Марсоход opportunity. Марсоход Opportunity: прощаемся или «до свидания»? Исследование Марса Curiosity

Американский марсоход Opportunity, который провел на Марсе уже 15 лет, летом прошлого года отключился из-за мощнейшей пылевой бури в Долине Настойчивости.

Он успешно пережил самые тяжелые месяцы марсианской "зимы", но шторм, бушевавшей несколько недель, заставил ученых усомниться, что Opportunity сможет преодолеть и этот катаклизм.

Хотя буря прекратилась и прозрачность атмосферы вернулась к нормальным значениям, марсоход не вышел на связь. 13 февраля 2019 года NASA преркатило попытки восстановить с ним связь.

"Я объявляю миссию Opportunity завершенной, и вместе с ней завершенной миссию Mars Exploration Rover. Должен сказать вам, это эмоциональный момент", - заявил Томас Зурбучен, помощник директора NASA по науке.

Сейчас на поверхности Марса работает марсоход Curiosity и посадочный , примерно через год к ним должны присоединиться два новых марсохода. Корреспондент.net рассказывает подробности об Opportunity.

Достижения Opportunity

Opportunity проработал на планете 5352 марсианских суток - солов, преодолев за это время 45,16 километра, поставив рекорд среди планетоходов. Изначально ученые планировали, что срок службы ровера не превысит трех месяцев и километра пройденного пути.

За все время работы марсоход прислал на Землю более 217 тысяч изображений, в том числе пятнадцать 360-градусных цветных панорам окружающей местности, установил рекорд по пройденному пути за один день на Марсе (220 метров) и проанализировал несколько десятков образцов пород.

На протяжении более десяти лет Opportunity удерживал лидерство в области исследования планет. Он рассказал человечеству о , потенциально обитаемой планете и показал неизведанные марсианские ландшафты.

"То, что сделали на Марсе марсоходы Spirit и Opportunity - изумляет. Благодаря таким новаторским миссиям, как Opportunity, настанет день, когда наши смелые астронавты ступят на поверхность Марса. И когда этот день настанет, часть тех первых следов будет принадлежать команде Opportunity, которая сделала так много во имя открытий", - сказал глава NASA Джим Брайденстайн.

Фотографии Opportunity:

Буря охватила весь Марс

Одна из главных характерных особенностей и загадок Марса заключается в том, что ученые не знают, почему такие шторма возникают далеко не каждый сезон и почему они иногда покрывают почти всю планету.

"Мы уже 20 лет наблюдаем за Марсом, и еще не видели такого - заурядный региональный шторм вырос до размеров планетарной бури, затронув не только Opportunity, но и Curiosity на другом конце планеты", - рассказал руководитель миссии Ричард Зурек.

Глобальная карта пылевого шторма на Марсе / NASA

Марсоход находился в Долине Настойчивости, когда 1 июня началась пылевая буря. Она препятствовала проникновению солнечных лучей сквозь атмосферу, оставляя ровер без источника питания.

Curiosity в качестве источника энергии использовал не солнечные батареи, а радиоизотопный термоэлектрический генератор.

В течение нескольких дней ураган охватил четверть Марса, равную территории Северной Америки и Южной Америки вместе взятых - порядка 35 миллионов квадратных километров.

В эти дни небо на Красной планете напоминало небо Земли во время смога.

Слева небо Марса в обычный день, справа - в песчануюю бурю / NASA

6 июня в NASA зарегистрировали заметный спад уровня энергии ровера и перевели его в режим сохранения работы. Все научные операции, выполняемые Opportunity, были прекращены.

В спящем режиме марсоход отключил большинство из своих функций, рабочими остались только внутренние часы, которые заставляли время от времени бортовой компьютер загружаться и проверять уровень заряда батарей.

Последние данные показывалит, что температура марсохода упала до -29 градусов Цельсия. Минимальная рабочая температура аппарата составляет -40 градусов, поэтому тогда его системы работали на поддержание тепла в батареях.

Опасным для "жизни" Opportunity был разряд аккумуляторов ниже уровня, необходимого для питания внутренних часов. Такая ситуация потребует более сложного восстановления. Нечто похожее произошло с "близнецом" Opportunity, марсоходом Spirit, застрявшем на одном из склонов кратера Гусева.

Отважный марсоход Opportunity

Opportunity прибыл на Марс в 2004 году, его миссия была рассчитана на 90 дней. Однако аппарат достойно выдержал все испытания и продолжает работать, несмотря на то, что повредил "руку" и может двигаться только в обратном направлении.

В 2007 году марсоход уже пережил крупную пылевую бурю, однако она была в два раза менее интенсивной. Нынешняя песчаная буря обратила день в ночь в экваториальной зоне Opportunity.

Первое селфи Opportunity сделал в 2018 году / NASA

12 июня 2018 года инженеры NASA попытались связаться с марсоходом, но это сделать не удалось. Так мало энергии у марсохода не было никогда - ученые предполагают, что напряжение в его бортовой сети упало ниже 24 вольт.

"Это был замечательный марсоход. Благодаря своей долговечности он совершил множество открытий. Этот малыш оказался бесценным капиталовложениям и значительно расширил наши возможности по исследованию Красной планеты", - сказал директор программы исследований Марса в NASA Джим Ватзин.

Opportunity проехал по Марсу больше остальных марсоходов - около 45 километров.

Он нашел доказательства наличия жидкой воды на Красной планете. Эти наблюдения позволили ученым сделать предположения, насколько Марс пригоден к жизни.

До того, как шторм заставил Opportunity перейти в автономный режим, он исследовал Долину Настойчивости возле кратера Индевор.

Робот пытался установить, была ли долина образована ветровой эрозией или водными источниками, или, возможно, - обоими.

Новости от Корреспондент.net в Telegram. Подписывайтесь на наш канал

Эти две фотографии, сделанные Curiosity 21 мая (слева) и 17 июня (справа) показывают, насколько отличается текущий уровень освещенности Марса, в атмосфере которого бушует пылевая буря, от нормальной ситуации.

На Марсе вот уже много недель бушует , которая покрыла практически всю планету. Из-за нее марсоход Opportunity не получает необходимого количества солнечного света, который преобразуется фотоэлементами в электричество. Ровер ушел в спящий режим и не сможет выйти из него до тех пор, пока атмосфера не очистится от пыли и солнечные лучи не достигнут поверхности Марса.

Когда это случится - пока неясно, поскольку масштаб бури лишь увеличивается, по всей видимости, в ближайшее время она не ослабнет. «Мы не можем связаться с ровером уже пару недель», - говорит Рей Арвидсон из Вашингтонского университета. Он - один из руководителей миссии Mars Exploration Rover , которая изначально включала и брата-близнеца Opportunity - марсоход Spirit. Оба ровера прибыли на Марс в январе 2004 года и дружно приступили к изучению поверхности соседа Земли.

Opportunity работает уже много лет, и работал бы и дальше, если бы не сильное запыление разреженной атмосферы Марса. На графике ниже можно видеть, как запыленность воздуха влияет на количество энергии, получаемой ровером. Энергии система вырабатывает настолько мало, что не может сделать и отправить на Землю фотографию того, что происходит вокруг нее. Последний снимок был получен учеными 10 июня этого года. Марсоход изредка «просыпается» для того, чтобы проверить запасы энергии. Если они слишком малы, ровер снова уходит в сон.

Что касается Spirit, то этот марсоход, к сожалению, перестал подавать признаки жизни 22 марта 2010 года.

Через какое-то время после того, как шторм ослабнет, Opportunity должен проснуться, и если энергии будет достаточно, то Земля получит его сигнал. Затем, когда режим получения энергии станет оптимальным, марсоход снова вернется к работе, и кто знает, сколько месяцев или лет он сможет еще проработать.

Его «старший брат» Curiosity работает в нормальном режиме, поскольку имеет на борту автономный источник питания. Он регулярно присылает снимки Марса. На фотографиях, сделанных этим аппаратом после начала пылевой бури видно , что объекты на поверхности не отбрасывают теней. Это потому, что рептилоиды пакостничают атмосфера Марса запылена настолько, что свет Солнца очень слаб. Эффект примерно такой же, как в очень облачный день на Земле, может быть, на Марсе он даже более сильный.

Ученые считают, что марсоход Opportunity переживет непогоду и уже через несколько недель будет радовать новыми данными о Красной планете.

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:

1. Вход в атмосферу
   Этот этап был самым легким для ровера, требовалось лишь приблизиться к Марсу на достаточное расстояние, а дальше начинала действовать сила притяжения.
2. 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.
3. 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: .

MarsExplorationRover– это знаменитая программа NASA, направленная на всестороннее исследование планеты Марс. В рамках данной программы практически одновременно на поверхность «красной планеты» были доставлены два марсохода – Spirit и Opportunity. В 2012 году, в связи с выходом из строя аппарата Spirit и с постановкой новых научных задач, NASA доставляет на поверхность планеты марсоход нового поколения Curiosity, который ощутимо больше и тяжелее своих предшественников.

Первые шаги по планете Марс: Spirit и Opportunity

Марсоход Spirit опустился на поверхность Марса 3 января 2004 года. Opportunity присоединился к нему уже 25 января того же года. Что касается третьего всемирно известного марсохода Curiosity, то он достиг поверхности Марса 6 августа 2012 года, и сразу же приступил к работе.

Нужно сказать, что Spirit осуществил ряд интересных открытий. В частности, по результатам проб марсианского грунта, сделанных этим аппаратом, учёные смогли выдвинуть гипотезу о том, что в прошлом на Марсе были отличные условия для жизни микроорганизмов. Не смотря на то, что миссия этого марсохода должна была продлиться 90 дней, его использовали свыше шести лет. Связь со Spirit прервалась 23 июля 2010 года.

Opportunity, прибывший на три недели позже, чем Spirit работает до сих пор. Нужно отметить, что именно Opportunity смог найти на Марсе следы целого пересохшего океана. Кроме того, ему принадлежат очень точные измерения различных параметров марсианской атмосферы.

Исследование Марса Curiosity

Марсоход Curiosity – это не просто прекрасный марсианский вездеход нового поколения, но ещё и довольно крупная автономная химическая лаборатория. Основной задачей использования данного аппарата является проведение целого ряда глубоких исследований грунта и атмосферы. Сейчас марсоход занимается изучением геологической истории «красной планеты» в кратере Гейла, где есть возможность работать с глубинными грунтами.

Марсоход, который весит на Земле 900 кг 3 метра длины и 2,7 метра ширины, имеет 3 пары колес диаметром 50 см, способен передвигаться в любом направлении и передавать на Землю данные о проб грунта, снимки с поверхности планеты и другую ценную информацию. Ожидаемое время миссии 1 марсианский год, что равно 687 земных дней.

Первая цель после посадки, которую NASA Curiosity благополучно совершил 6 августа этого года в кратер Гейла диаметром в 150 км, стало путешествие к подножью горы Шарпа. Сама гора имеет высоту 5,5 км. Задача изучить версию воздействия водных потоков, которыми когда-то подвергались склоны горы Шарпа, но на данный момент марсоход на месте посадки обнаружил не так много воды, как того ожидалось по расчетам, всего 1,5%. А ведь предполагали ее наличие от 5,6 до 6,5%.

Основные результаты работы Curiosity состоят в том, что им была определена двухслойность марсианского грунта. Первый, так называемый сухой слой, практически не содержит воды. В то же время, на глубине свыше 40 см. содержание воды составляет порядка 4%.

И вот, получены качественные при помощи наложенных фильтров снимки с марса, который передал марсоход Curiosity. На одном из снимков виднеется подножье горы Шарпа к которой следует Curiosity.

Тем не менее, первые данные настоящей хроники с Марса получены. Температура окружающего воздуха +3 градуса по Цельсию и несколько любопытных снимков, на одном из них хорошо видна гора Шарпа к которой движется марсоход. Правда, достигнет ее он только к новому году на земле, ведь его скорость очень низкая, всего 0,14 км/ч.

(Видео поверхности планеты Марс, переданное марсоходом Curiosity)

Перед тем, как направиться к горе, марсоход NASA Curiosity проверил всю аппаратуру, сделал множество снимков, пошевелил буром и опробовал лазерную пушку, назначение которой не защита от марсиан, а сбор анализа образцов почвы и воздуха на расстоянии.

На данный момент из трёх марсоходов, запущенных в период с 2003 года, на Марсе работают два. За это время сделано множество научных открытий разных масштабов.

Ведущие мировые эксперты полагают, что основой успеха американских марсоходов является умение их создателей учиться на собственных ошибках. Соответственно, каждый новый аппарат становится более совершенным, чем его предшественники.

Любопытный факт. Сотрудники Nasa предусмотрели вариант первого знакомства с "марсианами". Так после приземления, марсоход первым делом обратился с приветствием к пустынной планете голосом директора NASA Чарльза Болдена и переслал на землю песню Will.I.Am.

Оба марсохода изначально должны были проработать всего 90 дней, разыскивая на красной планете признаки наличия воды.
Оба марсохода перевыполнили свою задачу. Поиск признаков воды оказался более чем успешным, а сами аппараты заметно превысили свой срок службы. Spirit был потерян в прошлом году, а Opportunity все еще работает и сейчас пережидает марсианскую зиму, развернув панели на Солнце.

За время работы марсоходы прошли 42.08 километра, львиная доля из которых приходится на счет Opportunity. Он проехал по поверхности Марса 34.36 километра.
«Я правда считал, что и Opportunity, и Spirit не переживут лето 2004 года, - говорит Рей Арвидсон и Вашингтонского университета в Сент-Луисе , заместитель руководителя проекта. - Для меня сейчас, как и тогда, удивительна мысль, что до сих пор планируем новые задачи и команды для Opportunity, а Spirit был потерян из-за невезения, так как он имел малую маневренность и попал на зыбкую почву, из песков которой он не смог выбраться».
Поиск воды
Spirit и Opportunity примарсились на расстоянии 9656 километров друг от друга, на противоположных сторонах Марса. Оба аппарата выполнили свои задачи: нашли доказательства существования воды на красной планете. Хотя сейчас поверхность Марса сухая и безжизненная, когда-то климат там был влажным и теплым. Этот фундаментальный результат был получен благодаря работе двух марсоходов.
В этих открытиях помогли даже неудачи Spirit. Правое переднее колесо ровера перестало работать в 2006 году, что вынудило инженеров миссии перейти на задний ход. Заклинившее колесо мешало движению, цепляясь за поверхность планеты. Однако в результате колесо открыло под верхним слоем пыли залежи чистого кремния, минерала, который в чистом виде может образовываться только при взаимодействии горячей воды с камнем.
Таким образом Spirit стал первым аппаратом, позволившим предположить то, что сейчас известно всем, но на момент открытия было лишь сомнительной гипотезой. В месте, изученном аппаратом, когда-то существовала крупная гидротермальная система древнего марса, чьи гейзеры и потоки горячей грязи получали энергию от подземных источников.
Это вызвало фурор в среде астробиологов. Оказалось, что хотя бы на части планеты когда-то существовали два ингредиента, необходимых и практически достаточных для жизни : жидкая вода и источник энергии.

Opportunity не остался в долгу. Недавно ему удалось найти на склонах кратера Индевор следы глины, которая также могла образоваться только при наличии жидкой воды. Руководитель проекта, Стив Сквирс из Университета Корнелла , видит пользу открытий, совершенных при помощи марсоходов, не только в научном результате.
«Безусловно, научные достижения и все, что мы узнали о возможной обитаемости Марса, станут важной частью достояний этой важной миссии, - говорит он. - Но я считаю, что не менее важно то, что успехи роверов и их открытия послужили источников вдохновения для молодежи, призывая к карьере в науке или наукоемких технологиях».
Прощание с марсоходом Spirit
Заклинившее колесо марсохода все же привело к его потере. Из-за потери мобильности ровер не смог выбраться из зыбучего песка в мае 2009 года. Тем не менее, он продолжил работу, изучая окрестности. Марсоход был потерян только в марте 2010 года, после того как не сумел выйти на позицию, удобную для зарядки солнечных батарей во время марсианской зимы 2009-2010 года.
В мае 2011 года Spirit был официально объявлении потерянным. Скорее всего, из-за потери питания отключилась система обогрева, и его электроника была повреждена во время зимних холодов.
«Spirit, тем не менее, сделал немало. Его работа позволила нам понять, что ранний Марс был влажным и с большой вулканической и магматической активностью», - говорит Арвидсон.
Opportunity продолжает движение
После трехлетнего путешествия Opportunity добрался до крупного кратера Индевор, имеющего диаметр около 22 километров. Последние несколько месяцев марсоход слонялся у кромки кратера. Здесь он и обнаружил лучшее на данный момент доказательство того, что когда-то на Марсе была вода.

Здесь же ему предстоит и зазимовать. Для этого инженеры миссии нашли хорошее место на краю кратера. Наклон породы, на которой остановился ровер, позволит ему собирать максимум солнечной энергии. В ходе зимы марсоход не будет переведен в спящий режим. Он продолжит обычную работу, изучая близлежащие породы. Возможно, он даже будет передвигаться на небольшие расстояния.
Стоянка позволит уточнить скорость вращения Марса. Постоянно принимая сигнал от марсохода, стоящего на одном месте, можно будет определить скорость движения точки его стоянки. Точные измерения скорости вращения планеты, которые будут при этом проведены, позволят больше понять о внутреннем строении планеты. Таким образом, марсоход позволяет изучать не только ее поверхность.
Opportunity сможет возобновить движение в июне или в июле. Хотя ровер стареет, нет причин опасаться, что он не сумеет сдвинуться с места. Пока что заметные признаки возраста показывает только роботизированная рука ровера, сочленение которой начало барахлить.
«Ровер в отличной форме, - говорит Брюс Банердт, участник программы из Лбаоратории реактивного движения. - Он далек от списания».
Скоро у Opportunity появится компания на поверхности Марса. Марсоход Curiosity должен примарситься в августе этого года.