NASA: n Mars Exploration Rover Opportunity käytti panoraamakameraansa (Pancam) operaation yksinpuhelimien 1282 ja 1284 (2. syyskuuta ja 4. syyskuuta 2007) aikana ottaaksesi kuvia yhdistelmänäyttöön tämän mosaiikkikuvan kautta. Alaspäin suuntautuva näkymä jättää maston, johon kamera on kiinnitetty. Kuva julkaistu 17. helmikuuta 2012.
(Kuva: © NASA / JPL-Caltech / Cornell)
Opportunity -rover työskenteli Marsilla tammikuusta 2004 kesäkuuhun 2018, kun hirviöiden pölymyrsky vaimensi golfkärryn kokoisen robotin hyväksi.
Alun perin suunniteltu kestämään 90 päivää, kone indeksoi enemmän kuin maratonin matkaa (26,2 mailia tai 42,1 kilometriä) pitkän ja täydellisen elämänsä aikana. Kuolemansa aikana roverin matkamittari oli 28,16 mailia (45,16 km).
Yksi Opportunityn suurimmista tieteellisistä havainnoista oli seisovan veden olemassaolon vahvistaminen Marsilla pitkään. Rover paljasti hematiitin, kipsin ja muiden kivien esiintymisen Marsilla, joilla on taipumus muodostua veteen maan päällä, ja löysi todisteita myös muinaisista hydrotermisistä järjestelmistä.
Mahdollisuus osoitti myös, että roveria oli mahdollista käyttää yli kymmenen vuoden ajan toisella planeetalla ylittäen tekniikka- ja ajo-ongelmat, kun se jatkoi tieteellistä työtä.
Mahdollisuus hiljeni, kun maailmanlaajuinen pörsky myrskysi Marsin yli kesäkuussa 2018. Rover vaatii aurinkovoimaa toimintoihin, ja voimakkaiden pölymyrskyjen aikana ilmassa on liian paljon hiukkasia, jotta auringonvalo pääsee Opportunityn aurinkopaneeleihin. NASA yritti rohkaista Opportunityta kuukausia, mutta ei koskaan saanut vastausta, ja rover julistettiin lopulta kuolleeksi helmikuussa 2019.
Mahdollisuus on luonut valtavan tieteellisen perinnön, joka auttaa NASA: n edelleen aktiivisen Curiosity-roverin ja tulevan Mars 2020 -roverin työssä.
Tehtävän yhteenveto ja suunnittelu
Mahdollisuus ja sen kaksoisroveri, Spirit, kehitettiin osana NASA: n Marsin etsintäohjelmaa. NASA on lähettänyt monia operaatioita Punaiselle planeetalle 1960-luvulta lähtien. Näitä ovat muun muassa Mariner 9 (ensimmäinen kiertäjä), Viking 1 ja Viking 2 (ensimmäiset laskeuttajat) ja Sojourner / Pathfinder (ensimmäinen rover). Kahden viimeisen vuosikymmenen aikana NASA on keskittynyt lähettämään Mars-operaation mahdollisimman usein, mikä tarkoittaa kahden vuoden välein silloin, kun Maa ja Mars ovat suhteellisen lähellä toisiaan kiertoradallaan.
Kahden roverin päätavoitteena oli NASA: n mukaan selvittää, olisiko Marsin aikana voinut syntyä elämää sellaisena kuin me sen tiedämme (keskittyen erityisesti muinaisen veden etsimiseen) ja kuvaamaan Marsin ilmastoa ja geologiaa. Näiden roverien keräämiä tietoja parannettaisiin kiertoradalla suoritetuilla havainnoilla - kuten NASAn pitkäaikaisen Mars Reconnaissance Orbiterin keräämillä havainnoilla - ja ne antaisivat tiedon tuleville operaatioille Punaiselle planeetalle.
Mars Exploration Rovers sai nimensä 9-vuotiaalta Sofi Collisilta, joka voitti NASAn järjestämän nimikilpailun (apuna Planetary Societyltä ja sponsoroimalla leluvalmistajalta Legon). Siperialaissyntyinen Collis adoptoitiin 2-vuotiaana ja muutti asumaan uuden perheen kanssa Scottsdalessa, Arizonassa.
"Asuin tapana orpokodissa", Collis kirjoitti voittavassa esseessään. "Oli pimeää, kylmää ja yksinäistä. Yöllä katsoin ylös kimaltelevaan taivaaseen ja tunsin oloni paremmaksi. Unelmoin, että voisin lentää sinne. Amerikassa voin toteuttaa kaikki unelmani. Kiitos 'Hengestä' ja tilaisuus.'"
Mars Exploration Rovers käynnistettiin vuonna 2003 - Mahdollisuus 7. heinäkuuta ja Spirit 10. kesäkuuta - Delta II -rakettien päällä. He aloittivat 283 miljoonan mailin (455,4 miljoonaa km) matkan metsästämään Marsia. Kahden vaunun 800 miljoonan dollarin kustannukset kattoivat joukon tiedeinstrumentteja, mukaan lukien panoraamakameran, mikroskooppisen kuvansiirtolaitteen, tekniikkakamerat, kolme spektrometriä, kallion hankaustyökalun ja magneettiryhmän. Roversilla oli myös pieni käsivarsi, jonka avulla he saivat lähikuvia ja tietoja mielenkiintoisista tieteellisistä kohteista.
Varhainen työ Marsilla
NASA: ta kiehtoi hematiittikerros, jonka kiertävä Marsin maailmanmittari huomasi ylhäältä ja joka sijaitsi Meridianin planumilla Marsin päiväntasaajalla ja päätti, että se olisi Opportunityn laskeutumispaikka. Koska hematiitti (rautaoksidi) muodostuu usein alueelta, jolla oli vettä, NASA oli utelias siitä, miten vesi pääsi sinne ensin ja mihin vesi meni.
384-punnan rover pääsi lopulliseen suuntaan Marsiin 25. tammikuuta 2004. Se kyytiin Marsin ilmapiirin läpi, hyppäsi laskuvarjolla ja holvotti sitten pintaan turvatyynyjen kokonissa. Mahdollisuus vieritettiin pysähtymään matalaan kraatteriin, joka oli vain 20 metriä (20 metriä) poikki, ilahduttaen tutkijoita, kun ensimmäiset kuvat palasivat Punaisesta planeetasta.
"Meillä on pistemäärä 300 miljoonan mailin välinen planeettojen välinen reikä-yhdessä", Steve Squyres, Cornellin yliopiston planeettatutkija ja roverin tiedeinstrumenttien päätutkija, sanoi lehdistötiedotteessa pian laskeutumisen jälkeen.
Maaliskuun alussa, vain kuusi viikkoa laskeutumisen jälkeen, Opportunity tunnisti kallion paljastumisen, joka osoitti todisteita nestemäisestä menneisyydestä. Guadalupen (Marsin alueen) kallioissa oli NASA: n mukaan sulfaatteja, samoin kuin kiteitä, jotka kasvoivat nišien sisällä - molemmat vesimerkit. Henki löysi karbonaatteja ja hematiittia, lisää todisteita vedestä, samasta viikosta. Mahdollisuus löysi myös hematiittia pienten pallojen sisällä, joita NASA nimitti mustikoiksi niiden koon ja muodon vuoksi. Yhdellä sen spektrometrillä Opportunity löysi todisteita raudasta mustikkaryhmän sisällä vertaamalla sitä paljaan, taustalla olevaan kallioon.
Ennen kuin maaliskuu oli ohi, Opportunity löysi lisää todisteita vedestä, tällä kertaa kuvista kallion paljastumisesta, joka todennäköisesti muodostui suolaisen veden talletuksesta muinaisessa menneisyydessä. Kivistä löydetty kloori ja bromi auttoivat vahvistamaan teoriaa.
Se oli positiivinen alku Opportunityn tehtävälle - ja rover ei ollut edes poistunut kraatteristaan mihin se oli laskeutunut. Ennen kuin Opportunitytin 90 päivän päätehtävä oli ohi, golfkärryn kokoinen rover oli puristunut Eagle-kraatterista ja uskaltautunut seuraavaan tiedekohteeseensa noin puolen mailin päässä: Endurance-kraatteriin. Se huomasi lisää vesimerkkejä siellä lokakuussa 2004.
Juuttunut hiekkaan
Yksi Opportunityn vaarallisimmista hetkistä tuli vuonna 2005, kun roveria kasteltiin hiekkaan viiden viikon ajan. NASA oli ottanut roverin "sokeaan asemaan" 26. huhtikuuta 2005, mikä tarkoittaa, että rover ei tarkistanut esteitä menemällä. Mahdollisuus kyytiin sitten 12 tuuman (30 senttimetrin) hiekkadyyniin, josta kuusipyöräisellä roverilla oli alun perin vaikeuksia päästä ulos.
Pysäytetyn roverin pelastamiseksi NASA suoritti testit roverimallilla simuloidussa Marsin "hiekkalaatikossa" Jet Propulsion Laboratoryssa. Hiekkalaatikossa oppimiensa perusteella rover-ohjaimet lähettivät sitten joukon komentoja Opportunitylle. Kiertäjä kesti noin 629 jalkaa (192 metriä) pyörän kierrosta, ennen kuin se pystyi liikkumaan eteenpäin 3 metriä (1 metriä), mutta lopulta veti itsensä vapaaksi kesäkuun 2005 alussa, NASA sanoi.
NASA päätti siirtää roveria eteenpäin varovaisimmin, mikä oli erityisen tärkeää, koska Opportunity menetti oikean etupyöränsä täysimääräisen käytön (juuttuneen ohjausmoottorin takia) vain muutama päivä ennen kuin se juuttui hiekkaan. Rover voisi silti liikkua hienosti kolmella muulla ohjattavalla pyörällään, NASA sanoi.
Mahdollisuuden kokemus hiekasta tuli hyödylliseksi lokakuussa 2005, kun NASA havaitsi epätavalliset veto-ongelmat Marsin aurinkopäivänä, tai sol, 603. Ainoastaan 16 metrin päässä suunnitellusta 148 metrin ajomatkan päässä olevalla lipsahdusjärjestelmällä pysäytettiin automaattisesti rover. kun se menetti pitoa ja meni ohitetun pyörien lukumäärän rajan yli, NASA: n mukaan. Kaksi solaa myöhemmin, Opportunity onnistui turvautumaan ja jatkoi toimintaansa.
Victoria-kraatteri
Syyskuun lopulla 2006, kun Marsilla oli kulunut 21 kuukautta, Opportunity pyörähti Victoria Crateriin. Se kiertää reunusta muutaman kuukauden, napsauttamalla kuvia ja saadaksesi tarkan katsauksen kraatteria ympäröiviin kerroksellisiin kiviin. NASA teki sitten kesällä 2007 varovaisen päätöksen ottaa Opportunity kraatteriin. Se oli riski, koska oli epäselvää, voisiko rover kiivetä uudestaan, mutta NASA sanoi, että tiede oli sen arvoinen.
"Tieteellinen houkutus on mahdollisuus tutkia ja tutkia paljastuneiden materiaalien koostumuksia ja tekstuurit kraatterin syvyyksissä vihjeitä muinaisista, märistä ympäristöistä", NASA totesi lehdistötiedotteessa. "Kun rover kulkee kauempana rinteestä, se pystyy tutkimaan yhä vanhempia kiviä kraatterin paljaissa seinämissä."
Retkeily keskeytti heinäkuussa 2007 tapahtunut kova pölymyrsky. Opportunityn sähköntuotantokyky laski 80 prosenttia vain viikossa, koska sen aurinkopaneelit olivat peitetty pölyllä. Kuukauden lopulla Opportunityn valta laski kriittiselle tasolle. NASA huolissaan siitä, että rover lakkaa toimimasta, mutta Opportunity veti sen läpi.
Vasta elokuun lopulla taivas puhdistui tarpeeksi, jotta mahdollisuus jatkaa työtä ja suunnata kraatteriin. Mahdollisuus vietti noin vuoden vaeltaessaan Victoria Craterin läpi saadakseen tarkan kuvan pohjan kerroksista, joiden tutkijoiden mielestä vesi todennäköisesti muotoili.
Mahdollisuus kiipesi onnistuneesti elokuussa 2008 ja aloitti vähitellen matkan Endeavoriin, kraatteriin, joka sijaitsee 21 mailin päässä. Se ei ehkä tunnu kaukana, mutta päästä sinne kesti noin kolme vuotta, koska rover teki useita pysäkkiä katsomaan mielenkiintoisia tiedekohteita matkalla. Mahdollisuus saavutti kraatterin elokuussa 2011. Siihen mennessä sen kaksoisroveri, Spirit, oli kuollut hiekan ansaan. (Se juuttui maaliskuussa 2010, ja NASA julisti roverin lakkautuneeksi vuonna 2011, kun Marsin talvi oli kulunut ja virasto ei ollut kuullut mitään juuttuneesta roverista.)
Endeavorin ja muistin tutkiminen nollautuu
Opportunityn vesihistoriatutkimukset jatkuivat Endeavorissa. Yksi esimerkki oli vuoden 2013 koetin kallion nimeltä Esperance. Kivissä ei ole vain veden tuottamia savimineraaleja, vaan myös nestettä riitti "huuhtelemaan ioneja, jotka ovat vapautuneet reaktioista", Scott McLennan, New Yorkin osavaltion yliopiston professori ja pitkäaikainen Opportunityn suunnittelija. tiederyhmä, sanoi tuolloin.
Vuonna 2014 ja vuoden 2015 alussa NASA yritti useita kertoja palauttaa Opportunityn flash-muistiominaisuudet sen jälkeen kun roverilla oli ongelmia. Flash-muistin avulla rover voi tallentaa tietoja myös silloin, kun virta on katkaistu, esimerkiksi pahan myrskyn yhteydessä. Vuonna 2015 NASA päätti jatkaa useimpia operaatioita hajasaantimuistin avulla, joka pitää tietoja vain kun roverin virta on päällä. Tuolloin NASA sanoi, että ainoa muutos operaatioihin edellyttäisi mahdollisuutta lähettää korkea prioriteettidata heti sen sijaan, että tallentaa tietoja myöhempää toimitusta varten.
Satunnaisista epäonnistumisista huolimatta Opportunity saavutti ulkomaailman ajoennätys heinäkuussa 2014, kun se meni menestyksekkäästi 25,2 mailia (40,2 km) ylittäen etäisyyden Neuvostoliiton kauko-ohjattavasta kuun Lunokhod 2 roverista vuonna 1973. Maaliskuussa 2015 se ohitti toisen valtava virstanpylväs: maratonin matkan (26,2 mailia tai 42,2 km) kulkeminen Marsilla.
Näkymästään Endeavourin sisällä rover kirjasi kuvia komeetta Siding Spring, kun jäinen esine kiihtyi Marsilla 87 000 mailin (139 500 km) etäisyydelle lokakuussa 2014. Tammikuussa 2015 Opportunity otti kuvia vanteen korkeasta kohdasta. Endeavorista, noin 440 jalkaa (134 m) kraatteria ympäröivän tasangon yläpuolella. Sitten, maaliskuussa 2015, NASA ilmoitti, että rover - nähdessään alueen, jonka nimi on Marathon Valley - oli nähnyt kiviä, joiden koostumus oli toisin kuin Spiritin tai Opportunityn tutkimalla. Yksi kivien ominaisuuksista oli korkeat pitoisuudet alumiinia ja piitä. Tämä koostumus oli ensimmäinen kerta, kun tällaisia kiviä löydettiin Marsista.
Marsi-talven läpi käytyään maaliskuussa 2016 Opportunity torjui kaikkien aikojen korkeimman kaltevuuden - 32 asteen kallistumisen - yrittäessään päästä tavoitteeseen Knudsenin harjanteelle, Marathon Valley -alueelle. Kun insinöörit katselivat roverin pyöriä liukastuvan hiekkaan, he päättivät hylätä kohteen ja siirtyä eteenpäin.
NASA ilmoitti sitovansa Marathon Valley -toimintaa kesäkuussa 2016, ja lisäsi, että Opportunity sai hiljattain tarkan kuvan "punaisävyisestä, mureisesta materiaalista" laakson etelärinteelle. Mahdollisuus raaputti osaa tästä materiaalista pyörällä paljastaen suurimman rikkipitoisuuden, joka Marsilla nähty. NASA sanoi, että naarmuuntuneessa pyörässä oli todisteita magnesiumsulfaatista, aineesta, joka olisi voinut saostua vedestä.
2018 pölymyrsky
Toukokuun lopulla 2018 alueellinen pölymyrsky Marsissa levisi nopeasti. Taivas tummeni Mahdollisuuden yli, kun myrsky saavutti planeettojen mittasuhteet 20. kesäkuuta. Mahdollisuus, joka oli tuolloin hyvällä terveydentilalla ja työskenteli edelleen Endeavorissa, puhui viimeksi Maan kanssa 10. kesäkuuta, kunnes sen aurinkopaneelit eivät pystyneet ottamaan tarpeeksi energiaa viestinnälle. Roverin odotettiin pysyvän riittävän lämpimänä myrskyn läpi selviytyäkseen, mutta tutkijat ja insinöörit kyseenalaistivat kuinka nopeasti haalistuva rover voidaan palauttaa, jos ollenkaan.
Kun myrskyjä tapahtuu Marsilla, valtavat pölypilvet estävät auringonvaloa pääsemästä pintaan. Korkeammat tau-arvot, ilmakehän opasiteetin mittari, osoittavat, että Opportunitylle on saatavana vähemmän auringonvaloa. Rover vaatii alle 2,0 tau: n akkujen lataamiseksi. Normaalisti tau Opportunityssa on noin 0,5, NASA sanoi. Mahdollisuus mittasi tau-arvon 10,8 10. kesäkuuta 2018, päivänä, jolloin se lopetti lähettämisen takaisin Maahan.
NASA jatkoi Opportunity-signaalien kuuntelemista kuukausien ajan Deep Space Network -verkon kautta - antenniverkko, joka kommunikoi avaruusalusten kanssa kaikkialla aurinkokunnassa. Signaalia ei koskaan saatu, ja Opportunity julistettiin lopulta kuolleeksi helmikuussa 2019.
- NASA: n aurinkokunnan tutkimus: Marsin tutkimusmatkat
- JPL: Marsin tutkimusmatkat
