Что ждет марсоход Opportunity. Технология мягкой посадки

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.

Шестиколесный покоритель красных пустынь, один из самых успешных роботов NASA — марсоход «Opportunity» последний раз связывался с Землей.

Марсоход, выключив все энергоемкие устройства, застыл на краю обрыва — кратера Индевор , посреди пыльной бури, обдуваемый сухим ветром, несущим по мертвой поверхности красную пыль. Находясь в этом неуютном и холодном мире уже более 14 лет, «Opportunity» всегда поддерживал связь с Центром управления миссией. Однако нынешняя пыльная буря оказалась настолько мощной, что марсоходу пришлось перейти в режим экономии энергии и остаться в полном одиночестве на холодном ветру. «Opportunity» находится в спящем режиме с 10 июня, когда концентрация пыли в воздухе Красной планеты стала настолько плотной, что солнечный генератор перестал обеспечивать заряд его батарей. Команда «Opportunity» надеется, что шестиколесный робот действительно погрузился всего лишь в своего рода спячку, и рассчитывает получить от него сигнал как только пыльная буря рассеется.
И для такого оптимизма есть причины, заявили представители НАСА.

«Батареи «Opportunity» находились в работоспособном состоянии до начала пыльной бури, и их деградация не должна быть катастрофической», — заявили исследователи из НАСА. «Известно, что пыльные бури способствуют нагреванию атмосферы Марса и его поверхности. К тому же нынешняя буря случилась в тот период, когда в том месте, где работает «Opportunity» наступило лето. Поэтому марсоход не должен сильно замерзнуть».

Пыльная буря на Марсе в локальных масштабах в конце мая. К 20 июня она превратилась в монстра, накрывшего всю планету. Шторм начал стихать в конце прошлого месяца, но в атмосфере все еще много пыли, возможно, слишком много для того, что бы генераторы «Opportunity» получили возможности подзарядить батареи марсохода.

Ученые отслеживают количество пыли в атмосфере Марса, используя индекс ее непрозрачности под наименованием «тау». Чем ниже тау, тем чище воздух. Атмосфера в районе местоположения «Opportunity» — края 14-километрового кратера Индевор, имеющего ширину около 14 километров — обычно имеет тау около 0,5, сообщают представители НАСА. Последнее зарегистрированное измерение, сделанное марсоходом 10 июня, показало колоссальное значение тау — 10.8.

По словам членов миссии, тау должна быть меньше значения 2.0 для получения солнечными батареями «Opportunity» достаточного количества солнечного света, чтобы начать заряжать батареи. По различным оценкам, значение тау в регионе кратера Индевор варьировалось за последнюю неделю от 2,1 до 2,5, добавили исследователи.

Ученые пытаются установить связь с «Opportunity» несколько раз в неделю, используя для этих целей NASA Deep Space Network, систему больших антенн, расположенных по всему миру. С помощью их в сторону Марса отправляются команды и сигналы, которые как бы здороваются с роботом во время его плановых «пробуждений», и после этого ждут от него ответа. Также члены команды марсохода используют другую, более обширную сеть: каждый день они прослушивают все радиосигналы, полученные с Марса, пытаясь обнаружить любой сигнал от «Opportunity», заявили представители НАСА.

В случае если «Opportunity» в конце концов проснется и восстановит контакт с , выпавшее на его долю испытание может в конечном итоге отразиться на работоспособности марсохода.

«Аккумуляторы «Opportunity» могли так сильно разрядиться и так долго оставаться бездействующими, что их емкость и способность к накоплению заряда может катастрофически снизится», — сообщают официальные лица НАСА. «Если аккумуляторы не смогут удерживать необходимое количество заряда, это может повлиять на предстоящие работы с использованием марсохода».

«Opportunity» опустился на поверхность Марса в январе 2004 года, через три недели после высадки здесь своего двойника — марсохода «Спирит». Оба робота приступили к рассчитанной на три месяца миссии по поискам признаков прошлой активности воды на Красной планете. Дуэт нашел много тому доказательств, а затем продолжал исследовать Марс в течение многих лет после того, как его срок службы истек.

В марте 2010 года «Спирит» увяз в марсианской песчаной ловушке. Марсоход не смог переориентироваться, чтобы поймать , и замерз следующей зимой. В 2011 году НАСА объявило, что «Спирит» умер.

Другой активный марсианский марсоход NASA, », имеющий размеры автомобиля, имеет ядерную энергетическую установку и, следовательно, гораздо меньше страдает от пыльной бури.

И погрузили Opportunity во тьму.

В отличие от марсохода Curiosity , запущенного позже и оснащенного ядерным генератором, Opportunity оборудован только солнечными панелями и батареями для накопления энергии. Иными словами, любые препятствия между солнечными лучами и ровером доставляют проблемы.

Восьмого июня буря покрыла площадь более 18 миллионов квадратных километров - больше Североамериканского континента. Это не первая крупная пылевая буря, которую приходится пережить Opportunity . В 2007 году еще больший по площади ураган заставил ровер войти в режим минимальных операций на целых две недели, включая два дня без связи для сохранения энергии. Нынешняя же буря намного мощнее.

Десятого числа шторм ухудшил уровень атмосферной прозрачности почти вдвое - по сравнению с 2007-м. Тогда буря достигла максимальных 5,5 тау. Новый ураган уже равен 10,8 тау.

Mars Color Imager (MARCI) на космическом аппарате Opportunity / NASA " alt="Глобальная карта Марса, на которой видна пылевая буря. Снимок был сделан 6 июня при помощи камеры Mars Color Imager (MARCI) на космическом аппарате NASA Mars Reconnaissance Orbiter. Синей точкой отмечено приблизительное расположение марсохода Opportunity / NASA " src="/sites/default/files/images_custom/2018/06/opportunity.jpg">

Глобальная карта Марса, на которой видна пылевая буря. Снимок был сделан 6 июня при помощи камеры Mars Color Imager (MARCI) на космическом аппарате NASA Mars Reconnaissance Orbiter. Синей точкой отмечено приблизительное расположение марсохода Opportunity / NASA

NASA засекло существенный спад в уровнях энергии Opportunity 6 июня и перевело его в кризисный режим. Это было необходимо не только потому, что функциональность марсохода зависит от солнечных лучей, но и по причине низкой температуры поверхности Красной планеты: для корректной работы батареи ровера должны оставаться теплыми.

Это крайне энергоемкий процесс, так что для поддержания тепла необходимо столько сохраненной энергии, сколько возможно. NASA уделяет этому особое внимание: в агентстве уверены, что поломка ровера Spirit спровоцирована непосредственно его неспособностью собрать достаточно солнечного света для питания своих обогревателей.

Приборы NASA показывают, что нынешняя температура марсохода - около минус 29 °C. Минимальная рабочая температура - минус 40 °C. Тем не менее в этой ситуации буря может даже помочь: пыль, поглощающая солнечные лучи, также впитывает тепло, что, в свою очередь, повышает температуру окружающей среды и может поддержать температуру марсохода.

Есть и другой признак надежды для Opportunity . NASA сообщило, что в воскресенье, 10 июня, был получен сигнал от марсохода: следовательно, у него еще достаточно энергии для поддержания связи.

Буря может продлиться недели или даже месяцы. NASA продолжает тщательно следить за ситуацией.

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.) Давняя потеря прибора Mini-TES и теперь утрата MS сделала невозможным прямое определение минерального состава марсианских камней. Тем не менее мультиспектральная съемка с помощью РапСаm все еще позволяет различать фазы железа, a APXS показывает элементный состав образцов.
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.

Желание познать таинственный мир космического пространства по сей день не оставляет человечество. Прямо сейчас на расстоянии 228 млн километров от Земли дремлет марсоход Opportunity в ожидании момента, когда закончится песчаная буря и он сможет продолжить изучение четвертой по удаленности от Солнца планеты.

Почему марсоход так назвали

Распространенное английское слово opportunity было выбрано в результате конкурса, проведенного самими NASA, а победила в нем 9-летняя Софи Коллиз. Несмотря на свое русское происхождение (родившись в Сибири, она была удочерена семьей из Аризоны), девочка ясно понимала перевод слова - возможность. Если начнем переводить на русский точнее, то получится: удобный случай. И это имя послужило для ровера талисманом: он много раз застревал в коварной чужой почве, сталкивался с песчаными бурями, испытывал трудности со связью и получением энергии, но всё равно выходил победителем даже тогда, когда в него переставали верить на Земле.

Задачи и цели миссии

За 14 лет программа Opportunity успела претерпеть весомые изменения. На сегодняшний день он выполняет множество разнопрофильных задач:

Исследует различные земельные массивы, проверяя, подвергались ли они когда-либо воздействию воды: например, испарению. Ученых интересует, существовали ли в прошлом на этой планете микроорганизмы.
Составляет подробную карту поверхности и ищет ответ на вопрос, какие процессы сформировали Марс таким, какой он есть. Для этого он проводит анализ всех находящихся в грунте минералов, ища те, что будут незнакомы человечеству.

Разработан ровер был для изучения осадочных пород, образовавшихся в кратерах, которые когда-то могли быть частью океана.
Все эти эксперименты служат одной цели: понять, возможно ли в будущем зарождение жизни в привычном нам смысле так далеко от Земли.

Место посадки

Марсоход опустился на исследуемую поверхность ещё в январе далекого 2004 года и до 10 июня 2018 года исправно функционировал, превзойдя даже самые смелые ожидания разработчиков в 55 раз! Больше примеров настолько удачных запусков просто нет.

Как и было запланировано, марсоход Opportunity совершил высадку на поверхности 22-метрового кратера Игл. Для исследователей было приятной неожиданностью то, что ровер приземлился так точно, всего в 25 км от поставленной цели.

Как была произведена посадка Оппортьюнити

Сесть на поверхность красной планеты невероятно трудно: восемь аппаратов разбились о нее при посадке, а еще несколько вышли из строя в первые минуты после посадки. Вся сложность заключается в том, что атмсофера Марса разряжена, и быстро сбросить скорость не получается из-за её низкой плотности.
Оппортьюнити удалось посадить успешно благодаря технологии, которая использовалась еще при запуске советских марсоходов. Посадка проходила в три стадии:

Вход в атмосферу
Этот этап был самым легким для ровера, требовалось лишь приблизиться к Марсу на достаточное расстояние, а дальше начинала действовать сила притяжения.
Спуск
Важнее всего было успеть сбросить скорость в атмосфере, чтобы марсоход не разбился о твердые горные породы. Для этого были использованы три ракетных двигателя. Получив через камеру фотографии поверхности, главный компьютер определял исходную скорость спуска и давал команду реактивным двигателям.
Посадка
Защитить аппарат могли бы более прочные материалы, но их добавление обозначало бы увеличение массы, чего допустить было нельзя. Роскосмос взял на себя заботу об этом этапе и оборудовал Оппортьюнити воздушными подушками, состоящими из 24 ячеек.

В кратер Игл он попал случайно, но это стечение обстоятельств было на руку исследователям: изучив почву, он сделал выводы о существовании в прошлом воды в этом грунте.

Характеристики марсохода

Марсоход Opportunity обладает внушительной массой в 185 килограммов, а суммарная масса перелетного модуля, спускаемого аппарата и самого ровера составляет 1063 килограмма. Его габариты: высотой 1,5 метра 2,3длина и ширина 1,6 метра. Для совершения поворотов используются независимые электродвигатели. Его маневренность гарантируют шесть колёс. Одно из них способно вращаться для того, чтобы копать землю и извлекать образцы почвы (при этом он остается неподвижным). Максимальная скорость 50 мм в секунду, хотя средняя скорость составляет 5 –ю часть.

Чем оборудован марсоход

Глазами Оппортьюнити являются панорамные камеры, которые делают снимки в высоком разрешении и отправляют их в центр управления. Навигационные, снимают в разрешении похуже и нужны непосредственно для того, чтобы ровер мог оценить обстановку и не врезаться ненароком в препятствие.
Магниты собирают частицы магнитной пыли, а рентгеновский спектрометр анализирует, из каких веществ состоит почва.
Буры, микроскоп и несколько спектрометров необходимы для взятия и анализа проб почвы.

Система управления

Навигация совершается через мощнейший компьютер, надежно укрытый от перепадов температур, характерных для этих земель.
Модуль, отвечающий за все процессы, проходящие в электронном мозге, расположен точно в центре устройства. Он обеспечивает исправную работу всех сложных систем марсохода. Чтобы передать данные, собранные за сутки, у механического исследователя есть всего 16 минут раз в сутки, когда орбитальный аппарат Марс Одиссей появляется в зоне доступа. Посланный радиосигнал достигает Земли в лучшем случае за 4 минуты. Ухудшить связь могут Луна и Солнце, если они окажутся на пути радиоволн. Тогда послание дойдет до нашей планеты в течение 20 минут.

Источник питания

Всю энергию Оппортьюнити получает от солнечных батарей, расположенных сбоку. Они состоят из множества ячеек, что значительно повышает их надежность: если одна из них выйдет из строя, это не коснется остальных.
По сравнению со своими предшественницами эти солнечные батареи способны поглощать в три раза больше света, излучаемого Солнцем. И всё это благодаря новшеству - тройному слою из арсенида галлия.

Самые важные открытия марсохода

В июне 2004 года в самом начале своей миссии Opportunity блестяще справился с важнейшей, по словам ученых, задачей: спустился в кратер Эндьюранс и изучил горные породы. Администраторы NASA не были уверены, что он сможет подняться обратно, однако к середине декабря он успешно вернулся и приступил к выполнению заданных целей.

В январе следующего года марсоход обнаружил первый в истории человечества метеорит на другой планете. Его назвали Камнем Теплового Щита, потому что он был обнаружен за теплозащитным экраном ровера.

Больше всего инициаторы космической экспедиции гордятся тем, что их детищу удалось найти свидетельства существования на красной планете пресной воды. Камень, найденный ровером, находился в потоке воды, что еще раз подтверждает догадки ученых о прошлом Марса.

Наблюдения с орбиты не дали землянам практически никаких знаний о климате красной планеты, а Оппортьюнити смог охарактеризовать распределение теплых слоев в атмосфере и сделать выводы о погоде на Марсе.

Хоть он и не был предназначен для наблюдений за ночным небом, несколько раз ровер всё же следил за кометами, пролетавшим рядом. Также он был использован для наблюдения за спутниками планеты: .