Оппортьюнити — второй марсоход НАСА — Про космос

Задачи миссии по исследованию Марса

Основной научной целью этих двух миссий был поиск разных типов горных пород и почвы, поэтому поиск следов активности воды проходил на Марсе. Каждый марсоход размером примерно с тележку для гольфа был нацелен на противоположные стороны планеты в места, которые, как предполагалось, ранее подвергались ударам жидкой воды.

План заключался в том, чтобы марсоходы перемещались с места на место и проводили геологические изыскания на месте, а также фотографировали с помощью полюсных камер (примерно 1,5 метра от поверхности), обеспечивая стереоскопический обзор местности на 360 градусов.

Аппаратура марсохода Оппортьюнити

На самом марсоходе были установлены:

• Панорамная камера (Pancam) — изучает текстуру, цвет, минералогию и структуру местного рельефа.
• Навигационная камера (Navcam) — монохромная с более широким полем обзора, но меньшим разрешением, для навигации и вождения.
• Миниатюрный термоэмиссионный спектрометр (Mini-TES) — изучает горные породы и реголит в инфракрасном диапазоне, а также определяет процессы, которые их сформировали.
• Две камеры (Hazcam) с полем обзора 120º, которые предоставляют дополнительную информацию о визуальном состоянии марсохода.

В руке Оппортьюнити было следующее оборудование:

• Спектрометр Mössbauer MIMOS II — для масштабных исследований минералогии железистых пород и реголита.
• Рентгеновский спектрометр с альфа-частицами (APXS) — для химического анализа содержания элементов, входящих в состав горных пород и реголита.
• Микрокамера (MI): крупные планы, изображения горных пород и реголита с высоким разрешением.
• Инструмент для удаления камня (RAT) — обнаруживает свежий материал для проверки приборами на борту марсохода.

Характеристики марсохода

Марсоход Opportunity имеет внушительный вес — 185 килограммов, а общая масса летного модуля, спускаемого аппарата и самого марсохода составляет 1063 килограмма. Его размеры: высота 1,5 метра, длина 2,3 и ширина 1,6 метра. Для поворотов используются независимые электродвигатели. Его маневренность гарантируется шестью колесами. Один из них может вращаться, чтобы выкапывать почву и извлекать образцы почвы (стоя на месте). Максимальная скорость составляет 50 мм в секунду, хотя средняя скорость составляет 5-ю часть.

Чем оборудован марсоход

• Глаза Opportunity — это панорамные камеры, которые снимают изображения с высоким разрешением и отправляют их в центр управления. Навигационные сняты с худшим разрешением и нужны напрямую, чтобы марсоход оценил обстановку и случайно не врезался в препятствие.
• Магниты собирают частицы магнитной пыли, а рентгеновский спектрометр анализирует вещества, из которых состоит почва.
• Бура, микроскоп и несколько спектрометров необходимы для взятия и анализа образцов почвы.

Система управления

Навигация осуществляется с помощью мощного компьютера, надежно защищенного от экстремальных температур, характерных для этих земель.
Модуль, отвечающий за все процессы в электронном мозге, расположен точно в центре устройства. Обеспечивает правильное функционирование всех сложных систем ровера. Для передачи данных, собранных в течение дня, у механика-исследователя есть только 16 минут один раз в день, когда орбитальный аппарат Mars Odysseus появляется в зоне доступа. Отправленный радиосигнал достигает Земли максимум за 4 минуты. Луна и солнце могут ухудшить связь, если окажутся на пути радиоволн. Тогда сообщение достигнет нашей планеты в течение 20 минут.

Источник питания

Всю энергию Opportunity получает от солнечных батарей, расположенных сбоку. Они состоят из множества ячеек, что значительно увеличивает их надежность: если одна из них выйдет из строя, остальные не пострадают.
По сравнению со своими предшественниками эти солнечные элементы способны поглощать в три раза больше света, излучаемого солнцем. И все это благодаря нововведению: тройному слою арсенида галлия.

С места в древний океан

MER-B, также известный как Opportunity, попал в небольшую депрессию. Пейзажи отличались от того, что Дух впервые увидел. Марсоход немедленно начал кружить вокруг и заметил то, чего никогда раньше не видели на Марсе: «чернику».

«Черника»

Так ученые назвали крошечные голубые шарики размером от 0,1 до 7 миллиметров. Богатой россыпью, как бусы, они лежат на открытом камне. Откуда они взялись и что это было — еще предстоит выяснить. Интернет быстро заполнился спекуляциями об инопланетной жизни. Используя камеру микроскопа, установленную на марсоходе, ученые определили, что сферы были гематитом (железной рудой).

Те, кто ожидал увидеть инопланетян, были сразу шокированы, но были и те, кто осознал истинный смысл этого открытия. Дело в том, что на Земле гематит образуется в горячих источниках. А это означает, что на Марсе определенно была вода (я злюсь!) — и теперь, прямо в зоне возможности приземления, они нашли надежные доказательства. Кратер, в котором приземлился марсоход, сразу же получил название «Орел», что на сленге игроков в гольф означает попадание точно в лунку. Неясным оставалось одно: почему гематит серый на Земле и синий на Марсе? Это с самого начала запутало ученых. Но ответ был получен быстро. Камера марсохода снимала на такой длине волны, что цвета объектов менялись.

Защитная подушка безопасности

Кратер Орла — лишь часть обширного меридионального плато. Его дальнейшее изучение находок сульфата магния, ярозита и многих других минералов показало, что ранее, миллиарды лет назад, вся его обширная территория была заполнена водой. Наверное, насыщен кислотами и солями, но не водой. Плато Меридиан было океаном!

Кратер Орла

С 2004 по 2005 год Opportunity исследовал кратер Endurance. В апреле 2005 года при подъеме на 30-сантиметровую горку застрял. Колеса только что перевернулись в песке. Еще немного, и он мог остаться там навсегда. На Земле с его близнецом проводились эксперименты (те же, которые позже будут проведены с «Духом»), и после целого месяца осторожного продвижения вперед на несколько дюймов он был спасен из ловушки.

Этот тест был лишь разминкой перед настоящим испытанием. Летом 2007 года на Марс начали накрывать пыльные бури. Водовороты слились, усилились и заслонили солнце. Близнецы больше не получали электричество, и их батареи остывали. Могущественный катаклизм грозил погасить их навсегда. Конечно, НАСА проявило смелость и заявило, что марсоходы переживут шторм, несмотря на суровые условия, к которым они не были готовы. Однако облака пыли блокировали 99% прямых солнечных лучей. Батарея разряжалась — в этом состоянии роверы могут передавать неверные данные, поэтому они перешли в спящий режим. Многие уже мысленно прощались с «Оппортьюнити» — она ​​находилась на более темной стороне планеты — но в начале августа шторм утих, и к концу месяца батареи обоих марсоходов были полностью заряжены. Кризис был преодолен без потерь.

Камень или гриб?

Кратер Виктория

В 2014 году Оппортьюнити потерял старшего брата, исследовал несколько метеоритов и посетил кратеры Виктория и Индевор. Он готовился побить рекорд дальности движения по поверхности внеземных планетных тел, принадлежавший «Луноходу-2» с 1973 года (40 километров), но случилось непредвиденное.

Граница кратера

8 января 2014 года марсоход заметил необычный камень. Это стало необычным, потому что оно появилось из ниоткуда. Последние несколько дней марсоход почти не двигался, но на снимках 3528 солей (один день на Марсе) это не так, а на фотографиях 3540 солей он уже там. Эта метаморфоза озадачила специалистов. Все, кроме одного: нейропсихолог из США Роун Джозеф. Он утверждал, и довольно уверенно, что образовавшаяся скала была не чем иным, как грибом, растущим рядом с марсоходом, и он поклялся, что видел его рудиментарную стадию на первых изображениях. Полный уверенности, он подал иск против НАСА, требуя, чтобы «гриб» был должным образом исследован.

Космическое агентство выслушало просьбу Джозефа и исследовало скалу вместе с прилегающим участком. К сожалению для нейропсихолога, результаты не подтвердили его ожидания:

Рэй Арвидсон из Вашингтонского университета в Сент-Луисе: Как только мы немного переместили Оппортьюнити после изучения таинственной скалы, немного дальше по склону, мы увидели перевернутую скалу, которая выглядела похожей. Рядом видна дорожка — мы ее только что переместили. Вот откуда этот загадочный камень.

Революции не было, но «Оппортьюнити» снова была в новостях.

Посадка Оппортьюнити на Марс

После последней коррекции курса 16 января 2004 года космический корабль с марсоходом Opportunity вошел в атмосферу Марса и 25 января 2004 года приземлился на Марсе.

Спуск на поверхность прошел без происшествий, без аномалий. Посадочный модуль, заключенный в воздушные подушки, приземлился в 04:54 UT. В этой подушке марсоход отскочил от поверхности планеты по крайней мере 26 раз, прежде чем остановиться на меридиональном плато. Посадка аппарата произошла примерно в 15 км от намеченной цели.

Области исследования Марса

Район, где приземлился марсоход, теперь известен как Мемориальная станция Челленджера в честь погибшего в 1986 году экипажа космического челнока. Марсоход приземлился на относительно плоской равнине, но внутри ударного кратера, известного как Орел.

После поиска в кратере Eagle Impact Crater 22 марта 2004 года Opportunity поднялась на край кратера и направилась к следующему этапу своей миссии к кратеру Endurance Crater, примерно в 750 метрах от места посадки.

В марте 2006 года «Оппортьюнити» предприняла двухкилометровое путешествие к Виктории, кратеру, который простирается на 800 метров в диаметре. Марсоход достиг кратера в сентябре 2006 года и отправил на Землю потрясающие фотографии его краев.

Следующей целью Оппортьюнити стал огромный кратер Индевор диаметром около 22 км. По состоянию на 24 марта 2010 года марсоход проехал 20 км, что более чем вдвое превышает расстояние, пройденное другим марсоходом Spirit .

Два месяца спустя, 20 мая 2010 года, когда Spirit уже бездействовал, Opportunity побила рекорд по самой продолжительной непрерывной работе на поверхности Марса: 6 лет и 116 дней.

После почти трех лет путешествия и примерно 21 км, Оппортьюнити прибыл в Кратер Индевор.

До конца 2012 и 2013 годов марсоход работал в районе географического объекта под названием Матиевич Хилл, расположенного на западном краю кратера Индевор, анализируя горные породы и почву.

В августе 2013 года «Оппортьюнити» находилась на мысе Соландер. Это зона контакта между каменистым слоем, образовавшимся во влажных кислых условиях, и самой старой «нейтральной» средой.

В октябре 2016 года корабль начал свою двухлетнюю расширенную миссию, которая включала исследование долины Биттеррут в западной части кратера Индевор. По плану марсоход должен был войти в овраг длиной около двух футбольных полей. Ученые были уверены, что этот овраг мог образоваться с помощью воды.

В 2017 году марсоход достиг своего следующего крупного научного пункта назначения — Долины Персиверса. Он достиг долины в первую неделю мая.

После экскурсии несколько видов на долину. Примерно три недели в июне и июле связь с марсоходом была прервана из-за солнечных батарей (за это время Солнце находилось между Землей и Марсом). В середине июля «Оппортьюнити» вошел в долину и начал спуск в ущелье, во время которого уровень энергии марсохода снизился из-за уменьшения солнечного излучения.

Возможность исчезла во время исторической пыльной бури на Марсе в 2018 году, которая уменьшила количество энергии, доступной для солнечных панелей марсохода. Последний сигнал с космического корабля был слышен 10 июня 2018 года.