност през януари 2004 г. и до 10 юни 2018 г. функционираше правилно, надминавайки дори най-смелите очаквания на разработчиците с 55 пъти! Просто няма други примери за такива успешни изстрелвания.

Както беше планирано, марсоходът Opportunity кацна на повърхността на 22-метровия кратер Eagle. За изследователите беше приятна изненада, че марсоходът се приземи толкова точно, само на 25 км от целта си.

Как беше засадена Opportunity

Кацането на повърхността на червената планета е невероятно трудно: осем превозни средства се разбиха върху нея по време на кацане, а още няколко се провалиха в първите минути след кацането. Цялата трудност се състои в това, че атмосферата на Марс е разредена и не е възможно бързо да се намали скоростта поради ниската й плътност.
Opportunity успя да кацне успешно благодарение на технологията, използвана при изстрелването на съветските роувъри на Марс. Кацането се проведе на три етапа:

1. Връщане в атмосферата
   Този етап беше най-лесният за марсохода, беше необходимо само да се приближи до Марс на достатъчно разстояние и тогава силата на гравитацията започна да действа.
2. Спускане
   Най-важното беше да има време да се забави в атмосферата, така че марсоходът да не се разбие върху твърди скали. За целта са използвани три ракетни двигателя. След като получи снимки на повърхността през камерата, главният компютър определи началната скорост на спускане и даде команда на реактивните двигатели.
3. Кацане
   По-издръжливи материали биха могли да защитят устройството, но тяхното добавяне би означавало увеличаване на масата, което не можеше да бъде позволено. Роскосмос се погрижи за тази сцена и оборудва Opportunity с въздушни възглавници, състоящи се от 24 клетки.

Той се озова в кратера на Орел случайно, но това съвпадение на обстоятелствата изигра в ръцете на изследователите: след като проучи почвата, той направи изводи за съществуването на вода в тази почва в миналото.

Характеристики на марсохода

Марсоходът Opportunity има внушителната маса от 185 килограма, а общата маса на модула за прехвърляне, спускаемия модул и самия марсоход е 1063 килограма. Размерите му са: 1,5 метра височина, 2,3 метра дължина и 1,6 метра ширина. За извършване на завои се използват независими електродвигатели. Маневреността му се гарантира от шест колела. Един от тях може да се върти, за да копае в земята и да извлича почвени проби (докато остава неподвижен). Максималната скорост е 50 мм в секунда, въпреки че средната скорост е 5-та част.

С какво е оборудван марсоходът?

• Очите на Opportunity са панорамни камери, които правят снимки с висока разделителна способност и ги изпращат до контролния център. Навигационните се снимат в по-ниска резолюция и са необходими директно, за да може марсоходът да оцени ситуацията и да не се блъсна неволно в препятствие.
• Магнитите събират магнитни прахови частици, а рентгенов спектрометър анализира от какви вещества е изградена почвата.
• За вземане и анализ на почвени проби са необходими бормашини, микроскоп и няколко спектрометъра.

Контролна система

Навигацията се осъществява чрез мощен компютър, надеждно защитен от температурни промени, характерни за тези земи.
Точно в центъра на устройството е разположен модулът, отговарящ за всички процеси, протичащи в електронния мозък. Осигурява правилната работа на всички сложни роувър системи. За да предаде данните, събрани за един ден, механичният изследовател има само 16 минути веднъж на ден, когато орбиталният апарат Mars Odyssey влезе в обхват. Изпратеният радиосигнал достига Земята в най-добрия случай за 4 минути. Луната и Слънцето могат да влошат комуникацията, ако са на пътя на радиовълните. Тогава съобщението ще достигне нашата планета в рамките на 20 минути.

Захранване

Opportunity получава цялата си енергия от слънчеви панели, разположени отстрани. Те се състоят от много клетки, което значително повишава тяхната надеждност: ако една от тях се повреди, това няма да засегне останалите.
В сравнение с предшествениците си, тези слънчеви панели са в състояние да абсорбират три пъти повече светлина, излъчвана от Слънцето. И всичко това благодарение на една иновация - троен слой галиев арсенид.

Най-важните открития на марсохода

През юни 2004 г., в самото начало на своята мисия, Opportunity брилянтно изпълни това, което учените нарекоха най-важната задача: спускане в кратера Endurance и изучаване на скалите. Администраторите на НАСА не бяха сигурни, че ще може да излети обратно, но до средата на декември успешно се завърна и започна да постига планираните цели.

През януари следващата година марсоходът откри първия метеорит в човешката история на друга планета. Наричаха го Heat Shield Rock, защото беше открит зад топлинния щит на марсохода.

Най-вече инициаторите на космическата експедиция се гордеят, че тяхното дете е успяло да намери доказателства за съществуването на прясна вода на червената планета. Намереният от марсохода камък е бил в поток вода, което още веднъж потвърждава предположенията на учените за миналото на Марс.

Наблюденията от орбита не дадоха на земляните практически никакви познания за климата на червената планета, но Opportunity успя да характеризира разпределението на топлите слоеве в атмосферата и да направи изводи за времето на Марс.

Въпреки че не е проектиран да наблюдава нощното небе, роувърът проследи комети, докато преминаваха наблизо на няколко пъти. Използван е и за наблюдение на спътниците на планетата: .