Възможност: Най-продължителният марсоход на Марс

Opportunity Rover Self-Portrait От 2007 г.

Възможността на НАСА за изследване на Марс за изследване на Марс използва своята панорамна камера (Pancam) по време на мисиите 1282 и 1284 (2 септември и 4 септември 2007 г.), за да вземе изображенията, комбинирани в този мозаечен изглед на марсохода. Изгледът надолу пропуска мачтата, върху която е монтирана камерата. Изображението е публикувано на 17 февруари 2012 г. (Кредит на изображението: NASA/JPL-Caltech/Cornell)



Марсоходът Opportunity работи на Марс от януари 2004 г. до юни 2018 г., когато чудовищна прахова буря заглуши робота с размера на количката за голф завинаги.



Първоначално предназначена да издържи 90 дни, машината пропълзя повече от разстоянието на маратон (26,2 мили или 42,1 километра) през дългия и изпълнен живот. По време на смъртта си километражът на роувъра показваше 45,16 км (28,06 мили).

Едно от най -големите научни открития на Opportunity беше потвърждаването на наличието на стояща вода на Марс за дълги периоди. Марсоходът откри наличието на хематит, гипс и други скали на Марс, които са склонни да се образуват във вода на Земята, а също така са открити доказателства за древни хидротермални системи.



Възможността също така показа, че е възможно да се управлява роувър повече от десетилетие на друга планета, като се преодоляват инженерните и шофьорските проблеми, докато той продължава да извършва научна работа.

Възможността замълча, когато глобална прашна буря обхвана Марс през юни 2018 г. Ровърът изисква слънчева енергия за работа, а по време на силни прахови бури има твърде много частици във въздуха, за да позволи на слънчевата светлина да достигне до слънчевите панели на Opportunity. НАСА се опитваше да събуди Opportunity в продължение на месеци, но така и не получи отговор, а роувърът бе окончателно обявен за мъртъв през февруари 2019 г.

Възможността генерира огромно научно наследство, което ще помогне в работата на все още активния марсоход Curiosity на НАСА и предстоящия марсоход Марс 2020.

Обобщение на мисията и дизайн



Opportunity и неговият близнак, Spirit, са разработени като част от програмата за изследване на Марс на НАСА. НАСА е изпратила много мисии до Червената планета от 60 -те години на миналия век, като някои от видни мисии включват Маринер 9 (първият орбитален апарат), Viking 1 и Viking 2 (първите десанти) и Sojourner/Pathfinder (първият марсоход). През последните две десетилетия НАСА се фокусира върху изпращането на мисия на Марс възможно най -често, което означава на всеки две години по времето, когато Земята и Марс се приближават относително близо един до друг в орбитите си.

Основните цели на двата роувъра, според НАСА , трябваше да определят дали животът, какъвто го познаваме, би могъл някога да е възникнал на Марс (с акцент особено върху търсенето на древна вода) и да характеризира климата и геологията на Марс. Информацията, събрана от тези марсоходи, ще бъде подобрена с наблюдения от орбита-като тези, събрани от дългогодишната работа на НАСА Марс разузнавателен орбитален апарат - и ще информира бъдещите мисии до Червената планета.

Марсовете за проучване на Марс получиха имената си от 9-годишната Софи Колис, която беше победителка в конкурса за имена, проведен от НАСА (със съдействието на Планетарното общество и спонсорството от производителя на играчки Lego). Роденият в Сибир Колис е осиновен на 2-годишна възраст и се премества да живее с новото си семейство в Скотсдейл, Аризона.



„Живеех в сиропиталище“, пише Колис в печелившото си есе. - Беше тъмно, студено и самотно. През нощта погледнах към искрящото небе и се почувствах по -добре. Сънувах, че мога да летя там. В Америка мога да сбъдна всичките си мечти. Благодаря ви за „Духа“ и „Възможността“.

Mars Exploration Rovers стартира през 2003 г. - Opportunity на 7 юли, а Spirit на 10 юни - на борда на ракети Delta II. Те се впуснаха в а 283 милиона мили (455,4 милиона км) пътуване за лов на вода на Марс. Цената от 800 милиона долара за двата роувъра обхваща набор от научни инструменти, включително панорамна камера, микроскопичен фотоапарат, инженерни камери, три спектрометра, инструмент за скално износване и магнитна решетка. Роувърите също имаха малка ръка, която им позволяваше да получават снимки и данни отблизо от интересни научни цели.

Ранна работа на Марс

НАСА беше заинтригувана от слой хематит, който орбиталният глобален геодезист на Марс забеляза отгоре, разположен на равнината Меридиани на марсианския екватор, и реши, че това ще бъде мястото за кацане на Opportunity. Тъй като хематит (железен оксид) често се образува в регион с вода, НАСА беше любопитна как водата е попаднала там и къде е отишла водата.

384-килограмовият роувър направи окончателното си приближаване до Марс на 25 януари 2004 г. Той разора през Марсианска атмосфера , изскочи парашут и след това се изви на повърхността в пашкул от въздушни възглавници. Възможността се спря в плитък кратер само на 20 фута в диаметър, зарадвайки учените, когато първите снимки се излъчиха обратно от Червената планета.

„Вкарахме междупланетна дупка в едно на 300 милиона мили“, казва Стив Скуирес, планетарен учен от университета Корнел и главен изследовател на научните инструменти на марсохода. съобщение за новините малко след кацането.

В началото на март, само шест седмици след кацането, Opportunity идентифицира скален отвор, който показва доказателства за течно минало. Скалите в Гуадалупе (регион на Марс) имаха сулфати, според НАСА , както и кристали, израснали вътре в нишите - и двата знака за вода. Духът откри карбонати и хематит, още доказателства за вода, същата седмица. Възможността също откри хематит в малки сфери, които НАСА нарече „боровинки“ поради техния размер и форма. С един от своите спектрометри Opportunity откри доказателства за желязо в група боровинки, когато го сравнява с голата подлежаща скала.

Преди мартът да приключи, Opportunity откри още доказателства за вода, този път от изображения на скални издатини, които вероятно са се образували от находище на солена вода в древното минало. Хлорът и бромът, открити в скалите, спомогнаха за утвърждаването на теорията.

Това беше положително начало на мисията на Opportunity - и марсоходът дори не беше напуснал кратера, където е кацнал. Преди 90-дневната основна мисия на Opportunity да приключи, роувърът с размер на количката за голф излезе от кратера Eagle и се осмели към следващата си научна цел на около половин миля: кратера Endurance. Той забеляза още водни знаци там през октомври 2004 г.

Затънал в пясъка

Един от най -опасните моменти на Opportunity дойде през 2005 г., когато марсоходът беше затънал в пясъка в продължение на пет седмици. НАСА пусна марсохода на „сляпо шофиране“ на 26 април 2005 г., което означава, че ровърът не проверяваше за препятствия, докато вървеше. След това Opportunity се ора в 12-инчова (30 сантиметра) пясъчна дюна, където първоначално шестколесният роувър имаше проблеми с излизането.

За да спаси наклонения роувър, НАСА проведе тестове върху модел на марсохода в симулирана марсианска „пясъчна кутия“ в Лабораторията за реактивни двигатели. Въз основа на наученото в пясъчника, шофьорите на роувъра след това изпратиха поредица от команди до Opportunity. На ровера му бяха необходими около 192 м въртене на колелата, преди да успее да се придвижи напред с 1 м, но в крайна сметка той се освободи в началото на юни 2005 г. Съобщи НАСА .

НАСА избра да премести ровъра напред на по-внимателни стъпки, което беше особено важно, защото Opportunity загуби пълното използване на дясното си предно колело (поради задръстен кормилен мотор) само няколко дни преди да се забие в пясъка. Роувърът все още може да се движи отлично с другите си три управляеми колела, каза НАСА.

Опитът на Opportunity в пясъка беше полезен през октомври 2005 г., когато НАСА откри необичайни проблеми с сцеплението в марсианския слънчев ден, или сол, 603. Само на 16 фута в планираното 148-футово управление, система за проверка на приплъзване на борда автоматично спря ровъра когато е загубил сцепление и е преминал програмирана граница за броя на завъртанията на колелата, според НАСА . Два сола по -късно Opportunity успя да се отдръпне и продължи.

Кратер Виктория

В края на септември 2006 г., след 21 месеца на Марс, Opportunity стигна до кратера Виктория. Той обикаляше джантата в продължение на няколко месеца, правейки снимки и разглеждайки отблизо наслоените скали около кратера. След това НАСА взе смело решение през юни 2007 г. да използва Opportunity в кратера. Това беше риск, тъй като не беше ясно дали марсоходът може да се изкачи отново, но НАСА каза, че науката си заслужава.

„Научната привлекателност е възможността да се изследват и изследват съставите и текстурите на откритите материали в дълбините на кратера за улики за древна, влажна среда“, се казва в съобщение на НАСА. „Тъй като марсоходът пътува по -надолу по склона, той ще може да изследва все по -стари скали в откритите стени на кратера.“

Пътуването надолу беше прекъснато от силна прашна буря през юли 2007 г. Възможностите за генериране на енергия на Opportunity спаднаха с 80 % само за една седмица, тъй като слънчевите й панели се покриха с прах. В края на месеца силата на Opportunity спадна до критични нива. НАСА се притесняваше, че марсоходът ще спре да работи, но Opportunity се справи.

Едва в края на август небето се разчисти достатъчно, за да може „Възможност“ да възобнови работата и да се насочи към кратера. Opportunity прекарва около година в скитане през кратера Виктория, разглеждайки отблизо слоевете на дъното, които според учените вероятно са оформени от вода.

Възможността излезе успешно през август 2008 г. и започна постепенно пътуване до Endeavour, разположен кратер На 13 мили (21 км) . Това може да не изглежда далеч, но отне около три години, за да стигне дотам, тъй като марсоходът направи няколко спирки, за да разгледа интересни научни цели по пътя. Възможността достигна кратера през август 2011 г. Дотогава близнакът му Spirit беше умрял в пясъчен капан. (Той заседна през март 2010 г., а НАСА обяви роувъра за несъществуващ през 2011 г., след като марсианската зима отмина и агенцията не чу нищо от заседналия роувър.)

Изследване на Endeavour и нулиране на паметта

Изпитите за история на водата на Opportunity продължиха в Endeavour с един пример като сонда от 2013 г. на скала, наречена Esperance. Скалата не само има глинени минерали, произведени от вода, но имаше достатъчно течност, за да „изхвърли йони, освободени от тези реакции“, Скот Макланен, професор в Държавния университет в Ню Йорк и дългогодишен плановик за Opportunity's научен екип, каза тогава .

През 2014 г. и началото на 2015 г. НАСА направи няколко опита да възстанови възможностите на флаш паметта на Opportunity, след като марсоходът изпита проблеми. Флаш паметта позволява на марсохода да съхранява информация дори когато е изключен, например в случай на лоша буря. През 2015 г. НАСА реши да продължи повечето операции с памет с произволен достъп, която съхранява данни само когато захранването на марсохода е включено. Тогава НАСА заяви, че единствената промяна в операциите ще бъде изискваща възможност за незабавно изпращане на данни с висок приоритет вместо да съхранявате данните за по -късна доставка.

Въпреки случайните неуспехи, Opportunity постави рекорд за шофиране извън света през юли 2014 г., когато успешно премина 40,01 мили, превишавайки разстоянието от дистанционно управляемия от Съветския съюз лунен роувър Lunokhod 2 през 1973 г. През март 2015 г. той премина още един огромен етап: изминаване на маратонско разстояние (26,2 мили или 42,2 км) на Марс.

От неговия изглед вътре в Endeavour, марсоходът регистрирани изображения на кометата Siding Spring когато леденият обект прелетя от Марс на разстояние 87 000 мили (139 500 км) през октомври 2014 г. През януари 2015 г., Opportunity направи снимки от висока точка на ръба на Endeavour, на около 440 фута (134 м) над равнината около кратера. След това, през март 2015 г., НАСА обяви, че марсоходът - докато гледаше към район с прякор Marathon Valley - е видял скали със състав, различен от други, изследван от Spirit или Opportunity. Една от характеристиките на скалите беше високи концентрации на алуминий и силиций . Този състав е първият път, когато такива скали са открити на Марс.

След като преживя марсианска зима, през март 2016 г. Възможността се справи с най -стръмния си склон досега - наклон от 32 градуса - докато се опитвате да достигнете цел на хребета Кнудсен, в района на долината Маратон. Докато инженерите наблюдавали как колелата на марсохода се плъзгат в пясъка, те решили да изоставят целта и да продължат напред.

НАСА обяви, че е така приключващи операции в Marathon Valley през юни 2016 г., и добави, че наскоро Opportunity получи мащабен вид на „червен тон, ронлив материал“ по южния склон на долината. Възможността изтърка част от този материал с колело, разкривайки някои от най -високото съдържание на сяра, наблюдавано на Марс. НАСА заяви, че изтърканото колело има данни за магнезиев сулфат, вещество, което би могло да се утаи от водата.

Прахова буря през 2018 г.

В края на май 2018 г. регионална прахова буря на Марс се разшири бързо . Небето потъмня над Opportunity, тъй като бурята достигна планетарни размери на 20 юни. Opportunity, която по това време беше в добро здраве и все още работеше в Endeavour, последно разговаря със Земята на 10 юни, докато слънчевите й панели не можеха да вземат достатъчно енергия за комуникации. Очакваше се марсоходът да остане достатъчно топъл през бурята, за да оцелее, но учените и инженерите поставиха под въпрос колко бързо може да се възстанови изветрелият ровър, ако изобщо.

Когато на Марс се случат бури, огромни облаци прах не позволяват слънчевата светлина да достигне повърхността. По -високите нива на тау, мярка за непрозрачност на атмосферата, показват, че за Opportunity е достъпно по -малко слънчева светлина. Роувърът изисква тау по -малко от 2,0, за да презареди батериите си. Обикновено тау на сайта на Opportunity е около 0,5, Съобщи НАСА . Opportunity измерва тау от 10,8 на 10 юни 2018 г., в деня, в който спря да предава обратно на Земята.

НАСА продължи да слуша сигнали от Opportunity в продължение на месеци чрез Deep Space Network - мрежа от антени, които комуникират с космически кораби в цялата Слънчева система. Никакъв сигнал не е получен и Opportunity най -накрая е обявен за мъртъв през февруари 2019 г.