Mars Keşif Gezgini ( MER ),2003 yılında başlatılanNASA'nınikili bir görevidirveMars'ın jeolojisinive özelliklesuyungezegenin tarihindeoynadığı rolüincelemeyi amaçlayan iki mobil robottan oluşur. İki robot 2003 yazının başlarında fırlatıldı veocak 2004topraklarında suyun etkisinin izlerini tutması muhtemel iki Mars bölgesinde. Dünya'dan bir operatör tarafından kontrol edilen her gezici veya gezici , daha sonra en ilginç kayaları analiz etmek için bir dizi yerleşik enstrüman kullanarak bir yolculuğa başladı:
Her gezici yaklaşık 185 kg ağırlığında ve güneş panellerinden sağlanan elektrik enerjisiyle çalışan altı tekerlek üzerinde hareket ediyor . Navigasyon için kullanılan üç çift kamera ve çeşitli bilimsel araçlar ile donatılmıştır: 1,5 metre yüksekliğinde bir direğe yerleştirilmiş panoramik bir kamera , üzerinde ayrıca bir X - ışını spektrometresi bulunan eklemli bir kol tarafından taşınan kayaların yüzeyini aşındırmak için bir alet , bir Mössbauer spektrometresi ve bir mikroskop kamerası. Son olarak, kayaların ve atmosferin analizi için bir kızılötesi spektrometre kullanılır.
MER görevi, NASA için Mars keşif programının bir parçasıdır ve çok daha sınırlı bilimsel yetenekler için Mars toprağına yapılan iki ABD misyonunun bir devamıdır: 1976 Viking programı ve 1997'deki Mars Pathfinder . Programın bilimsel hedefleri, Muhtemelen geçmişte suyun hareketinden kaynaklanan birkaç kaya oluşumunun iki robot tarafından keşfi: gri hematit boncuklar ve silikatlar . Robotlar ayrıca meteorolojik olayları incelemeyi, bulutları gözlemlemeyi ve Mars atmosferinin katmanlarının özelliklerini karakterize etmeyi mümkün kıldı. Jet Tahrik Laboratuvarı tarafından tasarlanan ve yönetilen iki MER aracı , kendileri için belirlenen hedefleri büyük ölçüde aştı: 600 metre seyahat etmek ve Mars'ta 90 gün boyunca çalışır durumda kalmak. Artık kum tarafından engellenen Spirit , 7,7 kilometre yol kat edebildi ve son bilimsel verilerini aktardı.22 Mart 2010. Opportunity , güneş panellerini örten bir kum fırtınasının ardından ulaşılamaz hale geldi ve görevi resmen sona erdi.13 Şubat 2019.
NASA 1992 yılında başlattı misyon Mars Observer o yana on yedi yıl geçti ABD programı Viking ve son görevinde Viking 2 . Ancak Mars yörüngesine yerleştirilmesi için planlanan tarihten üç gün önce bağlantı kesildi. Mars Observer ise en pahalı prob tarafından başlatılan NASA ve misyonunu (anda 813 milyon dolar) yerine getirmiş olmak önce kaybolur. Bu başarısızlık, Amerikan gezegensel keşif stratejisinin gözden geçirilmesine yol açar: şimdi, başarısızlık durumunda her şeyi kaybetmemek için kısıtlı bir bütçeyle daha fazla sonda gönderilmesine izin vermelidir. Yeni sloganı Keşif programı olan “ iyi, daha hızlı, daha ucuz ” . Bu programın bir parçası olarak, Mars ve Dünya'nın her elverişli birleşiminde (yani yaklaşık her iki yılda bir), NASA , hem gözlemlerini Mars yörüngesinden yapması gereken bir yörünge tipi uzay sondası hem de sorumlu bir başka iniş tipi uzay aracı göndermeyi planlıyor. Bilimsel veri toplamak için Mars toprağına iniş için. İlk iki sonda 1996'da fırlatıldı ve görevlerini başarıyla tamamladı: Mars Pathfinder iniş aracı Mars'a indi ve birkaç hafta boyunca çevreyi araştıran ilk gezegen dışı mobil robot Sojourner'ı piyasaya sürdü ; orbiter Mars Global Surveyor , dokuz yıl boyunca Mars'ın atmosferi, yüzeyi ve iç yapısı hakkında eşi görülmemiş miktarda veri getiriyor. Planlarına uygun olarak NASA , Mars'ın elverişli bir konumda olduğu 1998'in sonlarında / 1999'un başlarında iki yeni sonda fırlatır, ancak Mars Climate Orbiter ve Mars Polar Lander , görevlerine başlamadan önce başarısız olur. NASA iki prob başlatılmasını iptal etmeye karar verir Mars Surveyor 2001 Lander bir sahip olmaktı: rover adlı, Athena çok benzer yetenekleri ile rovers Çar Başarısızlık aynı zamanda " daha iyi, daha hızlı, daha ucuz " ilkesini ve bu ilkeye göre inşa edilen sondaların çifte fırlatılmasının durdurulmasını da sorguluyor .
2000'lerin başında, NASA 2001 Mars Odyssey sondasının gelişimini tamamladığında, ABD uzay ajansı Mars gezegenini keşfetme stratejisini gözden geçirmeye karar verdi. Mars Global Surveyor gezegen su kütlelerinin Mars toprağına ayak aktığı karmaşık ve ilginç iklimsel tarihi olmuştur dogruluyor veri gönderdi. Ancak bu olayların ortaya çıkışı ve suyun atmosferle ve Mars yüzeyiyle etkileşim şekli yeniden yapılandırılamadı. Mars geçmişine dair bu yeni ışık göz önüne alındığında, birçok bilim insanı, bu soruların bazılarına kesin cevaplar sağlayabilecek bir Mars toprağı örneğini Dünya'ya geri getirebilecek bir uzay görevi göndermek istiyor. Bununla birlikte, bu çok karmaşık görevin başarısı, birçok koşulun yerine getirilmesini gerektirir: yaşam izleri barındırması muhtemel bir iniş alanı belirleyin, çok yüksek hassasiyetle bir iniş yapın ve eğer varsa ilginç bir örnek almak için hedef bölgeye ulaşabilen bir robota sahip olun delme ile gereklidir. Ancak, yalnızca 2006'da piyasaya sürülmesi planlanan Mars Reconnaissance Orbiter'ın çok yüksek çözünürlüklü kamerası muhtemelen uygun bir yer belirleyebilir. Ayrıca, herhangi bir kullanılabilir veri sağlamayan bir numuneyi geri getirme riski de büyüktür. NASA pahalı bir görev için yeterli bütçenin o zaman yoktu.
Bu nedenle uzay ajansı , yerleşik bilimsel araçlarını kullanarak yerinde araştırma yapması, analiz etmesi ve ölçümlerinin sonuçlarını iletmesi gereken bir jeolog geziciye dayanan bir göreve geri döner . NASA bir kullanımını reddeder gezici türetilen Mars PathFinder'ın onun çok sınırlı özerklik yeterince Mars toprak keşfetmek için başarısız olur, çünkü. JPL bir geliştirme önerisinde rover denilen, Mars Keşif Aracı kullanılmasına izin verecek şekilde daha fazla özerklik ve hafif, yeterli uzunlukta olan, belirgin olarak daha büyük boyutlara sahip, (MER) hava yastıkları ( " hava yastıkları başarıyla iniş için kullanılan") Pathfinder sonda . Görevin risklerini sınırlamak için NASA ,ağustos 2000uzay çağının başlangıcında yaygın olarak uygulanan iki benzer makine göndermek için: ajans, ikinci bir birim inşa etmenin maliyetinin MER'i geliştirmeye kıyasla düşük olduğunu ve diğer yandan iki gezici başarılı olursa bunun olacağını savunuyor . misyonları, bilimsel kazanımları büyük ölçüde artacaktır. Uzay ajansı, ucuz sondalar politikasını terk ediyor: tüm görev 850 milyon dolara mal olacak. NASA Yaz 2003. Her DENİZ altı bilimsel araçlara da sahiptir ve 1 daha az seyahat için tasarlanmıştır nedeniyle açık planları Mars'a çekim için bir sonraki pencere başlatmak için Km 90 Mars gün boyunca.
NASA görevi için yedi bilimsel hedefleri atar:
MER sondalarının tasarımı büyük ölçüde önceki görevler için yapılan geliştirmelere dayanmaktadır. 1996 Pathfinder görevi için kullanılan mimari , Dünya ile Mars ve yeniden giriş aracı ve iniş modülü arasındaki sondaları sevk etmekten sorumlu seyir aşaması için kullanılıyor. Ancak bunlar yeniden boyutlandırılmıştır: paraşüt %40 daha büyüktür ve inişten önce sondayı yavaşlatmaktan sorumlu roketler %90 daha güçlüdür. Bilimsel araçlar , iptal edilen Mars Surveyor 2001 görevinin iniş yükünü oluşturacak olan Athena gezgininin mirasıdır .
İki MER probu aynıdır. Mars topraklarında bir kez, gezici tamamen özerktir, ancak hedefine ulaşmak için, Mars'ı Dünya'dan ayıran 56 milyon kilometreyi geçmeli ve ardından düşük hızda inmeden önce Mars atmosferine şiddetli bir atmosferik yeniden giriş yapmalıdır. Gezici 185 bir kütleye sahip kg , mer prob ile (1.063, toplam kütlenin sadece bir kısmını temsil eden kg hedefine getiren sorumlu çeşitli elemanları ihtiva eder):
193 kg kütleye sahip seyir aşaması, 2.65 metre çapında ince bir gözleme şeklindedir. MER sondasının Dünya ile Mars arasındaki boşluğu geçmesine izin vermelidir. Bu amaçla, sondası 31 kg taşıyan hidrazin üzerinde çalışan iki küçük itici gaz kümesini kullanarak yörüngeyi düzeltmekten sorumludur . Sondanın konumunu belirlemek için 5 güneş dedektörü ve bir yıldız izleyiciye sahiptir. Küçük ve orta kazançta iki iletişim anteni , X-bandında , Dünya'daki ekibin sondanın çalışmasını kontrol etmesine ve karşılığında talimatları almasına izin veren telemetri verilerini iletir . Seyir etabının 600 W elektrik enerjisi ( Mars yakınlarında 300 W ) sağlayan 4,4 m 2 alana sahip kendi güneş panelleri vardır, çünkü gezici kapsüllü olanlar kullanılamaz. Öte yandan, gezicinin bilgisayarı bu yolculuk sırasında sondanın beynini oluşturur. Son olarak, seyir katı, gemideki elektronikler tarafından üretilen ısıyı tahliye etmek için radyatörlerle donatılmıştır .
MER sondası Mars atmosferine girmek üzereyken, amacına hizmet eden seyir aşaması atılır. 5.5 SEA atmosferi kesişme km saniyede bir sıcaklığa ulaşan sondanın dış parçalarının büyük bir sıcaklık yükselmesine neden olur 1500 ° C . Korumak için gezici Bu aşamada, bu jargonunda iki kalkan form arasında sarmalanır NASA yeniden giriş aracı . 79 kg kütleli sözde termal ön kalkan en önemli ısınmaya maruz kalır: neredeyse düzdür ve ısıyı kademeli olarak buharlaştırarak tahliye eden ablatif bir kaplama ile kaplanmıştır. 209 kg kütleye sahip arka kalkan konik bir şekle sahiptir ve ayrıca daha küçük kalınlıkta olmakla birlikte ablatif bir kaplama ile kaplanmıştır; ayrıca paraşüt, inişin son aşamasında kullanılacak birkaç iticinin yanı sıra elektronik aksam ve bir atalet yönlendirme sistemi içerir.
İniş modülü rolü korumaktır , gezici birlikte , hava yastıkları , yerden yirmi metre olmasından anlayabilir. Gezicinin üzerine yerleştirildiği bir platform ve katlanmış pozisyonda piramidal bir yapı oluşturan üç yapraktan oluşan kompozit malzemelerdeki bir yapıdır . 348 ağırlığında açılış modülü kg veren çeşitli cihazları da kapsamaktadır gezici bir kez, hava yastıkları vardır açılış yapılandırma elverişsiz olduğu zaman bile Mars topraklarında karaya, sönük (platformun altında kaya varlığını, vs.). Hava yastıkları sadece iniş önce şişirilmiş, nihai düşüşün sertliğini için kullanılır. Mars Pathfinder görevi için kullanılanlarla aynı tiptedirler . Gezici 4 çevrilidir hava yastıkları birkaç kat herbiri 6 lobları yapılan Vectran bir malzemenin daha dayanıklı, daha kevlar .
İki gezici , 1,5 m yüksekliğe, 2,3 m genişliğe , 1,6 m uzunluğa ve 185 kg kütleye sahip . Gezicinin kalbi , Mars yüzeyinde hakim olan önemli sıcaklık değişimlerinden korunması gereken bileşenleri barındıran, petek kompozit malzemeden yapılmış üçgen şekilli bir merkezi kutudan oluşuyor. Kasanın üst kısmı güneş pilleri ile kaplanmış ve üç telekomünikasyon anteni için bir destek görevi görüyor. 1,5 metre yüksekliğe kadar yükselen bir direk, üst ucunda panoramik kamera, iki navigasyon kamerası ve bir kızılötesi spektrometre taşıyor . Merkez kutunun her iki yanında bulunan üç güneş paneli, yolculuk sırasında katlanır ve inişten sonra açılır. Kutunun önüne, sonunda iki spektrometre (Mössbauer ve APXR), bir mikroskop kamerası ve bir öğütücü olan bir robotik kol (IDD) takılıdır. Kutu, bağımsız olarak motorize edilmiş 6 tekerlekli bir trene dayanıyor ve bu, gezicinin Mars'ın engebeli zemininde hareket etmesine izin veriyor .
Mars'ın aşırı sıcaklıklarına ( -105 °C'ye kadar ) dayanamayan bileşenler , merkezi kutuya yerleştirilmiştir: böylece gezicinin beyni (bilgisayar), atalet birimi, elektronik kısım kızılötesi spektrometresi vardır. Tekerlekli motor kontrol sistemi ile kullanımda -20 °C'nin üzerinde ve şarjda 0 °C'nin üzerinde bir sıcaklıkta tutulması gereken piller vb. Sıcaklık çeşitli cihazlar ile kontrol edilir: radyatör oluşan ısı yalıtımı boşaltılması için aerojelin bir silika ve ince bir tabaka altın . Soğuğa karşı savaşmak için, her biri 2,7 gram plütonyum dioksit ( Radyo-izotop Isıtıcı Üniteleri veya RHU) içeren sekiz pelet, sürekli olarak radyoaktivite tarafından üretilen ısı üretir . Elektrik rezistansları ile isteğe bağlı olarak ilave ısı sağlanmaktadır . Yerleşik elektroniklerin yaydığı ısı da sıcaklığı tolere edilebilir sınırlar içinde tutmaya yardımcı olur.
Gezici bir kullanan süspansiyon tarafından geliştirilen rocker boji olarak adlandırılan, NASA Bu engeller tekerlekler (26 çapından daha büyük bir yükseklik ile yenilmesine olanak sağlamaktadır cm ). Aracın alçaltılmış kütle merkezi, 45 ° eğimde sabit kalmasına izin verir, ancak yerleşik navigasyon programı, 30 ° 'den büyük eğimlerden kaçınacak şekilde ayarlanmıştır. Altı tekerleğin her biri ayrı bir motorla donatılmıştır. Dört uç tekerleğin her biri, gezicinin kendi etrafında dönmesine izin veren direksiyona etki eden bir motora sahiptir . Araç teorik olarak saniyede 5 cm (saatte 180 metre) hızla ilerleyebiliyor ancak pratikte yön değişiklikleri dikkate alındığında 133 m/s'yi geçemiyor . En uygun durumlarda, gezici Mars'ta günde dört saat sürecek enerjiye sahiptir.
Güneş panelleri 1.3 kadar bir yüzey alanına sahip m 2 oluşur üçlü bağlantı fotovoltaik hücreler kütlesine bunların iyi bir verim oranı (% 28.3) için seçilen, (2.06 kg m -2 ). Bu paneller, Güneş büyük ölçüde Mars tozundan arındırılmış bir gökyüzü ile zirveye ulaştığında 200 watt'a kadar güç sağlayabilir. Bu koşullar altında, güneş panelleri bir Mars günü boyunca 1 kWh'ye kadar güç sağlayabilir , ancak bir toz fırtınası veya Mars kışında bu miktar 200 Wh'nin altına düşebilir . Zamanla biriken Mars tozu da güneş panellerinin performansını düşürmeye yardımcı olur. Her biri 32 voltluk bir voltajda 16 Ah depolayabilen 8 hücreden oluşan iki lityum iyon pil, talep güneş panellerinin sağlayabileceğini aştığında üretilen enerjinin geri yüklenmesini sağlar. Lityum iyon teknolojisi, mükemmel depolanmış enerji/kütle oranı ve çok sayıda şarj/deşarj döngüsüne dayanma yeteneği nedeniyle seçilmiştir; Üstelik NASA'nın yaptığı geliştirmeler, -30 °C sıcaklıklara dayanabilen bir elektrolitin geliştirilmesine olanak sağladı .
Mars Pathfinder görevinin , Dünya ile iletişimi için iniş modülüne bağlı kalan küçük Sojourner robotunun aksine, MER gezicilerinin kendi iletişim sistemleri var. Telekomünikasyon, MER görevinde önemli bir rol oynamaktadır. Tüm uzay sondaları gibi, gezicilerin amacı, daha sonra Dünya'ya gönderilmesi gereken bilimsel verileri toplamaktır. Öte yandan, engelleri bağımsız olarak tanımlama ve kaçınma yeteneğine sahip olsa bile , geziciyi yerde yönlendirmek için sık sık fotoğraf ve talimat alışverişi gereklidir . Gezici zaman yeryüzüne doğrudan iletimini: aktarılan verilerde için iki yöntem kullanarak gezici olan antenler işaret edebilir Earth, röleler gibi yörüngedeki problar için bu hareket ya da içermeyebilir. Bu son araç daha büyük bir akışa izin verir ve tercih edilir. Başlangıçta, gezicilerin Dünya ile iletişim kurmak için Mars'ın yörüngesine yerleştirilmiş bir telekomünikasyon uyduları ağı kullanması planlanmıştı ( Mars Ağı ). Ancak bu uyduların konuşlandırılması gerçekleşmedi ve geziciler mevcut yörüngeleri kullanıyor: 2006'da ömrünün sonuna kadar Mars Global Surveyor , 2006'da Mars yörüngesine gelişinden bu yana Mars Odyssey ve Mars Reconnaissance Orbiter . Avrupa sondası Mars Express ayrıca deneysel bir röle olarak görev yaptı.
Gezici ve Dünya arasındaki veri aktarımı çeşitli kısıtlamalarla karşı karşıyadır. Rover sınırlı güç haberleşme ekipmanları bulunmaktadır. Güneş panellerinin yüzeyi tarafından azaltılan bir miktar enerjiye sahiptir ve telekomünikasyon ekipmanının mümkün olduğunca hafifletilmesi gerekiyordu. Orbiterler ise güneş panellerinin boyutları ve telekomünikasyon ekipmanları sayesinde bu alanda daha fazla kapasiteye sahiptir. İletim oranı, genellikle düşük nedenle: düşük kazanç anteni ile saniyede birkaç bit arasındadır gezici ve 32 ile UHF anten ve Mars çevresinde yörüngeye probların röle. İletimin gerçekleşmesi için verici ve alıcının birbirine görünür olması gerekir: Verilerin çoğunun aktarımı için kullanılan Mars Odyssey yörünge aracı , gezici üzerinden her geçişinde yalnızca 10 dakika görünür . Daha düşük irtifada yörüngede dönen MRO ile iletişim sadece 5 dakika mümkündür. Eğer Rover Dünya ile doğrudan iletişim istiyorsa, bu hesaba Mars gezegeninde dönüşünü almalıdır ve gerekirse dünyayı yüz beklemesi gerekir. Enerji tüketimini ve elektronik ısıtmayı sınırlamak için Dünya ile doğrudan iletişim de Mars günü başına 3 saat ile sınırlıdır. Yeryüzünde Nadir yeterince güçlü antenler yayınları sondalar almak, Deep Space Ağı 'nın NASA eşzamanlı gezegen misyonlar çok sayıda izlemelidir. Her Mars günü için her geziciye bir saatlik zaman dilimleri, yukarı akış iletişimleri ( gezginlere talimatlar gönderme , günün programı) ve aşağı doğru (bilimsel ve navigasyon verilerinin aktarımı) için tahsis edilir . Her iki yılda bir, Dünya ve Mars, Güneş'e karşı çıkıyor. Bu , iki hafta süren gezici ile iletişimin tamamen kesilmesine neden olur: bu süre zarfında gezici artık hareket etmez ve konumunun yakınında bir gözlem programı yürütür.
Rover zemin kontrolü ile iletişim kurmak için üç anteni var:
Spirit ve Opportunity adlı iki robot , sinyallerini Dünya'da alırken karışıklığı önlemek için farklı frekanslar kullanır.
Görevini yerine getirmek için, gezici engellerden kaçınarak Mars topraklarında hareket etmeli, ilginç toprak örneklerini araştırmalı ve tanımlamalı ve ardından bilimsel verileri toplamaktan sorumlu araçlarını tam olarak konumlandırmalı: bazıları analiz edilecek kayaya bastırılmalıdır ( Mössbauer spektrometresi ve APXS), diğerlerinin sadece tam olarak hedeflerine doğrultulmaları gerekir (kameralar ve kızılötesi spektrometre). Pilotluk rover Mars yüzeyinde birçok kısıtlamalar içermektedir. Dünya ve Mars arasında radyo ile veri alışverişi, iki gezegenin ilgili konumuna bağlı olarak 8 ila 42 dakika sürer. Gezici ve Dünya üzerindeki kontrolörler arasında genellikle birkaç nedenden dolayı Mars günü başına yalnızca bir radyo oturumu vardır : gezici telekomünikasyona ayırmak için sınırlı miktarda enerjiye sahiptir, bu değiş tokuşlar, Mars yörüngelerinden birinin üzerinden uçması gereken bir röle olarak kullanır. site rover ve yeryüzündeki alıcı anten ağı çok kullanılamaz. Buna ek olarak, bir navigasyon rover hiçbir onarım mümkündür veya Mars arazi düzensiz olduğu için, çok dikkatli olmak gerekir (zemin temizleme rover 30'dur cm ) ve ilgi jeolojik alanlar genellikle dik yerlerinde bulunmaktadır. Gezici bir Mars gün boyunca en fazla 4 saat çalışmasını sağlar enerjinin sınırlı miktarda vardır.
Sınırlı ömrünü dikkate alındığında rover ve üstlenilen jeolojik araştırmaların karmaşıklığı, tasarımcıları rover bir Mars gündüzleri 100 metre geçmeye muktedir istedi. Yukarıda belirtilen kısıtlamalarla, bir insan teleoperatörün gezicinin her ilerlemesini denetlemesi gerekiyorsa bu hedefe ulaşılamaz . Tarafından çekilen fotoğrafların bazında zemin kontrolü tarafından önceden hazırlanan bir dizi komutu kullanımı rover ve Mars orbiters sınırları vardır: belirli bir mesafe ötesinde, fotoğraflar üzerinde mevcut bilgiler yeterince hassas değil değil, gezici kutu gerçek yörüngesinin tahminini bozan kaygan zeminde dolaşın. MER gezicilerinin tasarımcıları, bu nedenle , hedefine doğru özerk bir şekilde hareket etmesine izin veren yerleşik yazılım işlevlerine dahil ettiler .
Navigasyon yazılımı, yörüngeyi belirlemek için birkaç sensör tarafından sağlanan verileri kullanır. 3 ivmeölçer ve üç jirometreden oluşan bir atalet birimi yön verir ( Mars'ta manyetik alan veya uydu navigasyon sistemi yoktur ). Birkaç saat sonra, gerçek yön ile atalet birimi kullanılarak belirlenen yön arasında birkaç derecelik bir fark görünebilir. Bu kaymayı telafi etmek için, yönünü sağlamak için bir kamera Güneş'e doğrultulur. Gerçek oryantasyon daha sonra yerel güneş saati ve yerel dikeyin yönü (ivmeölçer tarafından sağlanan) ile birlikte bu bilgi kullanılarak hesaplanır. Bir kilometre sayacı , kat edilen mesafeyi sağlamak için tekerleğin dönüş sayısını kullanır. Şasi üzerine yerleştirilen dedektörler, aracın tehlikeli bir konumda olup olmadığını (önemli eğim, ağır yük altında süspansiyon) belirlemeyi mümkün kılar. Sekiz kameradan oluşan bir dizi çevredeki arazi hakkında bilgi sağlar:
Yörünge, yer kontrolü ( Doğrudan Sürüş modu ) tarafından tanımlandığında , izlenecek rotayı açıklayan, segmentlere ayrılan (mesafe + yön) bir dizi talimat, günün başlangıcında indirilir ve ardından sırayla yürütülür. Gezici , sensörlerini kullanarak riskli bir durum tespit ederse (çok fazla eğim vb.) veya harekete ayrılan süre aşılırsa veya makinede mekanik bir arıza varsa hareket kesintiye uğrayabilir .
Ne zaman Rover edilir bağımsız seyahat, Rover'ın navigasyon yazılımı kursu optimize etmek ve bu modda ilişkili riskleri sınırlamak üç işlevi vardır:
Bu işlevlerin kombinasyonu, çeşitli otonom navigasyon modlarının elde edilmesini mümkün kılar. Mod, arazinin doğasına ve hedefe olan mesafeye göre seçilir. Görevin ilk 18 ayı boyunca, iki gezici esas olarak aşağıdaki navigasyon modlarını kullandı:
Visodom ve AutoNav modunun kullanımı , genel olarak makine zamanının %75'i navigasyon işlevlerine ayrılabilmesine rağmen, paralel olarak 90'a kadar görevi gerçekleştirmesi gereken 20 MHz'de saat hızına sahip mikroişlemcinin düşük gücü ile sınırlıdır . Gezinme amacıyla bir fotoğrafın işlenmesi 2 ila 3 dakika sürer ve gezici ilerlemesinde tam bir durma gerektirir, böylece hesaplamaların sonuçları eskimeden kullanılabilir.
Bir günlük seyrüsefer planlaması, ilginç hedefler belirleyen ve sonuçları analiz eden bilim adamlarını ve gezicilerin gerçekleştireceği talimatları hazırlamaktan ve operasyonların ilerlemesini izlemekten sorumlu mühendisleri bir araya getiren JPL yer ekipleri tarafından gerçekleştirilir . Rover Güneş en yüksek olduğu zaman çalışır. Çalışma gününün sonunda, bilimsel hedefleri belirlemek ve bir sonraki güne yolu hazırlamak için kullanılacak olan Dünya'daki fotoğrafları ekibe gönderir. Hazırlık sürecinde, enerji gereksinimleri, radyo değişimleri ve gezicinin kabiliyetleri (eğim vb.) dikkate alınarak tahkim yapılır .
MER görevinin ilk aşamasında, tüm yer ekibi, karasal zamandan her gün 40 dakikalık bir vardiya ile haftanın 7 günü Mars zamanı üzerinde çalışıyordu. Bu yorucu ritim, inişten 90 gün sonra görevin ilk uzatılmasından itibaren terk edildi: her gün 18 saat gerektiren hazırlık süresi, komuta dizilerinin oluşturulması ve kazanılan deneyim sayesinde büyük ölçüde azaltıldı. Daha sonra, otomatik bir görev dağıtım sistemi ile sürecin daha da optimizasyonu ve iletişim ortamının neredeyse tamamen kaydileştirilmesi, bilim adamlarının projeye katılımlarını sürdürürken orijinal varlıklarına geri dönmelerine izin verdi.
Yüksek çözünürlüklü panoramik kameralar (PanCam), dikey alet taşıma direğinin üzerine monte edilmiştir. Bu cihazların her biri 1.024 piksele 1.024 piksellik bir CCD sensörü ile donatılmıştır . Bu cihaz, diğer ölçüm cihazlarını kullanarak daha sonraki analizler için rölyef görüntüleri üretmeyi ve ilgilenilen kayaları ve toprakları tanımlamayı mümkün kılar. PanCam aşağıdakilerle donatılmıştır:
Her robot ayrıca üç spektrometre taşır :
Gezicinin bilgisayar ekipmanı , sondanın fırlatılmasından itibaren görevin tüm aşamalarında kullanılır. Özellikle, Dünya-Mars yolculuğu sırasında astronomik navigasyon ve yörünge düzeltmelerini, seyir aşaması ve yeniden giriş modülünün ayırma işlemlerini, yeniden giriş ve yeniden giriş aşamasında birbirini takip eden çeşitli görevleri yönetir. ve inişten sonra gezicinin konuşlandırılması . Mars toprak üzerinde büyük bir özerkliğe gerektirir Dünya'nın uzak verilen rover , bilgisayar yoğun talep altındadır: Bu durumu hakkında telemetri verileri toplamak zorundadır rover , 3 mevcut modları ve pencereler ile hokkabazlık tarafından iletişimi yönetmek yörüngelerin geçişine açılması, bilimsel araçların hareketlerine ve uygulanmasına ilişkin yer talimatlarını yerine getirmek, aktarılacak veri hacmini optimize etmek için toplanan verileri sıkıştırmak ve gezici modda otonom olarak ilerlediğinde, belirleyici hesaplamaları yapmak izlenecek en iyi yol.
Bilgisayar sistemi, saniyede 20 milyon talimatı işleyebilen tek bir RAD 6000 32-bit RISC tipi mikroişlemciye dayanmaktadır . PowerPC işlemcisinin bu sürümü , radyasyonun zararlı etkisine direnmek için sertleştirilmiştir. Bu 128 kullanır MB arasında rastgele erişim belleği türü DRAM , 256 MB bir flaş bellek ve 3 milyon arasında ROM tipi EEPROM (kalıcı bellek). İşletim sistemi olan VxWorks , bir rtos gelen Rüzgar Nehri zaten kullanılan, Mars Pathfinder ve Stardust misyonları .
Yazılım kısmen Mars Pathfinder görevinden ve marjinal olarak Deep Space 1 , Mars 98 ve Mars Odyssey'den miras alınmıştır . Bazı C++ modülleriyle birlikte esas olarak C dilinde yazılmıştır ve işletim sistemi ile 11 Megabaytlık bir bellek hacmi kaplayan 305.000 satırlık kodu temsil eder. Yazılım 5 katmana bölünmüş bağımsız modüllere bölünmüştür: gezicinin fiziksel bileşenleri (motorlar, antenler vb.) ile arayüzler , bu bileşenlerin kontrolü, uygulama, sondanın yönetimi, yük ve görev, 'olaylar' . Görevler, özel durumlar dışında (görüntü işleme) tüm bağlamı taşıyan noktadan noktaya mesajlar kullanarak birbirleriyle iletişim kurar.
İki MER sondası , Amerika Birleşik Devletleri'nin Florida eyaletindeki Cape Canaveral fırlatma üssünde 17A ve 17B fırlatma rampalarından fırlatıldı . NASA kullanım rampaları seçti Delta II sık uzay aracı başlatılması için kullanılan üç katlı. MER-A Spirit görevi , roketin yüksek güvenilirlikten yararlanan ve ayrıca Mars Odyssey (2001), Mars Global Surveyor ve Mars Pathfinder (1996) gibi önceki görevlerin başarısına katkıda bulunan 7925 versiyonu ile başlatıldı . MER-B Opportunity görevi , kendi adına, ağır (“ Heavy ”) olarak adlandırılan bir 7925H roket modeline yerleştirilmiş, çünkü dört hafta sonra havalanması gerekiyor, bu nedenle daha az elverişli bir Dünya-Mars konfigürasyonunda, bu da daha fazla zaman gerektiriyor. Marsa Ulaş.
MER-A Spirit sondası fırlatıldı10 Haziran 2003ve prob MER-B fırsat7 Temmuz 2003Cape Canaveral fırlatma rampasından. İçin fırlatma penceresi her sonda 3 hafta sürer. İki roket havalandığında, birinci aşama motoru ve altı itici iticiyi ateşler (geri kalan üç itici, yakıt bittiğinde devreye girer). Yaklaşık 4 dk 23 sn sonra ilk kademe serbest bırakılır ve ikinci kademe ateşlenir. Kısa bir süre sonra roketin kapağı serbest bırakılır. MER-A Spirit sondası için kalkıştan yaklaşık on dakika ve MER-B Fırsat sondası için 9 dakika sonra ikinci aşama motor ilk kez durduruldu . Kabaca dairesel bir yörüngede tahriksiz bir balistik uçuş aşamasından sonra, ikinci aşama yörüngeyi uzatmak için kısaca yeniden ateşlenir. Daha sonra, çalışması sırasında üçüncü aşamanın oryantasyonunun stabilitesini arttırmak için fırlatıcıya bir dönme hareketi (dakikada 63 devir) verilir. Sondayı Mars yolunda yerleştirmekten sorumlu olan ikincisi, ikinci aşama düşürüldükten sonra ateşleniyor. İtici aşama tamamlandığında, bir yoyo kullanılarak rotasyon iptal edilir ve üçüncü aşama atılır. Sondanın oryantasyonu ve rota düzeltme manevraları daha sonra seyir aşaması tarafından devralınır.
Hedeflerine ulaşmak için, MER sondaları yaklaşık altı aylık bir yolculuk yapar ve Mars gezegenine ( Hohmann'ın yörüngesi ) teğet olan eliptik bir yörüngede 500 milyon kilometre yol alır . Bu geçiş sırasında beş rota düzeltme manevrası planlandı ve bunlardan sonuncusu isteğe bağlı olarak varış gününde hedeflenen Mars bölgesinin yakınına iniş olasılığını artırmak için gerçekleştirilir.
Mars'a yolculuğu sırasında sondaya rehberlik etmek, konumunu büyük bir hassasiyetle belirleyebilmeyi gerektirir. Yörünge tamamen değil atalet : Bu özellikle modifiye edilir radyasyon basıncı 4'ün bir sürüklenmeye üretir Km on gün içinde. NASA , MER sondalarının konumunu belirlemek için geleneksel teknikleri kullanır: sonda ile Dünya arasındaki mesafe, bir radyo dalgasının gidiş dönüşünü yapmak için aldığı zamandan ölçülürken, sondanın Dünya'ya göre hızı ölçülerek elde edilir. Doppler etkisi . Bu görev için, Amerikan uzay ajansı ayrıca, Mars gezegenine gezicilerin iniş hassasiyetini artıran, Dünya sonda eksenine dik hız vektörünü ölçmeyi mümkün kılan yeni bir teknik uyguluyor . DDOR ( Delta Diferansiyel Tek Yönlü Menzil ) adı verilen bu teknik, 120 ° enlemde ayrılmış NASA istasyonları ağından iki anten kullanır . Antenler, sonda tarafından yayılan radyo emisyon kaynağının konumunu ve konumu bir derecenin birkaç milyarda biri kadar bilinen bir kuasarın konumunu aynı anda kaydeder.
Yeniden atmosfere giriş Mars'ta ve iniş 6 dakika olmak üzere toplam sürdü. NASA terminolojisinde “ Giriş, İniş ve İniş ” veya EDL olarak adlandırılan bu aşama, özellikle karmaşık ve hassastır. Sondalar , başarılı bir iniş için iptal edilmesi gereken yaklaşık 5,5 km / s (yaklaşık 20.000 km / s ) göreceli bir hızla Mars yakınlarına ulaşır . İptal etmek için roketlerin özel kullanımı mümkün değildir çünkü sondanın kütlesinin büyük bir bölümünün yakıta ayrılmasını gerektirecektir. MER probları kendilerini frenlemek için art arda dört yöntem kullanır.
Dünya'daki atmosferik yeniden girişe gelince, sonda hızını düşürmek için esas olarak sürükleme kuvvetlerini , yani atmosferin sürtünmesini kullanır : bu yolla biriken kinetik enerjinin %99,6'sı dağılır. Mars atmosferinin çok düşük yoğunluklu, yaklaşık yüz kat Earth daha düşük, sonda hala hareket ederken bir paraşütün dağıtım gerektirir süpersonik hızda ve Mach 1.77 : paraşüt% 98 ortadan kaldırmak için mümkün kılar kalan kinetik enerji. Hız ancak gemi yere çok yakın olduğunda Mach 1'den daha az olur ; sonda roketleri kullanarak kalan hızı iptal etmelidir. Son olarak, son birkaç metrede şişme minderler kullanıyor. Kullanılan atmosferik yeniden giriş ve iniş yöntemi, değişikliklerle birlikte Mars Pathfinder için kullanılan tekniğe dayanmaktadır : Mars Pathfinder için 583 kg'a karşılık Mars toprağına 830 kg yerleştirmek gerçekten gereklidir ; dahası, 1998-1999'daki başarısızlıkların ardından, Dünya'daki kontrol ekibinin iniş yapan kişiden gelen emisyonları almasına izin verdiği için gündüz inişi seçildi, ancak bu, atmosferin daha az yoğun olması ve gün boyunca rüzgarların daha güçlü olması nedeniyle sondayı cezalandırıyor. Kullanılan yöntem MER gezicileri ile sınırlarına ulaşıyor : 3 kat daha ağır olan Mars Bilim Laboratuvarı sondası farklı bir teknik kullanıyor.
3 Mart 1 Viking 2 Mars Yol Bulucu ruh fırsat Anka kuşu Merak Azim av köpeği 2 Schiaparelli İçgörü 6 Mart 2 Mart |
İniş yerleri önce jeolojik ilgileri için seçilir, ancak teknik kısıtlamalar ilk seçimde önemli bir rol oynar. Yüksekte bulunan Mars'ın büyük bir kısmı inişe izin vermiyor, çünkü sonda yere vardığında hala çok fazla hıza sahip olacak; MER gezicileri için maksimum irtifa , Mars'ın ortalama seviyesinin 1,3 km altına ayarlanmıştır . MER sondaları için seçilen iki bölge , Mars Pathfinder'ın iniş alanından ( ortalamanın 3.5 km altında) aynı 2 km "yüksek" olan gezegenin ortalama seviyesinin sırasıyla 1,9 km ve 1,4 km altında bulunur. seviye). Hava yastıklarının patlamaması için başka koşullar gereklidir : büyük ölçekte (1 km ) %2'den az ve yerel olarak %15'lik (5 m ) bir eğim , kayaların yoğunluğu %20'den az olmalıdır. Gezicinin yere yerleştirilmesine izin vermek için kayaların boyutu sınırlandırılmalıdır . Güneş'ten yeterli bir enerji kaynağından yararlanmak için, gezicilerin 15 ° enlemden daha azına , dolayısıyla ekvatora yakın yere inmeleri gerekir . Son olarak, gezicilerin aynı anda Dünya ile iletişim için röle uydusunu kullanmaması için, iki iniş bölgesi en az 37 ° boylamla ayrılmalıdır .
iniş hassasiyetiMER sondaları, kendilerini ilk önce Mars'ın yörüngesine yerleştirmeden doğrudan bir yeniden giriş gerçekleştirir; bu, özellikle hassas navigasyon gerektirir, çünkü Mars atmosferine yeniden giriş aşaması başladıktan sonra hiçbir düzeltme yapılamaz: gerçekten de, gezicinin ve uzay aracının içinde bulunduğu kabuk. iniş modülü kapalıdır ve sıfır kaldırma özelliğine sahiptir ve bu nedenle uçuşun bu aşaması , fırlatılan Mars Bilim Laboratuvarı sondasının aksine tamamen balistiktir .Ağustos 2012. Mars'ı sık sık etkileyen fırtınalar sırasında, Mars atmosferinin yoğunluğu önemli ölçüde azalır (%10'a kadar) ve tahmin edilmesi zordur. Güçlü olabilecek rüzgarlar, sondanın yolu üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir. Son olarak, atmosferik frenleme aşaması sırasında probun davranışı bir hata payı ekler. Atmosferik yeniden giriş başladıktan sonra, probun bu fenomenleri telafi etme yolu yoktur. Tüm bu belirsizlik faktörleri göz önüne alındığında, hesaplamalar, iniş modülünün , hedef nokta merkezli 80 × 12 km'lik bir elips içine %99 olasılıkla inmesi gerektiğini göstermektedir : listelenen faktörler arasında, rüzgar boyuna ve yanal kaymaya neden olabilir. artı veya eksi 4 km'lik iniş alanından ( 20 m / s'lik bir hız için ), atmosferin yoğunluğu artı veya eksi 12 km boyuna ve her iki eksende 1 km'lik hava yastıklarının geri tepmesi.
özellikleri | 1 | Mars Yol Bulucu | Mars Gezgini Gezgini | MSL (2012) |
---|---|---|---|---|
Atmosferik yeniden girişin başlangıcındaki kütle | 992 kg | 584 kg | 827 kg | 2.800 kg |
iniş kütlesi | 590 kg | 360 kg | 539 kg | 1.541 kg |
Gezici kütlesi | - | 10,5 kg | 185 kg | 900 kg |
Kaldırma / sürükleme oranı | 0.18 | 0 | 0 | 0.22 |
paraşüt çapı | 16 m | 12,5 m | 14 m | 19,7 m |
Paraşüt açma hızı | Mach 1.1 | Mach 1.57 | Mach 1.77 | Mach 2 |
Dikey ve yatay iniş hızı | Vv 2,4 m / s Vh < 1 m / s |
Vv 12,5 m / s Vh < 20 m / s |
Vv 8 m / s Vh 11,5 m / s |
Vv = 0,75 m / s Vh < 0,5 m / s |
iniş hassasiyeti | 280 × 180 km | 200 × 100 km | 80 × 12 km | 20 × 20 km |
Sonda Mars atmosferine girmeden yaklaşık 84 dakika önce , ısı kalkanını ileriye yönlendirmek için manevra yapıyor. Şu andan itibaren, seyir aşamasının artık Güneş'e dönük olmayan güneş panelleri artık elektrik enerjisi sağlamamaktadır ve sondanın çalışması, gezicinin iniş aracında depolanan beş pil üzerine yerleştirilmesine kadar beklemektedir. Amacına hizmet eden seyir aşaması, atmosferik yeniden girişin başlamasından yaklaşık 15 dakika önce düşürülür. O andan inişten sonra gezici antenlerinin konuşlandırılmasına kadar, sonda çok düşük bir akış hızına sahip çok yönlü düşük kazançlı bir anten kullanarak Dünya ile iletişim kurar : sondanın uçuşun farklı aşamalarındaki durumu iletilir. iletim frekansı. Mer prob ile, sınırı geleneksel 120 bulunmaktadır Mars atmosfer yaklaşımlar km bir hızda, 19,000 km / saat ve 11.5 penetrasyon açısı ° nedenle neredeyse atmosfer yüzeyine teğet. 70 ° 'lik bir yarım açıya sahip bir devir konisi olan ısı kalkanının şekli, ısıyı dağıtırken aktif bir stabilizasyon sisteminin yokluğunda probun oryantasyonunun korunmasına izin veren Viking programının bir mirasıdır . Makinenin ince gaz tabakasındaki sürtünmesi tarafından oluşturulan direnç, 7 g'da zirveye ulaşan ve dakikada 4000 km / s'den fazla bir yavaşlamaya karşılık gelen bir yavaşlamaya neden olur . Isı kalkanı bir sıcaklığa kadar ısıtılır 1500 ° C .
(Atalet ünitesi tarafından belirlenen) aerodinamik basınç az 700 N / m olduğu zaman, bir havan kullanılarak paraşütün dağıtım sondanın bilgisayar tarafından tetiklenir 2 : açma Nominal ise, açma başlamasından sonra yaklaşık 244 saniye gerçekleştirildi makine 9,5 km yükseklikteyken atmosferik yeniden giriş . 20 saniye sonra ön ısı kalkanı serbest bırakılır, 10 saniye sonra iniş modülü arka kalkandan ayrılır ve hava yastıklarını retro roketlerin alevlerinin menzilinden çıkarmak için yaklaşık 20 metre uzunluğunda bir kablo boyunca iner. inişin sonunda kalan hızı iptal etmekten sorumludur. Ek olarak, bu sarkaçlı konfigürasyon, Mars atmosferinin türbülansından dolayı paraşüt hatlarının iniş modülüne dolanma riskini azaltır.
Sonda yerden yaklaşık 2.500 m yüksekte bulunurken, alçalma modülünün altına monte edilmiş bir altimetre radarı, navigasyon yazılımı tarafından entegre edilen ve dikey hızı belirlemek ve ondan mesafeyi çıkarmak için çeşitli yer mesafe değerlendirmeleri gerçekleştirir. -roketler. Farklı yüksekliklerde art arda üç fotoğraf çekilir ve yazılım, yatay hızı belirlemek için bir şekil tanıma sistemi kullanır. Retro roketler ateşlenmeden yarım saniye önce hava yastıkları şişirilir. Retro roketler ( RAD: Rocket Assisted Deceleration ) iniş modülü yerden yaklaşık 12 metre yükseklikteyken ateşlenir. Yatay hızı azaltmak için TIRS ( Transverse Impulse Rocket System ) adı verilen diğer üç retro roket muhtemelen senkronize bir şekilde ateşlenebilir. Bu son cihaz Mars Pathfinder'da mevcut değildi : eklendi çünkü MER problarının daha ağır ağırlığı dikkate alındığında, çok büyük bir artık yatay hız hava yastıklarının yırtılmasına neden olabilir . Hız pratik olarak iptal edildiğinde, iniş modülünü tutan flanş kesilir ve yere düşer: şok hava yastıkları tarafından sönümlenir ve modül ilk kez 15 metre yükseklikten seker; arazinin durumuna göre, gezici bir dakika sonra ve 1 kadar seyahat sonra durma noktasına gelebilir km . Hala retro roketler tarafından itilen arka tampon, iniş modülünden ayrıldıktan sonra tekrar irtifa kazanıyor ve biraz daha çarpacak.
Yerle ilk temastan on iki dakika sonra hava yastıkları söndürülür ve ardından krikolar kullanılarak geri çekilir. Bir Hakkında saat sonra korumak metal yaprakları rover açıldı: kullanarak Rover'ın ivmeölçerler , yol bilgisayarı hangi konumda belirleyen gezici olan kontrolleri, gerekirse yatay ve ilişkili olarak gezici. '' İlk makineyi uygun bir pozisyonda değiştirecek olan petalin açılması. Rover mümkün olduğunca az alan olarak işgal etmek katlanmış saklandı,, çalışır durumda girer: yatay, güvenli olduğu bağlantı elemanları güneş panelleri konuşlandırıldığı rover iniş modülüne geri alınan küçük piroteknik yüklerle vardır, tekerlekler konuşlandırıldığı, çerçeve kaldırılır, telekomünikasyon antenleri ve panoramik kamerayı taşıyan direk dikey konuma getirilir. Bu dizinin başlangıcında gezici tarafından gerçekleştirilen çevrenin panoramik bir görüntüsünü aldıktan sonra , Dünya üzerindeki kontrol, makineye iniş emrini, modele göre seçilen taç yaprakları arasına gerilmiş esnek rampalardan ( batwing ) ödünç alarak verir. arazi yapılandırması.
Spirit ve Opportunity'nin inişinin ortaya çıkışıSpirit ve Opportunity'nin inişleri, tasarımcılarının beklentilerine göre gerçekleşti. Atmosfere yeniden girişten önceki açı hatası 0.01° ( Spirit ) ve 0.02° ( Opportunity ) 'dir. İki sonda geldiğinde bir toz fırtınası sürüyor: bu olayla bağlantılı Mars atmosferinin düşük yoğunluğunu telafi etmek için, paraşütün açılmasını kontrol eden parametre daha erken açılacak şekilde değiştirilir. . Atmosferin yoğunluğunun Spirit'in maksimum yavaşlaması sırasında normalden %8 ve Fırsat için %12 daha zayıf olduğu tahmin edilmektedir . Spirit ve Opportunity iniş araçları , daha düşük yoğunluklu bir atmosferde beklendiği gibi, hedef noktanın yaklaşık 15 km gerisine güvenli bir şekilde indi .
Spirit robotunun iniş modülü ,3 Ocak 2004ekvatorun 15 ° güneyindeki bir enlemde, birkaç milyar yıl önce büyük bir göktaşı çarpmasıyla oluşan Gusev kraterinde . 145 çapında krater Km , adlı Matvei Gusev , bir Rus astronom XIX inci yüzyılın.
Bu iniş yeri, şüphesiz nehir erozyonu ile oluşmuş 900 km uzunluğundaki Ma'adim vadisinin çıkışında yer aldığı için seçilmiştir . O zaman, dalgalar kraterin kenarından geçmek zorunda kalacaktı ve kraterin bir kısmını bir göl işgal edecekti. Bilim adamları, bu konumu seçerek, o sırada hüküm süren koşulları belirlemeyi mümkün kılacak gölün suları tarafından biriken tortuların izlerini bulmayı umuyorlar.
Göl çökeltisinin izlerini keşfetme umudu hızla boşa çıktı: Spirit esasen volkanik kökenli bazalt tespit etti . Sedimentler mevcut olabilir, ancak daha yeni materyallerin altında gömülüdür. Buna ek olarak, Spirit iniş sahası , alt toprağı incelemeyi mümkün kılacak herhangi bir kayalık çıkıntıya sahip değildir. 10 Şubat, gezici , 192 m çapında, Bonneville adlı bir çarpma kraterine yönlendirilir ve bunun, kaya çıkıntılarının orada görünmesi için yeterince derin olması ümidiyle. Yolda Spirit , Laguna Hollow denilen çöküntünün ortasında durdurulur . Dünya'daki operatörler, alanı kaplayan yüzey kum tabakasının altına gömülebilecek tortu tabakasını ortaya çıkarmaya çalışmak istiyorlar: gezici bir tekerlek üzerinde dönerken, diğer tekerlekler kilitli tutularak toprağı kazıyor. Ancak manevra ilginç bir şey ortaya çıkarmaz.
İniş alanından 250 metre uzaklaştıktan sonra Spirit , Bonneville kraterine ulaşır: kayalık çıkıntıları ortaya çıkaracak kadar derin değildir. Göktaşının etkisi , püskürmenin volkanik alt katmandan gelmesi için yeterli değildi . Rover sonra kapalı ayarlar için uzun bir yolculuğa Columbia Hills yakın arazi şekli 2.3, , km uzaklıktaki hala kayalık mostra bulmak umuduyla.
Columbia Tepeleri (2004-2006)Spirit , Columbia Hills'in tabanına ulaştı.Haziran 2004. Sadece bir yılı aşkın 4.81 kapatarak olarak km , Ruh tırmanmak için yönetir21 Ağu 2005Koca Tepesi olarak bilinen Columbia Tepeleri'nin en yükseğinde . Yolda, gezici tepelerin kenarlarında bulunan çok sayıda kayayı inceler ve suyun sıvı haldeki hareketinin izlerini bulur. Onun Çıkış sırasında, Rover'ın güneş panelleri giderek iniş beri tozla kaplı hale gelmiştir, eylem için kendi etkinliği sayesinde yeniden kazanmak Mars toz vortekslerini . Rover ova ve ulaştığı doğru iniş başlarŞubat 2006Home Plate adı verilen tepelerin eteğinde plato şeklinde dikkat çekici bir kaya çıkıntısı . Bu set, volkanik kökenli birkaç kaya katmanından oluşuyor gibi görünüyor.
Ev Plakası (2006-2008)Eteklerinde çalıştıktan sonra Home Plate , Ruh McCool Tepesi ancak yarım yönlendirildiMart 2006ilerlemesi sağ ön tekerleğin bloke edilmesiyle yavaşlıyor. Sıkışan tekerleği telafi etmek için gezici aracı geri hareket ettirdikten sonra , yer ekibi Spirit'i hareketsiz hale getirmeye karar verdi .14 Nisangezicinin kışı orada geçirmesi için Low Ridge Haven adlı kayalık bir sırtta . 8 ay boyunca 6.9 km yol kat eden Spirit , güneş ışığının yeniden şarj olmaya ve tekrar ilerlemeye yetmesini beklerken hareketsiz kalıyor. İçindeKasım 2006, Spirit tekrar çalışır durumda ancak sağ ön tekerlek hala sıkışmış ve gezici geri hareket etmek zorunda. Tekerlek fren bloke gezici bu Mars toprakta bir oluğunun kazar için; sonMayıs 2007Bu engelleyici davranış, yüzey tabakasının altında %90 silikadan oluşan olağandışı bir toprağı ortaya çıkarmayı mümkün kılar : bununla birlikte, bu malzemenin oluşum mekanizmaları, yaşam için uygun sulu bir ortam gerektirir. Temmuz ile arasındaağustos 2007, gezici gökyüzünü karartan şiddetli toz fırtınalarıyla karşı karşıya kalır , ancak Spirit bu bölümde hayatta kalır. 2007'nin sonunda, gezici o noktaya kadar 7,5 km yol kat etmişti ve kışı orada geçirmek için Home Plate'in kuzeyinde hareketsiz kalmıştı. Pozisyonu gezici çok sırayla yatay ulaşır 30'a göre güneş panelleri ° eğim sağlamak için bu optimize edilmiş gezici en uygun konumda azalan güneş radyasyonu yakalamak. Gezicinin çalışır durumda kalabilmesi için üretilen enerji günlük 150 Wh değerinin altına düşmemelidir ( spektrometrenin dirençleri için 55 Wh , pillerin dirençleri için 29 Wh , geri kalanı bilgisayar tarafından kullanılıyor vb.) . ). İçindeekim 2008, Kötü hava koşulları nedeniyle uzun süren kışa rağmen Spirit yeniden yola çıkıyor.
Ruh kalıcı olarak hareketsiz hale getirildi (2009)İçinde aralık 2008, Spirit , kendisini "Goddard" ve "von Braun" adlı iki jeolojik oluşuma ulaştıracak uzun bir yolculuğa başlar. Home Plate platosundan geçen en kısa rota erişilebilir olmadığından, yer ekibi gezici aracı yeni hedeflerine yönlendirmeden önce Home Plate'i kuzeye ve ardından batıya atlamayı seçer . İken Ruh olma yolunda ilerlediğini von Braun , Mayıs başında onun tekerlekleri kum tabakası içine batar ve gezici kendisini özgür başarısız olur. JPL ekibi, Mars toprağının bir reprodüksiyonu üzerine yerleştirilmiş bir gezici modelini kullanarak Dünya'da gerçekleştirilecek manevraları simüle ederek Spirit'i özgürleştirmek için bir çözüm bulmaya çalışıyor . Ruhu dikkatli bir şekilde tersine çevirmek veya ilerletmek için birkaç girişimde bulunulur , ancak hepsi başarısız olur. 2010'un başında NASA , Spirit'i serbest bırakmaktan vazgeçti : indiğinden beri 7.730.5 metre yol kat eden gezici , artık sabit bir ölçüm istasyonu görevi görüyor.
Ama Marslı kışı yaklaşıyor (Marslı kış gündönümü, 12 Mayıs 2010), mevcut enerji miktarı keskin bir şekilde düşer. Ancak Spirit , hareketsiz halde güneş panellerini en uygun şekilde yönlendiremez. 30 Mart, Spirit'in radyo bağlantılarını aktaran Mars Odyssey uydusu , Spirit'in programlanmış radyo yayınını almadığını bildiriyor . Rover sadece 134 alıyordum, Wh son başarılı iletişim sırasında günde, muhtemelen hayati fonksiyonları için kritik enerji eşiğinin altına düşmesi olmamak için uyudu. Orta-temmuz 2010, güneş panellerinin aldığı güneş enerjisindeki artışa rağmen gezici hala sessiz. 25 Mayıs 2011, NASA robotla iletişim kurma girişimlerini sonlandırıyor.
Fırsat rover indirsinler24 Ocak 2004üzerinde Meridiani Planum . Meridiani adı , bu bölgenin Mars'ın "sıfır" meridyenine (0 ° boylam) yakınlığından gelirken, Planum "düz" anlamına gelir. Bu plato bir iniş alanı olarak seçildi, çünkü Mars yörüngesindeki Mars Global Surveyor'daki spektrometre , bu bölgenin gri hematit adı verilen demir oksit formlarından biri açısından özellikle zengin olduğunu tespit etti . Bununla birlikte, Dünya'da, bu mineral genellikle, ancak her zaman değil, sıvı suyun varlığında oluşur. Görevin amacı, tortu (bir göl tarafından bırakılan tortular) veya hidrotermal aktivite nedeniyle hematit oluşumunun belirtilerini aramaktır.
Spirit'ten daha şanslı olan fırsat , kenarları kayalık çıkıntılar olan Eagle adlı 22 m çapında küçük bir çarpma kraterinin ortasına indikten sonra durur . Sitenin bu yerleşim düzeni, sitenin kayalık zemininin doğası ve tarihi hakkında hızlı bir şekilde araştırma yapmayı mümkün kılmıştır. Bilimsel aletler, görünür kayaların bir kısmının kısmen sıvı suyun etkisiyle oluştuğunu kanıtlayan birçok ipucu toplar.
Dayanıklılık Krateri (2004)Eagle Crater'den ayrıldıktan sonra , gezici 750 m uzaklıktaki Endurance Crater'e yönelir . O ulaşır30 Nisan 2004. Opportunity önce panoramik kamera ve Mini-TES kullanarak okumalar alarak kraterin kenarlarını inceler . Aslan Taş güzergah üzerindeki olduğu altındaki kaya gibi aynı bileşime sahiptir Kartal Krateri . 4 Haziran 2004, görevden sorumlu kişiler, gezici aracı kraterin içine indirme riskini almaya karar verirler : Fırsat , eğim nedeniyle yukarı çıkamayabilir, ancak bilim adamları, kraterin içinde gözlemlenen derin toprak altı katmanlarının muhtemel olduğuna inanıyorlar. birçok cevap vermek için. Gezici açıkça ayırt özellikleri, doku ve kimyasal bileşime sahip beş kaya tabakaları gösteren Karatepe adı verilen bir sit vasıtası krater girer. Jeologlar, bunların farklı tarihlerde oluşan katmanlar olduğu sonucuna varıyor. Gezici kratere batarken , yolunda bulunan birkaç kayayı analiz eder. Kontrolörler, gezicinin kalıcı olarak sıkışıp kalacağı korkusuyla kraterin altını çizen kumlu oluşumları incelemekten vazgeçiyor . Kraterin yukarısına ve dışına çıkan gezici , çarpmadan önce ve sonra kraterin dibinde bulunan kayaların oluşumunda suyun rolü hakkında belirsiz ipuçları sağlayan Wopmay adlı bir kayayı analiz ediyor. Gezici iç duvarı üzerinde, küçük bir Cliff kafaları sonra dayanıklılık Burns Cliff adı. Eğim, spektrometreleri kullanmak için formasyona yeterince yaklaşmanıza izin vermiyor ancak Pancam ile birçok fotoğraf çekiliyor. Su tarafından birikmiş olabilecek tortu tabakaları tanımlanır. Opportunity , ayın sonunda iç krater eğimini sorunsuzca tırmanmadan önce kraterde yaklaşık 180 Mars günü geçirdiAralık 2004.
Victoria Krateri yolunda (2005-2006)Şimdi, Fırsat , 9 kilometreden daha uzakta bulunan Victoria Krateri'ne doğru ilerliyor . Gezici , yolculuğu sırasında, durumunu analiz etmeye ve atmosferik yeniden girişin seyrini çıkarmaya yönelik çok sayıda fotoğrafa konu olan ısı kalkanının önünden geçer. Yakınlarda, gezici başka bir gezegende karşılaşılan ilk göktaşının keşfedilmesine izin veriyor: Isı Kalkanı Kayası olarak adlandırılan bu bir basketbol topu büyüklüğünde ve gezicinin spektrometreleri demir ve nikelden yapıldığını gösteriyor . Gezici önünde arka arkaya geçtiği Alvin Jason , Naturaliste ve Vostok kraterler derinlemesine araştırmalar yapılmadan. 20 Mart 2005, Opportunity 220 metre ilerleyerek bir Mars gününde katedilen mesafe rekorunu kırdı. 26 Nisan 2005, gezici tekerleklerinden dördünü küçük bir kum tepesine tamamen gömdükten sonra hareketsiz hale gelir. Bir ay ve dikkatli manevra yarısından sonra yer ekibi serbest başardı Fırsat üzerinde4 Haziran. ArasındaEkim 2005 ve Mart 2006, gezici sayısız kayalık çıkıntıyı incelediği Erebus kraterini araştırıyor . İçindekasım 2005, alet taşıyıcı kolunun (omuz) ilk mafsalını harekete geçiren motor arızalanır. Sorunun kaynağı inişten beri biliniyor: Bağlantının ısıtma direnci anahtarı, kötü monte edilmiş, çalışmıyor ve motor, onu ele geçiren sıcaklık değişimlerine maruz kalıyor. Kol serbest bırakılır, ancak iki yıl sonra,Mayıs 2008, daha da ciddi bir olaydan sonra, kontrolörler yeni bir blokaj sonrasında kalıcı olarak kullanılamaz hale gelmemesi için kolu her zaman açık tutmaya karar verirler.
Victoria Krateri (2006-2008)Son Eylül 2006, Victoria kraterine ulaşılır: 800 metre çapında, gezici tarafından ziyaret edilen kraterlerin en büyüğüdür . Aynı zamanda, yeni jeolojik ipuçları vermesi gereken çıkıntılı kayalardan oluşan yüksek duvarları ile en umut verici olanıdır. Toz girdapları veya donla ilgili bir fenomen tarafından temizlenen güneş panelleri, kendilerini kısacaMart 20072007 ortalarında düşen ve mevcut gücü azaltan ve gezici aracı tüm çalışmayı durdurmaya zorlayan şiddetli fırtınalardan önce üretilen 800 Wh'lik bir güçle tüm verimlilikleri . NASA o bir an için korkulan korsan tamamen güç kaynaklarını tükettiğinde ve soğuktan korunmuş olmazdı onun elektronik parçalara zarar ama gezici bu bölüm hayatta kalmak için yönetir. Hava düzelince gezici çalışmaya başladıeylül 2007 Son kraterden ayrılmadan önce Victoria kraterinin içinde yükselen kaya tabakalarının bir dizi çalışması Ağustos 2008.
Endeavour Kraterine Giden Yolda (2008-2011)Rover ayı başında iyiliği için yapraklar Victoria Kratereylül 2008Yaklaşık 22 kilometre çapında bir krater olan Endeavour Krateri'ne ulaşmak için güneydoğuya doğru ilerliyor . Programcılar, yaklaşık 12 km'lik bu uzak kratere ulaşmak için neredeyse iki yıllık bir yolculuk gerektiğini tahmin ediyorlar . Bilim adamları, Victoria Krateri'nde gözlemlenenlerden çok daha büyük kaya katmanları yığınları bulabileceklerine inanıyorlar. Ayrıca Mars Reconnaissance Orbiter sondasının yörüngedeki gözlemleri sayesinde Endeavor kraterinin kenarında yer alan kırık kayaçların mineralojik ve morfolojik çalışmaları fillosilikatların belirlenmesini mümkün kılmıştır ve bu mineraller muhtemelen nemli bir ortamda oluşmuşlardır. Mars tarihinin başlarında.
Arasında 29 kasım ve 13 Aralık 2008Güneş, Dünya ile Mars arasına girmiştir ve artık gezicilerle iletişime izin vermemektedir . Bu süre zarfında, gezici ekip Opportunity'yi Santorini adlı bir kaya çıkıntısını incelemek için Mössbauer spektrometresini kullanacak şekilde programladı . 7 Mart 2009( Sol 1820 ), Victoria'dan yaklaşık 2 mil seyahat ettikten sonra , Opportunity ilk kez 12 kilometre uzaklıktaki Endeavour Krateri'ni görüyor . Ayrıca yaklaşık 38 kilometre uzaklıkta bulunan Iazu krateri de var . Victoria'dan bu mesafeyi kat etmek için geçen süre göz önüne alındığında, Endeavour'a ulaşmak için bir Mars yılından (23 ay) daha uzun süre gerekli olmalıdır .
Fırsat fayda sağlar7 Nisan 2009( Sol 1850 ) güneş panellerini temizleyerek ek 515 Wh üreterek , yani enerji üretiminde yaklaşık %40 artış sağlar.
Rover şimdi yönelik rotasını devam ediyor Endeavour, o 2011'de End ulaşmalıdırhaziran 2010, Mars kışı geri çekilirken, Opportunity hala çalışır durumda ve hızla ilerliyor. En tehlikeli kum tepelerinden kaçmak için yaptığı dolambaçlı yollardan dolayı , Mars'a vardığından beri 21.4 km yol kat etmiş olan gezici, Endeavor kraterine hala 12 km uzaklıkta olmasına rağmen, kuşkusuz yolculuğun bir bölümünü en tehlikelisi haline getirdi. Rover bulunmaktadır18 Mayıs 2011en az 4 km mesafede Endeavour Orater .
Endeavour Krateri (2011-)Opportunity aracı ulaşır Endeavour Orater üzerinde9 Ağu 2011Victoria kraterinden ayrıldıktan 3 yıl sonra . Görev bilimciler, Opportunity'yi 22 km çapındaki kraterin içine göndermeyi planlamıyorlar çünkü MRO yörünge aracının aletleri, oradaki arazinin, geziciler tarafından zaten gözlemlenen bir jeolojik konfigürasyon sunduğunu belirledi . Öte yandan MRO aletleri, Opportunity'nin bir sonraki hedefi olarak seçilen kraterin kenarında kil birikintileri tespit etti . Gerçekten de, bu tür jeolojik oluşuma şimdiye kadar MER gezicileri tarafından hiç rastlanmamıştır ve kuşkusuz Mars'ın çok eski bir döneminde, Mars'ta suyun açık havada aktığı zaman yaratılmıştır. 6 yıl boyunca inşa edildiği çalışma ömrünü aşan gezicinin bilimsel donanımı artık kısmen hizmet dışı. Mini TES kızılötesi spektrometre etti durdu vurmak fırtına beri çalışan rover 2007 yılında ve tespiti kapasitesi Mösbauer spektrometresi onun radyoaktif kaynağı çünkü çok zayıf hale gelmiştir kobalt bir ile, yarılanma ömrü 271 gün, değil daha yayar başlangıçta sağladığı gama ışınlarının küçük bir kısmından daha fazla . Ancak, Mini-TES olmadan, Mössbauer spektrometresi mevcut mineralleri tanımlayabilen tek araçtır. Ek olarak, RAT fırçası hala çalışıyor ancak ekseni bükülmüş ve bu da eylemini etkisiz hale getiriyor. Ayrıca panoramik kameraların optiklerinde toz var.
Mars'ta suyun varlığı, tayfsal çalışmalar ve Mariner 9'dan gelen Mars sondaları tarafından yapılan gözlemlerle 1964 gibi erken bir tarihte doğrulandı . Görevin amacı, yaşamın ortaya çıkmasına izin verecek koşullar altında Mars yüzeyinde sıvı suyun varlığına dair ipuçları bulmaktır.
Şu anda Mars'ta hüküm süren koşullar altında, düşük sıcaklık ( Dünya'da 14 ° C'ye karşı ortalama -50 ° C ) ve atmosfer basıncı ( Dünya'da 1,013 hPa'ya karşı 6 hPa ) nedeniyle gezegenin yüzeyinde sıvı su bulunması imkansızdır. . Su, yalnızca sıcaklık yeterince düşük olduğunda ve gaz halindeyken su buzu şeklinde bulunur. Toprak altında, kutupların yakınında ( iki Mars kutbunda su buzu tabakası 1 km kalınlığındadır) ve aynı zamanda bazı kraterlerde su buzu bulunur . Mars atmosferinde su buharı neredeyse hiç bulunmaz (C'nin %95,3'ü için %0,03) O 2, nitrojen ve argon izleri): eğer yoğunlaşırsa, Mars'ın tüm yüzeyinde 12 mikron kalınlığında bir buz tabakası oluşturacaktır.
Yerde görünen ipuçlarını kullanarak ve kraterlerin gözlenen yoğunluğunu kullanarak siteleri tarihlendiren bilim adamları, 3 büyük jeolojik dönem belirlediler. Boyunca Nuh'unkine süre 3,5-3700000000 yıl önce 4.6 milyar yıl önce dünya oluşması ve uçları ile başlar, Mars çok jeolojik olarak aktif, yüksek sıcaklıklar ve nemli bir ortamda, aktif volkanizmaya ve yapısal aktivitesi ile karakterize süre ile. Mars, kuşkusuz, yüzeyde sıvı su bulunmasına izin verebilecek kalın bir atmosferden yararlanıyor. Yazarlara göre 3.5 veya 1.8 milyar yıl önce sona eren Hesperian döneminde , jeolojik aktivite yavaşlar, Mars'ın atmosferi yavaş yavaş uzaya veya Mars altı toprağına kaçar ve bu da Mars yüzeyinde sıvı haldeki suyun kaybolmasına neden olur. . Yoğun volkanik aktivite dönemidir. Sırasında Amazon yılında 2 milyar 3 yıl, kuraklık setleri için süren,. Atmosfer, mevcut denge noktasına ulaşmadan önce kaçmaya devam ederken, zayıflayan sporadik volkanik bölümler kalır.
Düz ve düz tabanlı çöküntü vadileri, akış şeklindeki kabartma çöküşleri, poligonal topraklar, kaotik arazi, nehir ağları, göllerin veya okyanusların varlığına dair kanıtlar gibi çeşitli ipuçları, suyun Mars toprağını kalıcı olarak işgal ettiğini gösteriyor gibi görünüyor. Tüm bu oluşumlar 3,8 milyar yaşın üzerindedir. Uzmanlar Mars jeolojik tarihinin ana hatları üzerinde hemfikir olsalar da, geri kalanı üzerinde bir fikir birliği yok: Yüzeyde ne kadar su vardı ve ne kadar süredir, bu su nerede kaçtı ...
Büyük konsantrasyonları gri hematit bu nedenle adı, ekvator ve Mars sıfır meridyen hem de bir alan yakın olarak tespit edildi Terra Meridiani (enlem 2 ° güney, 5 ° batı boylam 0 °) spektrometre ile. Termal TES Mars Küresel Sörveyör . Hematit, Fe 2 O 3 kimyasal formülüne sahip bir demir oksittir.. Hematit pasla karşılaştırılabilir, ancak Terra Meridiani'de suyun varlığında oluşmuş olabilecek gri kristalli hematit olarak oluşur. Bu tür oluşum, volkanik aktivite veya suyun hareketi ile oluşturulabilir. Fırsat gezicisinin bu bölgedeki Meridiani Planum platosundaki iniş alanını açıklayan sebep budur .
Planetologların gri hematite ilgisi, bu mineralin varlığı ile sıvı suyun varlığı arasındaki bağlantıdan gelir, ancak ikincisi bu demir oksidin oluşumu ile mutlaka ilişkili değildir. Gerçekten de, Dünya'daki gri hematitin kökeni birkaç senaryonun konusudur:
Gusev kraterinin Spirit gezgini tarafından keşfinin başlangıcı, suyun hareketine dair net bir kanıt bulunmadığından hayal kırıklığı yarattı, ancak Columbia Tepeleri'ne ulaştığında, birkaç alan suyun belirli jeolojik oluşumları şekillendirmeye yardımcı olduğunu kanıtladı. Ancak bu rol, deniz veya göl birikintilerinden ziyade volkanik aktivite ile bağlantılı görünüyor. Fırsat rover , diğer taraftan, muhtemelen su ve su kütlelerinde bıraktığı tortu kanıt oluşturduğu mineraller keşfetti.
Kartal krateriKüçük iç kenarlar Eagle krater olan fırsat indi yaklaşık 75 arasında bir yüksekliğe tabakalarında yerleştirilmiş çıkıntıları ile kaplanmıştır cm . Bunlar, analizlerini kolaylaştıran neredeyse dikey bir bölümde sunulmaktadır. Opportunity robotunun aletleri , kaya tabakalarının bir zamanlar suya batmış veya su içinde oluşmuş olduğuna dair mükemmel ipuçları sağlar. İncelenen kayaçlar sülfür bakımından zengindir. Jarosit hidratlı demir sülfat, özellikle tespit edilir, ya da suyun varlığında oluşturulur. Kayaların morfolojisi de suyun hareketini gösteriyor gibi görünüyor.
Ayrıca bu tabakalarda 2 ila 3 mm çapında kürecikler iç içe geçmiştir. Birçoğu, kaya çıtalarının parçalanması ve yere çöp dökülmesi nedeniyle ondan kopmuştur. "Yaban mersini" adı verilen bu küçük gri küreler hematit açısından çok zengindir . Kökenlerini açıklamak için birkaç hipotez önerilmiştir:
Mikroskop kamerasıyla yapılan gözlemler, Eagle Crater'deki bazı kayaların, deniz veya tuz gölünün kenarında buharlaşma yoluyla oluşan alçı kristallerinin konumuna karşılık gelebilecek geometrik şekilli boşluklara sahip olduğunu ortaya çıkardı . Opportunity gezgininin mikroskop kamerası , El Capitan ve Guadalupe kayalarının yüzeyinde birkaç milimetre uzunluğundaki mikro boşlukları gözlemlemeyi mümkün kıldı . Bu küçük iğne şeklindeki oyukların varlığı şu şekilde açıklanabilir:
Opportunity, özellikle Endurance kraterinin güneybatı yamaçlarındaki Escher kayasında , yüzeyinde çokgen yapılara sahip kayalar gözlemliyor . Bu kraterin dibindeki diğer yakın kayalar da bu poligonal yapıları sergiler. Bu kayalar, üst kısmı çokgenlere bölen çatlak ağlarını gösteren düz bir yüzeye sahiptir. Görünümleri, su buharlaştıktan sonra çatlamış çamur görünümüne biraz benzer.
Opportunity gezgini tarafından gerçekleştirilen ilk altı aylık analizler , keşfedilen alanın geçmişte ıslak olduğunu gösterdi. Bu daha sonra kurutuldu ve büyük bir ova oluşturmak üzere aşındı.
Kayaların yüzeyini çokgenlere bölen çatlakların kökenini açıklamak için birkaç hipotez ileri sürülmüştür:
Bazı sonuçlar ikinci hipotezi desteklemektedir.
Fırsat Rover'ın Alfa Parçacık X-ışını spektrometresi (apsx) mümkün konumlarına göre kayaların yüzeyinin karşılaştırmalı bir çalışma yürütmek için yapılan Dayanıklılık krateri . Kraterin derinliklerindeki kayalar, kimyasal olarak daha yüksek seviyelerdeki kayalardan daha fazla değişikliğe uğrar. Bu kimyasal farklılık su ile temastan kaynaklanabilir. Karşıdaki grafik, farklı kimyasal bileşenler ve farklı kaya derinlikleri için, bir yandan kraterin derinliklerinde bulunan Escher kayası ile kenara yakın Virginia kayası arasındaki içeriklerin oranını karşılaştırır . Kırmızı çizgi, kayaların yüzeyindeki ölçümleri temsil eder, mavi çizgi, kayaların fırçalanmasından sonraki ölçümlere karşılık gelir, yeşil çizgiler, RAT aracı ile delindikten sonra ölçülen içeriklerle bağlantılıdır . İki tür kaya arasındaki içeriğin oranı, klor için (Cl) derinliğin bir fonksiyonu olarak çok önemli ölçüde değişir. ) ve kükürt (SO 3 O). Bu, Escher yüzeyinin bu iki element için Virginia yüzeyinden kimyasal olarak daha fazla değiştiği anlamına gelir . Bu kimyasal farklılıkta suyun oynadığı rolü anlamak için analizler yapılır.
İki gezici Spirit ve Opportunity tarafından sırasıyla Apollinaris Patera'nın güneyindeki Gusev kraterinde ve Meridiani Planum'da yürütülen araştırmalar, geçmişte yeterince büyük bir hidrosferin (gezegenin suyla kaplı kısmı) varlığını ortaya koyuyor . Gezegenin her iki tarafında bulunan geziciler tarafından keşfedilen iki bölgede analiz edilen minerallerin fosfor içeriğini homojen hale getirmek .
Su buharı Mars atmosfer bazen yoğunlaşır içerdiği buz H formu bulutlar 2 O kristaller.. Karbon dioksit , aynı zamanda C kristallerini oluşturmak yoğunlaşabilirO 2su buzundan oluşanlardan daha yüksek irtifalarda çapı 1 µm'yi aşan . Şekil olarak Dünya sirrus bulutlarına benzeyen ortaya çıkan bulutlar, geziciler tarafından gözlemlendi .
Mars atmosferi sürekli olarak, taneleri ortalama 1,5 µm çapında olan ve Mars gökyüzünün turuncu-kırmızı renginden sorumlu olan tozla yüklüdür . Bu toz, üzerinde gezici Spirit'in altında görüldüğü gibi toz fırtınaları ( İngilizce toz şeytanları ) tarafından sürekli olarak atmosfere enjekte edilir . 12 Mart 2005 ; 575 sn süren çekimler (sol alt köşedeki sayaç tarafından belirtilir) ve üç girdap daha kısa bir süre için çerçevenin sağ yarısında, dizinin başlangıcında, ardından ana girdaba yakın mesafede görünür, ardından sonunda.
Spirit robotunun çektiği fotoğrafların renkleri tartışma konusu oldu. Nitekim bazı sunumlarda gökyüzü mavi, bazılarında ise robotun yeryüzünde çekilen fotoğraflarda parlak mavi olan bazı bölgeleri Mars'ta çekilenlerde kırmızı çıkıyor. MER problarından gelen resimlerin renklerindeki farklılık şöyle açıklanabilir: Bilmelisiniz ki NASA ve ESA problarında bulunan fotoğraf ekipmanları filtreler aracılığıyla parlaklık seviyelerinde fotoğraf çekiyor . MER probları kısmen kızılötesinde ofset birkaç filtre ile donatılmıştır . Nihai görüntüler , nihai görüntünün RGB bileşenleri olarak alınan üç farklı filtrelenmiş görüntünün ek senteziyle yeniden oluşturulur . Yanlış renk görüntüleme , normalde görünür olmayanı (genellikle spektral kaymayı) temsil eden bir tekniktir. Teleskoplar ( Hubble gibi ) veya kızılötesi kameralar tarafından çekilen çoğu görüntü bu işlemi kullanır. Spektrumun bu alanlarının görünür olmadığını görürsek , bunun nedeni tanım gereği yanlış renkler olmalarıdır. NASA geç yayınladıocak 2004, MER problarının görüntülerinin renklendirilmesiyle ilgili bir makale. Ek olarak, gezicilerin üzerine yerleştirilen güneş saatleri , fotoğrafların renklerini kalibre etmek için kullanılan kare boyalar içerir (bkz. yan taraf).
Gezicileri 90 Mars günlük bir minimum yapmaktadır ve 600 seyahat için tasarlanmıştır m Mars yüzeyinde. Spirit robotu tarafından elde edilen bu hedefler ,5 Nisan 2004tasarımcılarının beklentilerinin ötesindeydi. Gezicilerin , özellikle kademeli toz birikimi güneş panellerinin verimliliğini azaltacağı için, ışık yoğunluğunda keskin bir düşüşle karakterize edilen ilk Mars kışında hayatta kalması beklenmiyordu . Ancak, Fırsat hayatta kaldıMayıs 2012beş Marslı kışa kadar. İlk kış boyunca, Spirit için mevcut olan enerji günde 900 watt-saatten günde 400 watt- saat'e yükseldi . Fırsat 500 Wh/gün'e indi ancak Dünya'daki izleme ekibinin sürpriziyle 900 Wh/gün'e geri döndü . Elektrik gücünün bu dönüşü, güneş ışığı için daha elverişli bir coğrafi konumla bağlantılıdır, aynı zamanda yeterince anlaşılmamış bir mekanizma kullanılarak güneş panellerinin tozlanmasıyla da bağlantılıdır. Güneş panellerinin temizliği, 6 aylık bir süre içinde dört kez mevcut güçte %5'lik bir artış görüldüğünden, Mars gecesi sırasında gerçekleşmiş gibi görünüyor. Bu tozlanmayı açıklamak için akla gelen hipotezler arasında rüzgar, don ve Opportunity'nin Endurance kraterinin duvarlarını keşfetmesi sırasında uzun bir süre eğimli bir konumda kalması yer alıyor .
İki gezgin , çok erken bir zamanda tekerleklerinden bazılarının ele geçirilmesiyle karşı karşıya kaldı. itibarenHaziran 2004, Spirit'in sağ ön tekerleği , motorunun giderek daha fazla elektrik enerjisi tüketmesine neden olan artan iç direnç sergiledi. Yağı bu tekerleğe yeniden dağıtmaya çalıştıktan sonra, benimsenen strateji Spirit'i geriye doğru hareket ettirmek ve tekerlek motorunu yalnızca gerektiğinde kullanmaktı.
Bilimsel araçlar, birkaç olaya rağmen kayda değer bir uzun ömür göstermiştir. İçindeNisan 2005, NASA apsx spektrometresi sensör düzeneği iki sırasında takas olduğu bulunmuştur rovers ve birbirlerinin kalibrasyon verileri kullanılmıştır. Spektrometreler tarafından elde edilen verilerin düzeltilmesi gerekiyordu. Göre NASA , ters kaynaklanan hata ölçüm belirsizlikler daha az olurdu ve hiçbir bilimsel sonuçlar gündeme denir.
26 Nisan 2005Bu doğru ilerledikçe, Erebus krater , fırsat kendisi 200 sıkışmış halde bulunan m talk tozu kıvamına sahip olan ve rüzgarların tevdi, çok ince koyu madde gömülü altı tekerlek% 80 ile, bir kum tepe halinde, ikinci gelen. Sadece 30 cm yüksekliğinde olan höyük, ovayı kateden diğer ondülasyonlara göre herhangi bir özellik göstermemiştir. Jet Tahrik Laboratuvarı teknisyenleri, Fırsatı santim santim tersine çevirmek için beş hafta boyunca manevra yapmak zorunda kaldı . 4 Haziran 2005, sağ ön tekerlek, toz tabakasının altında daha sağlam bir zemini ısırmayı başarıyor. Rover diğer tekerlekler sert ve sabit zemin ile temasını yeniden kazanmak için yeterli temizleyebilirsiniz.
Mars'ta yılların deneyimi ve navigasyon yazılımındaki güncellemeler sayesinde Opportunity gitgide daha özerk hale geliyor. 2010 yılında, böylece Dünya'daki operatörlerin herhangi bir müdahalesi olmadan engelleri atlayabildi ve hatta boyut, şekil ve parlaklık gibi kesin kriterlere göre kendi başına analiz için kayaları seçebildi.
Son haziran 2010Mars topraklarında geçirilen 2.294 günün ardından Opportunity , Mars'ta katedilen 21,7 kilometreyi, planlanan mesafenin 36 katını ve görevin nominal süresinin 25 katından fazlasını aştı.
İçinde Mart 2015, Opportunity gezgini bir maratonun mesafesi olan 42.195 kilometreden fazla yol kat etti .
NASA misyon aşağıdaki verdi Mars Keşif Aracı misyonunun (başlangıçta 2009 için planlanan) 2011 yılında lansmanı ile Mars Bilim Laboratuarı değiştirildi Merak . Bu, bilimsel enstrümantasyon için çeşitli Avrupa ülkelerinin işbirliğiyle geliştirilen bir dayanmaktadır 775 kg Rover (185 karşı kg 70 dahil mers için) kg (6 karşı bilimsel aletlerin kg için Ruh ve Fırsat bu kısmen ayrılmış bulunmaktadır:) yaşam arayışı. Bu gezici artık kullanmadığı güneş enerjisi , ancak bir radyoizotop termoelektrik jeneratör radyoaktif kaynağı kullanılarak: Bu enerji kaynağı o (100 kadar daha büyük bir özerklik izin vermelidir Km 1000 gün için), ve yüksek kullanımını -Güç lazer mümkün kılar 5 mm çapındaki bir çakıl taşını 9 metre mesafede süblimleştirmek ve UV spektrometresi ile üretilen plazmayı analiz etmek . Ek olarak, gezici mevsimlerin döngüsü hakkında endişelenmeden sürekli çalışabilir. Yeni bir atmosferik yeniden giriş ve iniş tekniği sayesinde, gezici gelişmiş hassasiyetle inebilir (20 × 20 km elips ve MER için 20 × 150 km elips ) ve iniş alanı çok daha büyüktür: 1,3 km ve enlem yerine maksimum 2 km irtifa -60 ° ile + 60 ° arasında (MER -15 ° ve + 10 °). 66 cm'lik ( MER için 30 cm ) yerden yükseklik ile trafik kolaylaştırılacaktır .
Mars Sample Return , NASA ve Avrupa Uzay Ajansı işbirliğiyleçok daha sonraki bir tarihte (2020'den sonra)geliştirilmesi gereken çok iddialı bir görevdir. Bu görevin amacı, Mars toprağı örneklerini Dünya'ya geri getirmektir. 2009'un sonunda geliştirilen son senaryoda, üç farklı sondanın fırlatılması yer alıyor:Mars toprağını araştırmaktan ve numune toplamaktan sorumlubir gezici ; dört yıl sonra başlatılan ikinci bir görev, ilk gezici tarafından toplanan örnekleri almakve bunları ikinci sondanın iniş modülüne geri getirmeklegörevlendirilen basitleştirilmiş bir gezici taşıyor. İkincisi, örnekleri Dünya'ya geri getirmekten sorumlu üçüncü bir sonda ile bir buluşma manevrası gerçekleştirmeden önce örnekleri içeren bölmeyi Mars yörüngesine yerleştirecek. Misyon şu anda bir proje aşamasında.
İki gezici Spirit ve Opportunity'nin vaftiz isimleri ,8 Haziran 2003NASA tarafından düzenlenen bir yarışmanın ardından . Kazanan, Sibirya'da doğan ve Arizona'da yaşayan Amerikalı bir aile tarafından evlat edinilen Sofi Collis adında dokuz yaşındaki bir kız çocuğu .
NASA Mars Lander bağlı gönderildi, bir DVD anıt olmak isteyen ziyaretçilerin 4000000 adlarını içeren milyarlarca yıldır bozulmadan kalmalıdır.
Mars ve Jüpiter arasında 7.9 yıllık yörüngeye sahip iki asteroit , gezicilerin adını almıştır : (37452) Spirit 4 ila 9 kilometre çapında ve asteroid (39382) Opportunity 3 ila 7 kilometre çapındadır . İkisi de keşfedildi 24 Eylül 1960Ingrid van Houten-Groeneveld, Cees J. van Houten ve Tom Gehrels , Caltech'in Palomar Dağı Gözlemevi'ndeki teleskopları kullanarak . Jüpiter ile 3: 2 yörünge rezonansına sahip Hilda grubu olarak adlandırılan küçük bir asteroit kategorisinin parçasıdırlar : Jüpiter Güneş etrafında iki yörüngeyi her tamamladığında , bu asteroitler üçünü tamamlar.
NASA görevleri sırasında ölen astronotların anısını onurlandırmak için birkaç yer seçildi . Ruh rover iniş yeri seçildi Columbia Memorial İstasyonu, ve bazı tepeler seçildiler Columbia Hills telef yedi astronot anısına, Uzay Mekiği Columbia patlama ait atmosferin geçiş aşamasında, STS-107 misyon , 1 st Şubat 2003. Yüksek kazançlı antenin arkasına, Spirit'in doğrudan Dünya ile iletişim kurmasını sağlayan alüminyum bir hatıra levhası takılmıştır . Spirit rover iniş alanını çevreleyen tepeler , Apollo 1 yangınında ölen astronotların adını almıştır Virgil I. "Gus" Grissom , Edward White ve Roger B. Chaffee .