10 лет назад, 25 января 2004 года, марсоход «Оппортьюнити» успешно опустился на поверхность Красной планеты. К настоящему моменту время его работы превысило изначально запланированное в 40 раз. А поскольку аппарат до сих пор находится в очень хорошем состоянии, по-видимому, и это не предел. Еще более необычен тот факт, что после стольких лет на Марсе «Оппортьюнити» по-прежнему способен удивлять ученых. Примером тому - на этой неделе статья в Science , а также недавняя история с камнем, происхождение которого до сих пор не установлено.
За 10 лет работы «Оппортьюнити» преодолел 38,7 километра пути, видел 3556 марсианских рассветов, сделал несколько тысяч фотографий, тонул в песке, покрывался пылью, потерял родного брата «Спирит», обследовал почти с десяток кратеров, впервые обнаружил метеорит на поверхности другой планеты и получил неопровержимые доказательства существования на поверхности Марса воды. Планировалось, что миссия марсохода продлится около трех месяцев - никто не мог и подумать, что она так затянется. Не исключено, что после довольно успешной многолетней работы «Викинга» некоторые инженеры NASA на это надеялись, но вслух такие прогнозы они никогда не произносили.
Ограничение, которое специалисты считали ключевым при расчете гарантированного времени миссии, было связано с работой солнечных батарей - единственного источника питания «Спирита» и «Оппортьюнити». На «Оппортьюнити» были установлены батареи лучшего в свое время типа, на основе арсенида галлия. Но даже самые совершенные солнечные панели на Марсе постепенно покрываются пылью, и со временем их эффективность должна была упасть настолько, что аппарат уже не смог бы обеспечивать свои потребности в электричестве. А энергия нужна ему не только для движения или связи с Землей, но и для собственного обогрева: во время марсианской ночи температура падает до минус 90 градусов и ниже, поэтому чувствительная электроника ровера спрятана в специальном теплоизолированном отсеке, который необходимо подогревать.
Чтобы избежать возможных сложностей с солнечными батареями, в конструкции наследника «Оппортьюнити» - «Кьюриосити» - их заменили на радиоизотопный термоэлектрический генератор. Он не только вырабатывает энергию независимо от Солнца, но и нагревает аппарат изнутри. Таким образом, даже при небольшой эффективности теплоэлемента эта якобы «выброшенная» энергия идет в дело.
Инженеры «Оппортьюнити» полагали, что скопление пыли на солнечных панелях в конечном итоге приведет к тому, что марсоход сначала перестанет двигаться, а затем и вовсе замерзнет. Однако этого не случилось. Как выяснилось, марсианская пыль не так уж страшна - она не притягивается электростатически к солнечным панелям и довольно легко сдувается ветром. Особенно во время марсианской зимы. К примеру, в прошлом году эффективность батарей составляла примерно 47 процентов, а после недавнего «обдува» она выросла до 60 процентов.
На юбилейной пресс-конференции на вопрос журналиста о секрете долголетия марсохода замглавы научной программы Рей Ардвинсон ответил в том духе, что «это просто очень хорошая американская машина». Возможно, так оно и есть, но стоит помнить, что у этой надежности есть свои тонкости.
Аппараты-близнецы «Спирит» и «Оппортьюнити» не зря были запущены к Марсу вместе - это позволило радикально снизить вероятность провала общей миссии. «Спирит» до десятилетия трудовой деятельности так и - в марте 2009 года он попал в песчаную ловушку. После длительных попыток вызволить его NASA решило превратить аппарат в стационарную станцию. Но и в таком виде брат-близнец долго не протянул - в последний раз он вышел на связь 22 марта 2010 года. Судя по всему, сказались неполадки с памятью и электроникой, которые, к слову, наблюдались ранее и у «Оппортьюнити».
Примечательно, что и сам «Оппортьюнити» в 2005 году едва не стал стационарным объектом. Марсоход завяз в дюне «Чистилище» четырьмя из шести своих колес и выбрался только чудом. Тогда ситуацию спасло проведенное на Земле тщательное моделирование местности, по результатам которого инженеры разработали стратегию освобождения ровера из песчаного плена, передвигая его по несколько сантиметров в день. И, конечно, «Оппортьюнити» сильно повезло в том отношении, что он не «сел» на камень, как это произошло позднее с его менее удачливым братом.
Что же касается научной части миссии, то с ней произошла довольно забавная ситуация. Свою главную задачу - поиск следов существования в прошлом на поверхности планеты воды - оба марсохода выполнили очень быстро, еще в рамках «обязательной программы». Эта задача была сформулирована в максиме «следуй за водой», которую аппараты на протяжении первых лет тщательно выполняли.
Изображение: NASA
2 марта 2004 года, еще до запланированной пресс-конференции NASA, СМИ сообщили: роверам удалось доказать, что «Марс в прошлом был теплой и влажной планетой, на которой могли жить микроорганизмы». Открытие было основано на исследовании обнаженных твердых пород, точнее одного выступа, получившего название Эль Капитан. Просверлив этот неприметный камень, «Оппортьюнити» обнаружил, что он имеет слоистую структуру и содержит сульфаты магния и железа (в том числе ярозит), которые могли образоваться только в присутствии воды.
С этого момента никто из ученых в наличии воды на древнем Марсе уже не сомневался. Однако открытие продолжали подтверждать. Сначала это сделал «Спирит», спустя четыре года воду из марсианского грунта напрямую получил аппарат «Феникс», а в прошлом году «Кьюриосити» нашел наполненное галькой русло высохшего ручья. И даже для неспециалиста остатки этого ручья выглядят настолько убедительно, что сомнений в существовании марсианских водоемов уже ни у кого не остается.
После того как вода была обнаружена, оставалось узнать, что это за вода. Точнее говоря, насколько она похожа на нашу, земную воду и способна ли поддерживать существование микроорганизмов. И хотя выяснение этого вопроса не входило в основные задачи «Оппортьюнити», благодаря его удивительному долгожительству эта цель тоже была выполнена.
В ходе первой части своей экспедиции «Оппортьюнити» изучал преимущественно песчаники. Эти породы формировались в условиях высокой кислотности и большого количества кислорода - в не слишком благоприятной для жизни среде. Найти более интересные минералы удалось при участии «поддержки с воздуха».
Фото: NASA/JPL-Caltech/USGS/Cornell University
Камера CRISM, установленная на Mars Reconnaissance Orbiter, на одном из отрогов кратера Индевор обнаружила потенциально похожие на глину породы, которые формируются как раз в более мягких условиях. Но с орбиты их очень сложно разглядеть и идентифицировать. Доказать, что это именно они, сумел «Оппортьюнити» - результаты исследований в нынешней юбилейной статье в Science .
Марсоходу удалось найти существенно более древние, чем силикатные песчаники, минералы - глины, которые сформировались около 3,7 миллиарда лет назад. Их структура такова, что появиться в очень кислой среде они не могли. Подобные филлосиликаты образуются на дне водоемов с практически нейтральным, в худшем случае - слабокислым pH. Аналогичные результаты были также недавно «Кьюриосити», что, впрочем, нисколько не умаляет их важности, ведь минералы были найдены в совершенно разных частях планеты.
В роли «вишенки на торте» к юбилейной статье выступила история с «блуждающим камнем». Его энтузиасты, изучавшие снимки, которые аппарат получил на 3536-й и 3537 марсианский день. На одном из них камня (необычного темно-красного цвета с белой каймой) нет, а на другом он появляется. Откуда этот камень взялся, ученые NASA не знают и уже назвали его появление « », требующим объяснения. Версий пока две: либо «блуждающий камень» был выброшен из-под колеса марсохода во время поворота, либо, что менее вероятно, его выбросил некий небольшой метеорит, упавший поблизости от «Оппортьюнити». Что произошло на самом деле, позволит установить анализ, который команда собирается провести в ближайшее время - до того, как марсоход отправится в дальнейшее путешествие, к холму Соландер. Путь этот может занять год или два - в зависимости от того, какие интересные объекты попадутся ему на пути.
Оппортьюнити (англ. Opportunity, благоприятная возможность) – это один из марсоходов, запущенных НАСА в рамках программы Mars Exploration Rover. Марсоход был запущен с помощью ракеты Дельта-2 8 июля 2003 года; аппарат благополучно приземлился на поверхность Красной планеты 25 января 2004 года (за неделю до этого на другой стороне Марса опустился марсоход Спирит). Марсоход функционирует до сегодняшнего дня, тем самым превысив по продолжительности свою миссию более чем в 20 раз. Это самая длительная на сегодняшний момент миссия на поверхности планеты (Оппортьюнити сумел побить рекорд, установленный в 1982 году аппаратом Викинг-1).
Марсоход оборудован 6 колесами, а также сложной системой независимых электродвигателей, которые служат для совершения поворотов, а также для блокировки случайных поворотов, что позволяет марсоходу двигаться, не сбиваясь с курса. Электроэнергию аппарат получает от солнечных батарей. Кроме того марсоход оснащен буром для взятия проб марсианского грунта, несколькими камерами, микроскопом, а также спектрометрами.
Оппортьюнити приземлился на плато Меридиана, которое расположено на экваторе. За год марсоходу удалось преодолеть расстояние в 2,5 км. Аппарат совершил посадку в кратере Орел, проехал вблизи кратера Фрам, а также тщательно исследовал кратер Эндьюранс (а точнее химический состав его многочисленных слоев). Во время исследования было зафиксировано повышенное содержание хлора в глубоких слоях, что дало ученым возможность предположить, что ранее в кратере находилось соленое озеро.
После исследования кратера Эндьюранс Оппортьюнити направился к месту своей собственной посадки – к защитному кожуху, который предохранял посадочную платформу с марсоходом от сильного нагрева и тормозил аппарат на начальном этапе посадки. В результате исследования места падения кожуха ученые получили полезные сведения для будущего конструирования марсианских станций.
Во время изучения обломков марсоход также обнаружил необычный камень, покрытый множеством ямок - ХитШилд-Рок (Камень «Тепловой Экран»), - который при детальном изучении химического состава оказался типичным железным метеоритом. Это был первый метеорит, найденный на поверхности другой планеты, а также самый крупный метеорит, найденный по поверхности Марса: его размер составляет 60 сантиметров в поперечнике, а его высота равна 30 см. Всего марсоходом было обнаружено шесть метеоритов. Все метеориты состоят в основном из никеля и железа.
В 2010 году специалисты НАСА установили на марсоход Оппортьюнити новое программное обеспечение, которое дало возможность аппарату самостоятельно выбирать объекты для тщательного исследования. Теперь выбор объектов для изучения проходит следующим образом: при анализе изображения, поступающего в компьютер с широкоугольной камеры, марсоход выбирает на нем камни, которые соответствуют определенным критериям (форма или цвет); после этого другая фотокамера делает большое количество снимков выбранного объекта с использованием различных светофильтров.
Среди других «обновлений» во время работы марсохода стоит отдельно отметить возможность аппарата определять маршрут с учетом препятствий, а также способность определять на снимках неба облака и пылевые вихри.
6 сентября на западном секторе вала кратера Индевор американский марсоход Opportunity обнаружил новую форму марсианской породы - сферические гранулы с низким
содержанием железа. 28 сентября NASA объявило, что ровер задержится у холма Матиевича на несколько недель или даже месяцев, чтобы изучить их.
На исходе девятый год работы Opportunity, который преодолел за это время свыше 35 км по поверхности Марса и изучил породы вблизи и внутри трех кратеров последовательно увеличивающегося размера.
Плодотворные изыскания марсоходов Spirit и Opportunity проложили дорогу тяжелому роверу Curiosity, в августе 2012 г. начавшему исследования в марсианском кратере Гейл.
Конец зимы
Как мы помним, 26 декабря 2011 г., в свой 2816-й марсианский день (сол), ровер Opportunity устроился на обращенном к северу 15-градусном склоне возвышенности Кейп-Йорк в точке Грили-Хейвен. Здесь марсоходу предстояло пережить время прохождения афелия и максимального северного склонения Солнца - то есть время, когда суточный приход энергии мал и ее надо экономить.
Действительно, 3 января 2012 г. ровер получил лишь 287 Вт-ч, а 1 февраля приход упал до минимума и составил 270 Вт-ч. В этот период даже сеансы ретрансляции данных через спутник проводились не каждый сол, а лишь при достаточном заряде в аккумуляторах.
Марсоход использовал вынужденную стоянку для съемки цветной панорамы с использованием панорамной камеры с 13 светофильтрами и контактных исследований участка Амбой на марсианской поверхности. Последние включали съемку камерой-микроскопом MI и длительные сеансы попеременных измерений двумя спектрометрами.
Результаты были ожидаемыми: порода в районе Грили-Хейвен оказалась суэвитом - брекчией ударного происхождения, как и другие каменные выступы Кейп-Йорка, такие как хребет Шумейкера и Честер-Лейк. Исключением пока являлся лишь камень Тисдейл у кратера Одиссей, отличающийся текстурой и составом. Как следует из опубликованной 7 мая в Science статьи, в нем значительно больше цинка, и, как полагают ученые, Тисдейл происходит из более глубокого горизонта, чем остальные изученные образцы. Интересно, что специалисты нашли сходство между Тисдейлом и породами, исследованными марсоходом Spirit в кратере Гусев и несущими следы гидротермальной альтерации. Они полагают, что удар небесного тела, породивший кратер Индевор, также привел к высвобождению воды и гидротермальному преобразованию пород: в частности, к появлению соединений цинка. Именно таким веществом сложен вал Индевора, а что касается остальных образцов, то они представляют собой позднейшие наносы.
Бортовой радиокомплекс Opportunity служил в эти месяцы своеобразным маяком для определения параметров прецессии и нутации оси вращения Марса. За зиму состоялось более шестидесяти специальных 30-минутных сеансов радиообмена. Научный руководитель эксперимента Уилльям Фолкнер (William М. Folkner) рассчитывает - после обработки новых данных и сравнения их с результатами 90-суточных наблюдений на Mars Pathfinder в 1997 г. - улучшить оценку скорости прецессии оси вращения Марса на два порядка. Ситуация с нутацией сложнее и, вероятно, потребует еще одного цикла измерений следующей марсианской зимой, но и уточнение параметров прецессии позволит отсечь добрую половину моделей внутреннего строения планеты. Дальнейшее развитие данного эксперимента запланировано в специализированной миссии INSIGHT.
Пожалуй, единственное за время зимовки происшествие имело место 20 марта (сол 2899), когда при программном развороте манипулятора IDD с целью наведения камеры MI произошла остановка по сигналу системы безопасности. Данные служебных камер HazCam позволили заключить, что в промежутке между 15 и 20 марта под марсоходом происходило оседание грунта, в результате которого левое переднее колесо опустилось почти на 1 см. Возможно, это движение и «смутило» встроенные алгоритмы контроля?
|
ХРОНИКА OPPORTUNITY |
|
|
В марте приняли решение прекратить использование мёссбауэровского спектрометра MS на Opportunity. Во-первых, входящий в его состав источник на радиоактивном
кобальте-57 с периодом полураспада 270 суток уже почти истощился, и на одно измерение нужно было 750 часов вместо 30 минут в начале миссии. Во-вторых, появились неприятные проблемы с работой
электроники прибора при температуре ниже -50°С. (Отчасти потеря MS помогла его счастливому напарнику APXS - сошла на нет одна из постоянных помех.)
|
|
|
ХРОНИКА OPPORTUNITY |
|
31 марта было сделано точное определение ориентации ровера с учетом положения Солнца и «картинок» служебных камер. Новых смещений не выявили, но на всякий случай 4 апреля операторы прокрутили колесо взад-вперед и повернули его вправо-влево. Съемка микрокамерой MI показала, что колесо плотно стоит на грунте.
В конце февраля, а затем и в последних числах марта порывы ветра сдули часть пыли с солнечных батарей, и приход энергии увеличился до 321 Вт-ч. Марс медленно уходил от афелия (15 февраля) и от точки солнцестояния (30 марта), так что начиная с 10 марта инсоляция в экваториальной зоне повышалась в силу естественных причин. К концу апреля суточный приход энергии вырос до 366 Вт-ч - пятая зима Opportunity кончалась!
В мае и июне поднялась до максимума прозрачность атмосферы, а 14 июня прошел еще один смерч, и коэффициент пропускания света пылью на солнечных батареях увеличился скачком с 56.7 до 68.4%. В результате приход поднялся до 526 Вт-ч и с тех пор остается выше 500-ваттной отметки.
Здравствуй, Curiosity!
Улучшение внешних условий позволило Opportunity возобновить движение после 130-суточной стоянки. Это произошло уже 8 мая (сол 2947), когда марсоход продвинулся на 3.7 м вперед (на северо-запад) и вышел на участок с наклоном лишь 8°. Двигатели всех колес, в том числе и правого переднего, у которого ранее были проблемы с подвижностью, работали нормально и имели ожидаемое токопотребление.
Общий план кампании состоял в том, чтобы продолжить обход возвышенности Кейп-Йорк по часовой стрелке, осмотреть гипсовые прожилки на ее северной оконечности и затем обследовать внутренний склон. Но сначала ученые хотели выяснить химический состав марсианской пыли на маленькой дюне Северный полюс, названной так потому, что она находилась точно к северу от места зимней стоянки. За четыре следующих перехода ровер сместился еще на 14 м и подошел к дюне. С 19 по 25 мая к красноватому грунту на «полюсе» принюхивался спектрометр APXS и нашел в нем повышенное содержание серы по сравнению с обычным базальтовым песком.
25, 27 и 31 мая ровер совершил 80-метровый бросок к северной оконечности Кейп-Йорка. Из находящихся там гипсовых жил была выбрана для детального изучения одна по имени Монте-Кристо. 2 июня (сол 2971) марсоход подошел к ней вплотную и с 5 по 12 июня проводил многосуточный замер с помощью APXS. Работу осложнил сбой 7 июня на спутнике Mars Odyssey, вслед за которым в тот же день не прошел запланированный сеанс ретрансляции через MRO. Пришлось отправить марсоходу запрос на прямую передачу телеметрии со скоростью 32 кбит/с, чтобы убедиться в его исправности, и в последующие дни операторы сочетали редкие сеансы через MRO с прямой передачей информации. Основной же спутник-ретранслятор удалось задействовать вновь лишь 27 июня.
Тем не менее 12 и 20 июня Opportunity сместился еще на 22 метра к северу и остановился на границе Кейп-Йорка и окружающей равнины. Здесь проводились измерения на участках Грасберг и Грасберг-2. Первый из них 27 июня обработали щеткой RAT, чтобы снять слой пыли, а затем в течение двух суток измеряли свойства породы. 30 июня были сделаны мультиспектральные снимки камерой РаnСаm, а затем ровер пустил в ход фрезу RAT и срезал верхние 1.5 мм камня. 3 июля срез детально отсняли микрокамерой MI и установили на него головку спектрометра APXS; измерения продолжались до 9 июля. В итоге Грасберг признали осадочным материалом из первого слоя после образования кратера Индевор.
В работе американский ровер отметил юбилейный, 3000-й сол на Марсе, который пришелся на 2 июля по земному календарю. Стоит вспомнить еще раз, что марсоходы MER были рассчитаны всего на 90 суток!
10 июля Opportunity покинул зону Грасберг и двинулся в обход Кейп-Йорка. 12 июля он начал движение к небольшому ударному кратеру Сан-Габриэль, но случился новый отказ на «Одиссее», марсоход остался без поддержки с орбиты до 18-го и ограничил дальнейшую работу съемками и зондированием атмосферы. Тем временем 13 июля спутник MRO обнаружил вблизи места нахождения Opportunity локальную пылевую бурю и облака из ледяных кристаллов, сконденсировавшихся на пылинках. К 24 июля показатель прозрачности атмосферы ухудшился до 0.77, что соответствовало снижению мощности солнечного света более чем на половину; энергии, тем не менее, хватало.
21 июля марсоход подошел к Сан-Габриэлю, заснял его и отступил к геологической стоянке Уим-Крик. Двумя солами позже Opportunity подъехал к участку Монс-Купри, а 26 июля переместился к точке Рушалл. На обоих объектах он провел измерения APXS"om.
 |
|
|
Участок Монс-Купри. |
|
|
МАРСОХОД OPPORTUNITY |
|
На время доставки на Марс нового марсохода программа была подчинена обеспечению работы Curiosity. 31 июля прошел пробный сеанс передачи в УКВ-диапазоне: передатчик Opportunity имитировал работу радиокомплекса своего «собрата» с поверхности, а австралийский радиотелескоп Паркс успешно принял сигнал. После этого в течение девяти суток, с 1 по 9 августа, ровер трудился автономно, не выходя на связь: он проводил спектрометрирование на участке Рушалл-1 и фотографировал район Уим-Крик.
Сферулы Кирквуда
12 августа марсоход двинулся на юг к кратеру Сан-Рафаэль, а 14-го достиг кратера Бер-рио (все три кратера получили названия в честь кораблей мореплавателя Васко да Гама). 16 августа он прошел 40 метров, а 18 августа сделал стометровку вдоль западного склона, по дороге снимая обнажения пород навигационной и панорамной камерами. Предметом поиска были филлосиликаты, найденные при спектрометрической съемке с орбиты. За 21,23 и 25 августа было пройдено еще 143 метра на юг; наконец, 28 августа марсоход свернул на запад, к примечательной острой гряде Кирквуд, и в тот же день «разменял» 35-километровую отметку с момента посадки. Суммарный пробег Opportunity по состоянию на 12 сентября равнялся 35047.47 метра. За время после зимней стоянки было пройдено 686 метров.
 |
|
|
МАРСОХОД OPPORTUNITY |
|
Холм, который возвышался теперь перед ровером, наземная команда Opportunity назвала в память о Джейкобе Матиевиче (Jacob R. Matijevic), скончавшемся 20 августа 2012 г. на 65-м году жизни из-за отказа легких. Уроженец Чикаго, окончивший Чикагский университет с докторской степенью по математике, он пришел в JPL в 1981 г. Начиная с 1992 г. Джейк стоял во главе разработки мини-марсохода Sojourner, затем был главой проекта Mars Exploration Rover в течение нескольких лет перед запуском и вплоть до октября 2008 г., а в последнее время исполнял обязанности главного инженера по системам для работы на поверхности в проекте MSL/Curiosity.
29 августа Opportunity прошел еще 12 метров, после чего специалисты выбрали объект для детального изучения. 1 и 4 сентября ровер подошел вплотную к Кирквуду - цепочке торчащих из грунта темных «перьев» высотой до 30 см - и 6 сентября (сол 3064) пустил в ход спектрометр. В это же время на Землю поступили снимки: 4 сентября - общего плана, а 6 сентября - детальные, от микрокамеры MI, и они поразили ученых! «Это одно из самых исключительных изображений за всю миссию», - заявил научный руководитель Opportunity Стивен Сквайрз (Steven W. Squyres). - Кирквуд дает пристанище плотному собранию маленьких сферических объектов. Конечно, мы немедленно вспомнили «чернику», но это нечто иное. Мы никогда не видели такой плотной аккумуляции сферул на марсианских породах».
«Черника», которую упомянул С. Сквайрз, была одной из первых находок Opportunity на равнине Меридиана. Это сферические образования из железосодержащего гематита - конкреции, отложившиеся из минерализованной воды. Однако в сферулах Кирквуда прибор APXS не нашел высокого содержания железа, а кроме того, они имели иное распределение по поверхности и специфическую концентрическую структуру. Ее удалось увидеть благодаря тому, что некоторые частицы оказались разрушены и «отполированы» ветром. «Такое впечатление, что они хрупкие снаружи и более мягкие внутри, - заметил Сквайрз. - Перед нами великолепная геологическая загадка. У нас множество рабочих гипотез, но ни одной из них пока не отдается предпочтения... Нужно сохранять широту восприятия, и пусть камни говорят сами за себя».
8 сентября ровер успел принять все команды, но сеанс связи завершился нештатно - Земля оказалась ниже верхней плоскости с солнечными батареями! Сформированную в бортовом компьютере ошибку сняли 11 сентября, а тем временем Opportunity почистил образец щеточкой и продолжил измерения.
12 сентября ровер изящным движением обогнул «перья» Кирквуда и подошел к обширному светлому обнажению Уайтуотер-Лейк, пересеченному многочисленными светлыми жилами. Ученые подозревали, что именно эта деталь рельефа попала в поле зрения спектрометра CRISM на MRO, который нашел здесь признаки гидратированных пород - филлосиликатов.
Небольшой разворот 13 сентября дал возможность поднести к поверхности манипулятор. Марсоход вел измерения с использованием APXS на участке Азильда: с 15 сентября на нетронутой поверхности, а после очистки двух отдельных точек щеткой - на этих местах. Выбрав как наиболее перспективный участок Азильда-2, операторы сформировали программу его фрезерования, что и было выполнено 25-29 сентября (солы 3083-3087). Камень оказался мягким и позволил легко забуриться на 3.6 мм. В круглое углубление вновь поставили спектрометр.. . А вот о том, что удалось узнать, мы поговорим в следующий раз.
30 сентября наступило равноденствие. Планы команды Opportunity на весну и лето состоят в детальном исследовании стратиграфии и вариаций состава обнажения Уайтуотер-Лейк, гряды Кирквуд и других объектов на холме Матиевича. После этого, вероятно, ровер спустится с Кейп-Йорка и вернется к его южной оконечности, чтобы доисследовать интересные детали, пропущенные осенью за недостатком времени.
Дальнейшие планы включают геологический поход на юг длиной более пяти километров. Важнейшими его пунктами являются низина Ботани-Бей, где, согласно данным орбитальных съемок, гипс залегает не в виде отдельных жил, а сплошным массивом, затем район Соландер-Пойнт и основная часть возвышенности Кейп-Трибьюлейшн с обширными глинистыми отложениями - железомагниевыми смектитами.
История марсохода
Марсоход «Opportunity » - второй аппарат из двух отправленных к Марсу в рамках программы «Mars Exploration Rover ». Старт с Земли состоялся 7 июля 2003 года, на неделю позже запуcка его близнеца – марсохода . Приземление на Марс , а именно в кратере Игл на плато Меридиана, было совершено 25 января 2004 года, на три недели позже, чем посадка ровера «Spirit».
По устоявшейся традиции название проекту было найдено на конкурсе, победителем которого стала девятилетняя девочка Софи Коллиз, родившаяся в Сибири и удочерённая семьёй из штата Аризона.
Функционирование «Opportunity» продолжается по сей день и он является рекордсменом по длительности работы среди аппаратов, работающих на поверхности Марса. Этому способствует то, что солнечные панели ровера очищаются марсианскими ветрами.
Учитывая неоценимый вклад ровера «Оппортьюнити» в исследование Марса, его имя получил астероид 39382. Это предложение поступило от астронома Ингрид ван Хаутен-Груневельд, открывшей этот астероид совместно с Корнелисом Йоханнесом ван Хаутеном и Томом Герелсом 24 сентября 1960 года. Посадочная платформа «Оппортьюнити» получила название «Мемориальная Станция Челленджера»
Цели миссии
Главная задача миссии заключалась в изучении осадочных пород, которые предполагалось найти в кратере Гусева и кратере Эребус , где, по предположениям. когда-то находилось озеро или море.
Миссия Mars Exploration Rovers должна была заняться:
поиском и описанием разнообразных видов горных пород и почвы, которые содержали бы свидетельства существования водной среды в марсианской прошлом. В том числе, поиском образцов с минералами, которые образовались под действием осадков, испарения или осаждения воды или при гидротермальной активности;
определением распространенности и состава горных пород, минералов и видов грунта в районе приземления;
определением геологических процессов, сформировавших местность, и химического состава почвы. Речь идет о водной или ветровой эрозии, отложении осадков, гидротермальных механизмах, вулканизме и образовании кратеров;
проверкой открытий, сделанных «Марсианским разведывательным спутником» (). Это окажет помощь в определении точности и эффективности различных инструментов, использующихся при изучении геологии Марса с орбиты;
Поиском железосодержащих минералов и оценкой относительного количества определённых типов минералов, содержащих воду или сформированных в воде, например, железосодержащих карбонатов;
классификацией и определением процессов, сформировавших минералы и геологический ландшафт;
поиском геологических особенностей, существовавших на планете вместе с нахождением на поверхности жидкой воды. Оценкой условий, благоприятных для появления жизни на Марсе.
- Марсоход «Opportunity» на поверхности красной планеты (рисунок)
- Створки посадочной платформы смыкаются вокруг сложенного марсохода
- Автопортрет «Оппортьюнити», декабрь 2004 года
- «Обнажение Пейсона» на западном крае кратера Эребус
- Группа инженеров и техников работает над «Тепловым блоком электроники» (WEB)
- Кратер Эндевор
Инновации в миссии Mars Exploration Rovers
Контроль за опасными участками
Марсоходы мисси MER оснащены системой контроля за опасными участками, что позволяет благополучно избегать их при передвижении по поверхности планеты. Подобная система реализована впервые при исследовании Марса, она была создана в университете Карнеги-Меллона.
Цели увеличения общей производительности служат две другие похожие программы. Первая контролирует работу двигателя, осуществляет управление колесами ровера, чистящей щёткой и инструментом RAT, предназначенным для бурения породы. Вторая контролирует работу солнечных батарей марсохода, перенаправление энергии к двум аккумуляторам, выполняет функции ночного компьютера и часов марсохода.
Улучшенное зрение
В общей сложности двадцать камер, помогали марсоходам в искать следы воздействия воды на поверхности Марса, предоставляя ученым Земли качественные снимки планеты.
Технические достижения помогли уменьшить вес и размер камер, что позволило смонтировать по девять камер на каждом марсоходе и по одной на спускаемой платформе. Камеры марсоходов созданы Лабораторией реактивного движения (JPL) и на тот момент являлись лучшими камерами, которые были когда-либо работали на другой планете.
Улучшенное сжатие данных
Данные, предназначенные для передачи на Землю, обрабатывались системой сжатия данных, также разработанной Лабораторией реактивного движения. Конечный размер изображения размером 12 мегабайт составляет лишь 1 мегабайт, таким образом достигается значительная экономия памяти. Все изображения делятся программой на группы, по 30 изображений в каждой, что уменьшает риск потери данных при их передаче Сетям дальней космической связи в Австралии.
Моделирование карт местности
Инновационной особенностью миссии стала возможность создания карты окружающей местности. Такая информация очень ценна для научной группы, так как это помогает узнать возможность проходимости и угол наклона аппарата. Стереоснимки дают возможность создавать трехмерные изображения, что позволяет точно определять расположение и расстояние до объекта наблюдения.
Технология мягкой посадки
Инженерам пришлось решать непростую задачу по уменьшению скорости космического аппарата c 12000 миль в час при входе в атмосферу планеты до 12 миль в час при столкновении с поверхностью Марса. Вход в атмосферу, спуск и посадка в миссии Mars Exploration Rovers был реализован с использованием многих технологий её предшественников: миссий «Викинг» и Mars Pathfinder. Для уменьшения скорости снижения была использована унаследованная технология парашюта и хотя масса космических аппаратов миссии Mars Exploration Rovers намного превышает предыдущие, основа конструкция парашюта не изменилась, н лишь его площадь была увеличена на 40 %.
Технология подушек безопасности, примененная в миссии , также была доработана. Посадочный модуль, содержавший марсоход, находился внутри сферы из двадцати четырех надутых ячеек. Синтетический материал «Vectran», из которого были сделаны подушки безопасности, также применяется при изготовлении скафандров. Как стало ясно после нескольких проверок на падение, дополнительная масса вызывала сильные повреждения и разрыв материала. В итоге инженерами была разработана двойная оболочка из подушек безопасности, призванных избежать серьёзных повреждений при приземлении с большой скоростью, когда подушки безопасности могут войти в контакт с острыми булыжниками.
Научные результаты
«Оппортьюнити» были найдены убедительные аргументы в поддержку его главной научной миссии: поиск и исследование образцов камня и грунта, которые возможно содержат свидетельства активной водяной деятельности в марсианской прошлом. Дополнениельно с проверкой «водной гипотезы», марсоходом совершены различные астрономические измерения, а также он помог уточнить некоторые параметры марсианской атмосферы.
7 июня 2013 года состоялась специальная конференция, посвящённоая десятой годовщине старта «Opportunity», на которой руководителем научной программы марсохода Стивом Сквайрсом было заявлено, что в древности на Марсе присутствовала вода, пригодная для живых организмов. Такие выводы были сделаны при исследовании камня под названием «Esperance 6». Результаты позволяют утверждать, что несколько миллиардов лет назад этот камень контактировал с потоком воды.
Важно то, что эта вода была пресной и подходила для нахождения в ней живых организмов. Ранее все доказательства существования воды на Марсе говорили лишь о том, что на поверхности планеты была некая жидкость, больше похожая на серную кислоту, а с помощью программы «Оппортьюнити»
были обнаружены следы воздействия именно пресной воды.