Millist objekti uurib Ameerika kosmoseaparaat? Marsi kulgur "Opportunity"
6. septembril avastas Ameerika kulgur Opportunity kraatri Endeavouri läänesektoris Marsi kivimi uue vormi – madala rauasisaldusega sfäärilised graanulid. 28. septembril teatas NASA, et kulgur jääb Matijevici mäele neid uurima mitmeks nädalaks või isegi kuuks.
Opportunity on nüüd jõudmas oma üheksandasse tegevusaastasse, olles läbinud üle 35 km Marsi pinna ja uurinud kivimeid kolme järjestikku suurema kraatri läheduses ja sees. Kulurite Spirit ja Opportunity viljakad uuringud sillutasid teed raskekulgurile Curiosity, mis alustas 2012. aasta augustis uurimistööd Marsi Gale'i kraatris.
Talve lõpp
Nagu mäletame, asus Opportunity kulgur 26. detsembril 2011, oma 2816. Marsi päeval (sol), asuma Greeley Havenis asuva Cape Yorki tõusu põhjapoolsele 15-kraadisele nõlvale. Siin pidi kulgur üle elama afeeli läbimise ja Päikese maksimaalse põhjadeklinatsiooni aja – ehk aja, mil päevane energiatarbimine on väike ja seda tuleb säästa.
Tõepoolest, 3. jaanuaril 2012 sai kulgur ainult 287 Wh ja 1. veebruaril langes tulu miinimumini ja ulatus 270 Wh-ni. Sel perioodil ei teostatud isegi andmeedastusseansse satelliidi kaudu iga kord, vaid ainult siis, kui akud olid piisavalt laetud.
Kulgur kasutas sundpeatamist värvilise panoraami jäädvustamiseks, kasutades 13 filtriga panoraamkaamerat ja Amboy piirkonna kontaktuuringuid Marsi pinnal. Viimane hõlmas filmimist MI-kaamera mikroskoobiga ja pikki vahelduvaid mõõtmisi kahe spektromeetriga.
Tulemused olid ootuspärased: Greeley Haveni piirkonna kivi osutus sueviidiks, mis sarnanes teiste Cape Yorki kaljupaljanditega, nagu Shoemaker Ridge ja Chesteri järv. Ainsaks erandiks on seni olnud Odysseuse kraatri lähedal asuv Tisdale'i kivi, mis erineb tekstuuri ja koostise poolest. Vastavalt 7. mai ajakirjas Science avaldatud artiklile sisaldab see oluliselt rohkem tsinki ja teadlased usuvad, et Tisdale pärineb teistest uuritud proovidest sügavamast horisondist. Huvitaval kombel leidsid eksperdid sarnasusi Tisdale'i ja Spiriti kulguri poolt Gussevi kraatris uuritud kivimite vahel, millel on hüdrotermiliste muutuste jälgi. Nad usuvad, et Endeavouri kraatri tekitanud taevakeha mõju tõi kaasa ka vee vabanemise ja kivimite hüdrotermilise muundumise: eelkõige tsingiühendite ilmumise. Just see aine moodustab Endeavouri paisumise ja ülejäänud proovide puhul esindavad need hilisemaid setteid.
Nendel kuudel oli pardaraadiokompleks Opportunity omamoodi majakaks Marsi pöörlemistelje pretsessiooni ja nutatsiooni parameetrite määramisel. Talve jooksul toimus üle kuuekümne spetsiaalse 30-minutilise raadiovahetuse. Eksperimendi teaduslik juht William M. Folkner loodab – pärast uute andmete töötlemist ja nende võrdlemist Marsi Pathfinderi 1997. aasta 90-päevaste vaatluste tulemustega – parandada Marsi pöörlemistelje pretsessioonikiiruse hinnangut kaks suurusjärku. Nutatsiooniga on olukord keerulisem ja eeldab ilmselt järgmisel Marsi talvel veel üht mõõtmistsüklit, kuid pretsessiooniparameetrite täpsustamine võimaldab meil elimineerida tubli poole planeedi siseehituse mudelitest. Selle katse edasiarendamine on kavandatud spetsiaalses INSIGHT-missioonis.
Võib-olla ainuke intsident talvel leidis aset 20. märtsil (Sol 2899), kui IDD-manipulaatori programmilisel pöördel MI-kaamera suunamiseks tekkis turvasüsteemi signaali tõttu peatumine. HazCami hoolduskaamerate andmed võimaldasid järeldada, et 15. ja 20. märtsi vahel toimus kulguri all pinnase vajumine, mille tagajärjel langes vasak esiratas ligi 1 cm võrra. Võib-olla ajas see liigutus sisseehitatud juhtimisalgoritmid segadusse ?
|
VÕIMALUSTE KROONIKA |
|
|
Märtsis otsustasid nad lõpetada Opportunity spektromeetri MS Mössbauer kasutamise. Esiteks oli selle radioaktiivse koobalt-57 allikas, mille poolestusaeg oli 270 päeva, peaaegu ammendatud ja üks mõõtmine nõudis missiooni alguses 30 minuti asemel 750 tundi. Teiseks ilmnesid ebameeldivad probleemid seadme elektroonika töös temperatuuril alla -50°C. (MS-i kaotus aitas osaliselt tema õnnelikku partnerit APXS-i - üks pidevaid takistusi läks tühjaks.) |
|
|
VÕIMALUSTE KROONIKA |
|
31. märtsil tehti kulguri orientatsiooni täpne määramine, võttes arvesse Päikese asukohta ja teeninduskaamerate “pilte”. Uusi nihkeid ei tuvastatud, kuid igaks juhuks keerutasid operaatorid 4. aprillil ratast edasi-tagasi ning keerasid seda vasakule-paremale. MI mikrokaameraga pildistamine näitas, et ratas oli kindlalt maas.
Veebruari lõpus ja seejärel märtsi viimastel päevadel puhusid tuuleiilid päikesepaneelidelt osa tolmust minema ning energiavarustus kasvas 321 Wh-ni. Marss eemaldus aeglaselt afeelist (15. veebruar) ja pööripäevapunktist (30. märts), nii et alates 10. märtsist suurenes päikesevalgus ekvaatorivööndis looduslikel põhjustel. Aprilli lõpuks tõusis päevane energiatarbimine 366 Wh-ni – Opportunity viies talv oli lõppemas!
Mais ja juunis tõusis atmosfääri läbipaistvus maksimumini ning 14. juunil möödus järjekordne tornaado ning tolmu valguse läbilaskvus päikesepaneelidel tõusis järsult 56,7-lt 68,4-le. Selle tulemusel tõusis tulu 526 Wh-ni ja on sellest ajast peale püsinud üle 500 vati piiri.
Tere Uudishimu!
Parendatud välistingimused võimaldasid Opportunityl pärast 130-päevast vaheaega purjetamist jätkata. See juhtus juba 8. mail (Sol 2947), kui kulgur liikus 3,7 m edasi (loodesse) ja sisenes piirkonda, mille kaldenurk oli vaid 8°. Kõikide rataste mootorid, ka parema esiosa, millel oli varem liikuvusega probleeme, töötasid normaalselt ja olid ootuspärase voolutarbega.
Kampaania üldine plaan oli jätkata Cape York Rise'i ümber päripäeva, kontrollida selle põhjapoolses otsas olevaid kipsisooneid ja seejärel uurida sisemist nõlva. Kuid kõigepealt soovisid teadlased välja selgitada Marsi tolmu keemilise koostise väikesel põhjapooluse düünil, mis sai sellise nime, kuna see asus talvisest sildumiskohast otse põhja pool. Järgmise nelja üleminekuga liikus kulgur veel 14 m ja lähenes düünile. 19. – 25. maini nuusutas APXS spektromeeter “pooluse” juurest punakat mulda ja tuvastas selles tavalise basaltliivaga võrreldes suurenenud väävlisisalduse.
25., 27. ja 31. mail sooritas kulgur 80-meetrise sööstu Cape Yorki põhjatippu. Seal asuvatest kipsisoontest valiti üksikasjalikuks uurimiseks välja üks Monte Cristo nimeline. 2. juunil (sol 2971) jõudis kulgur sellele lähedale ja 5.-12. juunini teostas APXS-i abil mitmepäevaseid mõõtmisi. Töö tegi keeruliseks 7. juunil Mars Odyssey satelliidil toimunud rike, millele järgnes samal päeval MRO kaudu plaanitud releeseansi rike. Kulgur pidi saatma 32 kbit/s telemeetrilise otseedastuse taotluse, et tagada selle toimimine, ja järgnevatel päevadel ühendasid operaatorid harvaesinevad seansid MRO kaudu teabe otsese edastamisega. Peareleesatelliiti sai uuesti kasutada alles 27. juunil.
12. ja 20. juunil liikus Opportunity aga veel 22 meetrit põhja poole ning peatus Cape Yorki ja seda ümbritseva tasandiku piiril. Siin viidi mõõtmised läbi Grasbergi ja Grasberg-2 aladel. Neist esimest töödeldi 27. juunil tolmukihi eemaldamiseks RAT-harjaga ning seejärel mõõdeti kahe päeva jooksul kivimi omadusi. 30. juunil tehti PanCami kaameraga multispektraalpildid ning seejärel kasutas kulgur RAT-lõikurit ja lõikas kivi pealt ära 1,5 mm. 3. juulil pildistati lõiku detailselt MI mikrokaameraga ja sellele paigaldati APXS spektromeetripea; mõõtmised jätkusid 9. juulini. Selle tulemusena tunnistati Grasberg esimesest kihist pärast Endeavouri kraatri moodustumist settematerjaliks.
Ameerika kulgur tähistas oma töös aastapäeva, 3000. soleerimist Marsil, mis langes maakalendri järgi 2. juulile. Tasub veel kord meenutada, et MER kulgurid on mõeldud vastu pidama vaid 90 päeva!
10. juulil lahkus Opportunity Grasbergi tsoonist ja liikus ümber Cape Yorki. 12. juulil hakkas see liikuma San Gabrieli väikese põrkekraatri poole, kuid Odysseyl tekkis veel üks rike, mis jättis kulguri ilma orbiidi toetuseta kuni 18. kuupäevani ning piirdus edasise tööga atmosfääri mõõtmise ja sondeerimisega. Vahepeal tuvastas MRO satelliit 13. juulil Opportunity asukoha lähedal kohaliku tolmutormi ja jääkristallide pilved, mis kondenseerusid tolmuteradele. 24. juuliks oli atmosfääri läbipaistvuse indeks halvenenud 0,77-ni, mis vastas päikesevalguse võimsuse vähenemisele enam kui poole võrra; Energiat oli aga piisavalt.
21. juulil lähenes kulgur San Gabrielile, pildistas seda ja taandus Whim Creeki geoloogilisele alale. Kaks soli hiljem lähenes Opportunity Mons-Coupri saidile ja liikus 26. juulil Ruschalli punkti. Ta tegi mõlemas kohas APXS"om mõõtmised.
 |
|
|
Mons-Coupry sait. |
|
|
MARS Roveri VÕIMALUS |
|
Uue kulguri Marsile tarnimise ajal allutati programm Curiosity toimimise tagamisele. 31. juulil toimus VHF levialas testedastuse seanss: Opportunity saatja simuleeris maapinnalt oma “venna” raadiokompleksi tööd ning Austraalia Parkesi raadioteleskoop võttis signaali edukalt vastu. Pärast seda töötas kulgur üheksa päeva, 1. augustist 9. augustini autonoomselt, ilma kontaktita: teostas Rushall-1 objektil spektromeetriat ja pildistas Whim Creeki piirkonda.
Kirkwoodi sfäärid
12. augustil liikus kulgur lõuna poole San Rafaeli kraatrini ja 14. päeval jõudis Berrio kraatrini (kõik kolm kraatrit said nime navigaatori Vasco da Gama laevade järgi). 16. augustil läbis ta 40 meetrit ja 18. augustil sadakond meetrit mööda läänenõlva, filmides teel navigatsiooni- ja panoraamkaameratega kivipaljandeid. Otsinguobjektiks olid orbiidilt spektromeetrilise pildistamise käigus leitud fülosilikaadid. 21., 23. ja 25. augustil sõideti lõunasse veel 143 meetrit; Lõpuks, 28. augustil, pööras kulgur läände tähelepanuväärse, terava Kirkwood Ridge'i poole ja "vahetas" samal päeval maandumisest järgnenud 35-kilomeetrise märgi. Opportunity koguläbisõit oli 12. septembri seisuga 35 047,47 meetrit. Talvepeatuse järgse aja jooksul sai läbitud 686 meetrit.
 |
|
|
MARS Roveri VÕIMALUS |
|
Nüüd kulguri ette kerkinud künkale pani nime Opportunity maapealne meeskond Jacob R. Matijevici mälestuseks, kes suri 20. augustil 2012 65-aastaselt kopsupuudulikkuse tõttu. Chicago elanik, kes lõpetas Chicago ülikooli matemaatikas doktorikraadiga, liitus ta JPL-iga 1981. aastal. Alates 1992. aastast juhtis Jake minikulguri Sojourner väljatöötamist, seejärel oli ta mitu aastat projekti Mars Exploration Rover juht. kuni 2008. aasta oktoobrini ning viimati töötas projekti MSL/Curiosity peamise pinnasüsteemide insenerina.
29. augustil rändas Opportunity veel 12 meetrit, misjärel valisid spetsialistid objekti detailseks uurimiseks. 1. ja 4. septembril jõudis kulgur Kirkwoodi lähedale - kuni 30 cm kõrgusele maapinnast välja ulatuvale tumedatest "sulgedest" - ja 6. septembril (Sol 3064) käivitas spektromeetri. Samal ajal saadi Maalt pilte: 4. septembril - üldplaan ja 6. septembril - üksikasjalikud, MI mikrokaamerast ja need hämmastasid teadlasi! "See on üks erakordsemaid pilte kogu missioonist," ütles Opportunity teaduse direktor Steven W. Squyres. - Kirkwoodis on tihe väikeste sfääriliste objektide kogu. Muidugi mõtlesime kohe “mustikatele”, aga see on midagi muud. Me pole kunagi näinud nii tihedat sfääride kogunemist Marsi kividele."
S. Squiresi mainitud "mustikas" oli üks Opportunity esimesi leide Meridiaani tasandikult. Need on rauda sisaldava hematiidi sfäärilised moodustised – mineraliseerunud veest ladestunud sõlmekesed. APXS instrument aga ei leidnud Kirkwoodi kerades kõrget rauasisaldust ning lisaks oli neil erinev pinnajaotus ja spetsiifiline kontsentriline struktuur. Seda oli võimalik näha tänu sellele, et osa osakesi hävitas ja “poleeris” tuul. "Nad on väljastpoolt haprad ja seest pehmed," ütles Squires. - Meie ees on suurepärane geoloogiline mõistatus. Meil on palju tööhüpoteese, kuid ükski neist pole veel eelistatud... Peame säilitama laia taju ja laskma kividel enda eest rääkida.
8. septembril õnnestus kulguril kõik käsud vastu võtta, kuid sideseanss lõppes ebanormaalselt – Maa osutus päikesepaneelidega ülemisest tasapinnast allpool! Pardaarvutis tekkinud viga kõrvaldati 11. septembril ning vahepeal puhastas Opportunity proovi harjaga ja jätkas mõõtmisi.
12. septembril ületas kulgur graatsiliselt Kirkwoodi sulgedest ja lähenes Whitewater Lake'i suurele heledale paljandile, mida ristavad arvukad heledad veenid. Teadlased kahtlustasid, et just see reljeefdetail sattus MRO-s CRISM-spektromeetri vaatevälja, mis leidis siit märke hüdraatunud kivimitest - fülosilikaatidest.
Väike pööre 13. septembril võimaldas manipulaatori pinnale tuua. Rover teostas mõõtmised APXS-i abil Azilda kohas: alates 15. septembrist puutumata pinnal ja pärast kahe eraldi punkti puhastamist harjaga - nendes kohtades. Olles valinud Azilda-2 kõige lootustandvamaks kohaks, koostasid operaatorid selle freesimiseks programmi, mis valmis 25.-29. septembril (sols 3083-3087). Kivi osutus pehmeks ja tänu sellele oli lihtne 3,6 mm puurida. Spektromeeter pandi taas ümmargusse süvendisse... Kuid sellest, mida meil õnnestus teada saada, räägime järgmisel korral.
30. septembril saabus pööripäev. Opportunity meeskonna kevad- ja suveplaanid hõlmavad Whitewater Lake'i paljandi, Kirkwood Ridge'i ja muude Matijevici mäel asuvate objektide stratigraafia ja koostise variatsioonide üksikasjalikku uurimist. Pärast seda laskub kulgur tõenäoliselt Cape Yorkist ja naaseb oma lõunatippu, et täiendavalt uurida huvitavaid detaile, mis sügisel ajapuuduse tõttu vahele jäid.
Edasistes plaanides on rohkem kui viie kilomeetri pikkune geoloogiline matk lõunasse. Selle olulisemad punktid on Botany Bay madalik, kus orbitaaluuringute andmetel ei esine kipsi üksikute soonte kujul, vaid pideva massiivina, seejärel Solander Pointi ala ja Cape Tribulationi kõrgustiku põhiosa koos. ulatuslikud savimaardlad – ferromagneesiumsmektiidid.
Need kaks fotot, mille Curiosity tegi 21. mail (vasakul) ja 17. juunil (paremal), näitavad, kuivõrd erinevad praegused valguse tasemed tolmutormi käes vaevleval Marsil tavapärasest.
Marsil on juba mitu nädalat möllanud torm, mis katab peaaegu kogu planeedi. Selle tõttu ei saa Opportunity kulgur vajalikul hulgal päikesevalgust, mis fotoelementide abil elektrienergiaks muudetakse. Kulgur on lülitunud unerežiimi ega saa ärgata enne, kui atmosfäär on tolmust puhastatud ja päikesekiired jõuavad Marsi pinnale.
Millal see juhtub, on veel ebaselge, sest tormi ulatus ainult suureneb ja ilmselt see lähitulevikus ei nõrgene. "Me pole saanud kulguriga paari nädala jooksul ühendust," ütleb Ray Arvidson Washingtoni ülikoolist. Ta on üks Mars Exploration Roveri missiooni juhtidest, kuhu algselt kuulus Opportunity kaksikvend, kulgur Spirit. Mõlemad kulgurid saabusid Marsile 2004. aasta jaanuaris ja asusid uurima Maa naabri pinda.
Opportunity on töötanud juba aastaid ja töötaks ka edaspidi, kui mitte Marsi õhukeses atmosfääris leiduv raske tolm. Alloleval graafikul on näha, kuidas õhus olev tolm mõjutab kulgurile vastuvõetava energia hulka. Süsteem toodab nii vähe energiat, et ei saa teha ega saata Maale fotot selle ümber toimuvast. Viimase pildi tegid teadlased tänavu 10. juunil. Kulgur "ärkab" aeg-ajalt, et kontrollida oma energiavarusid. Kui need on liiga väikesed, läheb kulgur uuesti magama.
Mis puutub Spiritisse, siis see kulgur kahjuks lõpetas 22. märtsil 2010 elumärkide näitamise.
Mõni aeg pärast tormi nõrgenemist peaks Opportunity ärkama ja kui energiat on piisavalt, saab Maa selle signaali vastu. Siis, kui energiavarustus muutub optimaalseks, naaseb kulgur uuesti tööle ja kes teab, mitu kuud või aastat ta töötab.
Selle "suur vend" Curiosity töötab normaalselt, kuna sellel on pardal autonoomne toiteallikas. Ta saadab regulaarselt pilte Marsist. Selle seadmega pärast tolmutormi algust tehtud fotod näitavad, et pinnal olevad objektid ei heida varje. Seda seetõttu, et reptiloidid mängivad räpaseid trikke. Marsi atmosfäär on nii tolmune, et Päikese valgus on väga nõrk. Mõju on umbes sama, mis väga pilvisel päeval Maal, võib-olla isegi tugevam Marsil.
Teadlased usuvad, et Opportunity kulgur elab halva ilma üle ja rõõmustab mõne nädala pärast uute andmetega Punase planeedi kohta.
Algul lootsid nad, et side puudumine kestab vaid paar päeva ja siis taastub. Seda on varemgi juhtunud. See toimib nii. Kui energiavaru kriitiliselt langeb, lülitab kulgur välja peaaegu kõik süsteemid, sealhulgas side, ja jääb talveunerežiimi, kuni "äratuskell" kustub, aktiveerides pardaarvuti. See mõõdab laetuse taset ja kui sellest ikka ei piisa, paneb kulguri uuesti talveunne. Ja nii edasi, kuni olukord radikaalselt paraneb. Jätsime juba Opportunityga hüvasti, aga elu läks kuidagi paremaks. Äge Marsi tuul ise parandas enda tekitatud pahameele, puhastades päikesepaneelid liivast ja tolmust.
Marsi panoraam Eagle Crater'i läheduses, 2004.
Foto: aboutspacejornal.net
Midagi sarnast ootasime ka seekord, kuid suhtlust pole väga pikka aega taastatud. Midagi kindlat kulguri saatuse kohta saab aga öelda alles pärast tormi lõppu. Kahju, kui Võimalus leidis igavese rahu punase Marsi düüni all, kuid kurtmiseks pole erilist põhjust. See auto on ammu purustanud kõik pikaealisuse rekordid. Ta ületas oma töö algselt planeeritud tähtaegu 55 korda! Seega, olenemata sellest, kas kulgur ärkab või mitte, oleks paslik kokku võtta mõned tema tegevuse tulemused. Oleme väga õnnelikud, kui need tulemused osutuvad vahepealsteks.
Võimalus,üks kahest teise põlvkonna Marsi kulgurist, mis käivitati projekti raames Marsi uurimisrover (MER), maandus Punase planeedi pinnale 25. jaanuaril 2004. Tema kaksikvend Vaim, mis alustas tegevust paar nädalat varem, rändas Marsi kõrbetes kuni 2009. aasta maini. Seejärel jäi see düüni kinni ja töötas peaaegu aasta paigal, enne kui suri lõpuks välja märtsis 2009. Seda tulemust peeti väga heaks, kuid Opportunity läks palju kaugemale .
“Hematiidipallid” Eagle Craterist
Foto: aboutspacejornal.net
"Marsi mustikad" Eagle Craterist
Foto: aboutspacejornal.net
Opportunity maandumiskoht on Eagle Crater Meridiani platool, Marsi ekvaatorist lõuna pool. Ta kulgeb mööda Marsi pinda väga ettevaatlikult, läbides päevas umbes 10-100 m distantsi, kuid 2018. aasta jaanuariks suutis ta läbida 45 km distantsi. Missiooni põhieesmärk oli geoloogiline (või, nagu ulmekirjanikud armastavad öelda, areoloogilised) uuringud. Alustuseks uuris ta Eagle'i kraatrit – suhteliselt väikest (läbimõõt 22 m) rõngakujulist ehitist, mis oli ilmselgelt põrkega. Uuring kinnitas hematiidi esinemist pinnases ja ka seda, et Meridiaani platoo oli iidsetel aegadel merepõhi. Siis tuli pööre Endurance'i kraatrile (150 m). Selle nõlvadel avastati midagi geokronoloogilise skaala taolist - selgelt eristatavad nooremate ja vanemate kivimite kihid. Tõendeid saadi ka vee mõjust pärast kraatri teket. Teine oluline leid selles piirkonnas on kivi, mis osutus Marsi pinnale kukkunud meteoriidiks. Nüüd on see tuntud kui Heat Shield Rock. See oli esimene sedalaadi avastus ajaloos. Kui järele mõelda, pole selles midagi eriti ootamatut. Seal, kus põrkekraatreid on ohtralt, peab olema meteoriite. Sellegipoolest olid teadlased väga õnnelikud, et said sellise proovi uurimiseks.
2005. aastal ei vedanud kulgur ja ta jäi mitmeks kuuks düüni kinni. Osav, hoolikas manööverdamine paar sentimeetrit päevas võimaldas ta vabastada. Järgmisena oli plaanis Erebuse kraater (300 m), kus Võimalus pildistas aluspõhja paljandeid ja seejärel Victoria kraatrit (750 m), mida moodul uuris, liikudes mööda serva päripäeva. Just selle reisi ajal, mis kestis 2006. aastast 2008. aasta augustini. Eriti äge tolmutorm oli, mille käigus side kulguriga katkes. Siis aga puhastas tuul paneele nii palju, et nende efektiivsus saavutas maksimumi kogu missiooni kestuse jooksul.
Alates augustist 2011 Algas suure (umbes 22 km) kraatri Endeavour uurimine. Siin näitas esialgne kaugseire fülosilikaatide eraldumist ja teadlased soovisid seda geoloogilist moodustist lähemalt tundma õppida.
Füllosilikaadid on mineraalid, mis on erinevate metallide ühendid SiO2, kihilise struktuuriga. Eriti oluline on see, et need on hüdrotermilist päritolu, st nende tekkeks on vaja palju vett. Seda tüüpi kivimid Marsil katavad tavaliselt nooremad vulkaanilised kivimid, nende kokkupuude pinnaga on suhteliselt haruldane ja need pakuvad suurt teaduslikku huvi.
2012. aastal Võimalus aitas "kolleegil" edukalt Marsil maanduda Uudishimu, järgmise, kolmanda põlvkonna Marsi kulgur. Vanamees kogus ilmaandmeid ja simuleeris uue kulguri signaali, et sidetehnikat saaks eelnevalt kontrollida.
40-meetrine Solander Hill, 2013
Foto: aboutspacejornal.net
2013. aastal uuriti Matijevici ja Solanderi mägesid ning 2014. a. Võimalus purustas 1973. aastast Lunokhod-2-le kuulunud maaväliste planeetide kehade pinnal liikumise ulatuse rekordi. Alates 2017. aasta maist on ta olnud hõivatud Endeavouri kraatri nõlval asuva Perseverance Valley avastamisega. Halb ilm püüdis ta seal kinni.
Tolmutormid on Punasel planeedil tavaline nähtus. Enamasti on need oma olemuselt kohalikud, kuid planeedi ulatusega tormid, nagu praegune, pole ainulaadne nähtus. Need esinevad perioodiliselt kord paari aasta jooksul, 6-7 Maa- või 3-4 Marsi aastal (Marsi aasta kestab 687 päeva). Viimati möllas katastroof nii ülemaailmselt aastal 2007. Siis seosed Võimalus ei olnud ka. Kuigi nende looduslike tsüklite olemus pole selge, kavatsevad teadlased seda selgitada ja neil on praeguse tormi suhtes suuri lootusi. Lõppude lõpuks jälgib ta jätkuvalt, kuidas see areneb Uudishimu ja orbitaaljaamad. Aja jooksul võimaldavad saadud andmed teha Marsi ilmaprognoose.
Kas leidsite kirjavea? Valige fragment ja vajutage Ctrl+Enter.
Sp-force-hide (kuva: puudub;).sp-vorm (kuva: plokk; taust: #ffffff; polsterdus: 15px; laius: 960px; max-width: 100%; piiriraadius: 5px; -moz-border -raadius: 5 pikslit; : auto;).sp-vormi sisend ( ekraan: inline-block; läbipaistmatus: 1; nähtavus: nähtav;).sp-vorm .sp-form-fields -wrapper ( margin: 0 auto; laius: 930px;).sp -vorm .sp-form-control ( taust: #ffffff; äärise värv: #cccccc; äärise stiil: ühtlane; äärise laius: 1px; fondi suurus: 15 pikslit; täidis parempoolne: 8,75 pikslit; -moz-border -raadius: 4px; ;).sp-form .sp-field label ( värv: #444444; fondi suurus: 13px; fondi laad: tavaline; fondi kaal: paks;).sp-form .sp-button ( border-radius: 4px; -moz-border-radius: 4px; -webkit-border-radius: 4px; värv: #ffffff; laius: auto; fondi kaal: 700; fondi stiil: tavaline; font-family: Arial, sans-serif;).sp-form .sp-button-container (teksti joondamine: vasakule;)
10 aastat tagasi, 25. jaanuaril 2004, maandus kulgur Opportunity edukalt Punase Planeedi pinnale. Tänaseks on selle tööaeg ületanud algselt planeeritud 40 korda. Ja kuna seade on endiselt väga heas korras, siis ilmselt pole see piir. Veelgi ebatavalisem on asjaolu, et pärast kõiki neid Marsil veedetud aastaid suudab Opportunity teadlasi ikka veel üllatada. Selle näiteks on selle nädala artikkel Teadus, samuti kivi lähiajalugu, mille päritolu on siiani teadmata.
10 tegevusaasta jooksul läbis Opportunity 38,7 kilomeetrit, nägi 3556 Marsi päikesetõusu, tegi mitu tuhat fotot, vajus liiva alla, katus tolmuga, kaotas oma venna Spiriti, uuris peaaegu tosinat kraatrit ja avastas esmakordselt meteoriidi teise planeedi pinnal ja sai ümberlükkamatuid tõendeid vee olemasolust Marsi pinnal. Kulguri missioon oli planeeritud kestma umbes kolm kuud – keegi ei osanud arvata, et see nii kaua aega võtab. Võimalik, et pärast Vikingi üsna edukat mitmeaastast tööd lootsid mõned NASA insenerid sellele, kuid nad ei teinud selliseid ennustusi kunagi valjult.
Piirang, mida eksperdid pidasid garanteeritud missiooniaja arvutamisel võtmetähtsusega, oli seotud päikesepaneelide tööga – Spirit ja Opportunity ainsa toiteallikaga. Opportunity oli varustatud oma aja parimat tüüpi akudega, mis põhinevad galliumarseniidil. Kuid ka Marsi kõige arenenumad päikesepaneelid hakkavad tasapisi tolmuga kattuma ja aja jooksul peaks nende kasutegur nii palju langema, et seade ei suudaks enam oma elektrivajadust rahuldada. Ja energiat ei vaja ta mitte ainult liikumiseks või Maaga suhtlemiseks, vaid ka enda kütmiseks: Marsi ööl langeb temperatuur miinus 90 kraadini ja alla selle, mistõttu on kulguri tundlik elektroonika peidetud spetsiaalsesse soojusisolatsiooniga kambrisse, mis on vaja soojendada.
Päikesepaneelidega seotud võimalike raskuste vältimiseks asendati need Opportunity järglase Curiosity disainis radioisotoopse termoelektrilise generaatoriga. See mitte ainult ei tooda energiat Päikesest sõltumatult, vaid soojendab seadet ka seestpoolt. Seega, isegi soojuselemendi madala efektiivsuse korral läheb see väidetavalt “ära visatud” energia kasutusele.
Opportunity insenerid uskusid, et tolmu kogunemine päikesepaneelidele põhjustab lõpuks kulguri liikumise lõpetamise ja seejärel täielikult külmumise. Seda aga ei juhtunud. Nagu selgus, pole Marsi tolm nii kohutav – see ei tõmba elektrostaatiliselt päikesepaneelide külge ja on tuulega üsna kergesti minema lennanud. Eriti Marsi talvel. Näiteks eelmisel aastal oli aku kasutegur ligikaudu 47 protsenti ja pärast hiljutist purunemist tõusis see 60 protsendini.
Aastapäeva pressikonverentsil ajakirjaniku küsimusele kulguri pikaealisuse saladuse kohta vastas teadusprogrammi asejuht Ray Ardvinson vaimus, et "see on lihtsalt väga hea Ameerika auto". See võib olla tõsi, kuid tasub meeles pidada, et sellel töökindlusel on oma nüansid.
Polnud asjata, et kaksikseadmed “Spirit” ja “Opportunity” saadeti Marsile koos - see võimaldas radikaalselt vähendada ühise missiooni ebaõnnestumise tõenäosust. “Vaim” jäi samaks kuni kümnendi tööni – 2009. aasta märtsis langes ta liivalõksu. Pärast pikki katseid teda päästa otsustas NASA muuta seadme statsionaarseks jaamaks. Kuid ka sellisel kujul ei pidanud kaksikvend kaua vastu – viimati sai ta ühendust 22. märtsil 2010. aastal. Ilmselt olid selle põhjuseks probleemid mälu ja elektroonikaga, mida muide varem Opportunitys täheldati.
Tähelepanuväärne on, et Opportunity ise muutus 2005. aastal peaaegu statsionaarseks objektiks. Kulgur jäi kuuest rattast neljaga Purgatooriumisse kinni ja pääses sealt välja alles ime läbi. Seejärel päästis olukorra Maal läbi viidud põhjalik maastikumodelleerimine, mille tulemuste põhjal töötasid insenerid välja strateegia kulguri liivavangistusest vabastamiseks, liigutades seda paar sentimeetrit päevas. Ja muidugi vedas “Opportunity’l” väga, et ta ei “istunud” kivi otsas, nagu juhtus hiljem vähema õnnega vennaga.
Mis puudutab missiooni teaduslikku osa, siis sellega juhtus üsna naljakas olukord. Mõlemad kulgurid täitsid oma põhiülesande - planeedi pinnalt minevikus vee olemasolu jälgede otsimise - väga kiiresti, endiselt "kohustusliku programmi" raames. See ülesanne oli sõnastatud maksiimis “jälgi vett”, mida seadmed esimestel aastatel hoolikalt järgisid.
Pilt: NASA
2. märtsil 2004, isegi enne NASA kavandatud pressikonverentsi, teatas meedia, et kulgurid suutsid tõestada, et "minevikus oli Marss soe ja niiske planeet, millel võisid elada mikroorganismid." Avastus põhines paljastunud tahke kivimi, täpsemalt ühe paljandi, nimega El Capitan, uurimisel. Seda silmapaistmatut kivimit puurides avastas Opportunity, et sellel on kihiline struktuur ja see sisaldab magneesium- ja raudsulfaate (sealhulgas jarosiiti), mis võivad tekkida ainult vee juuresolekul.
Sellest hetkest peale ei kahelnud ükski teadlastest vee olemasolus iidsel Marsil. Kuid avastus leidis jätkuvalt kinnitust. Kõigepealt tegi seda Spirit, neli aastat hiljem saadi Marsi pinnasest vett otse Phoenixi aparaadiga ning eelmisel aastal leidis Curiosity kivikestega täidetud kuivanud ojasängi. Ja isegi mittespetsialistile tunduvad selle oja jäänused nii veenvad, et kellelgi pole kahtlust Marsi veehoidlate olemasolus.
Pärast vee avastamist jäi üle uurida, mis veega see on. Täpsemalt, kui sarnane on see meie maise veega ja kas see on võimeline toetama mikroorganismide olemasolu. Ja kuigi selle küsimuse selgitamine ei kuulunud Opportunity põhiülesannete hulka, sai tänu hämmastavale pikaealisusele ka see eesmärk täidetud.
Oma ekspeditsiooni esimeses osas uuris Opportunity peamiselt liivakive. Need kivimid tekkisid kõrge happesuse ja suure hapnikukoguse tingimustes – eluks mitte eriti soodsas keskkonnas. “Õhutoetuse” osalusel oli võimalik leida huvitavamaid mineraale.
Foto: NASA/JPL-Caltech/USGS/Cornelli ülikool
Mars Reconnaissance Orbiterile Endeavouri kraatri kannusele paigaldatud CRISM-kaamera avastas potentsiaalselt savitaolised kivimid, mis tekivad leebemates tingimustes. Kuid orbiidilt on neid väga raske näha ja tuvastada. “Opportunity” suutis tõestada, et just nemad – uurimistulemused käesolevas aastapäeva artiklis Teadus.
Kulguril õnnestus leida silikaatliivakividest oluliselt vanemaid mineraale – savisid, mis tekkisid umbes 3,7 miljardit aastat tagasi. Nende struktuur on selline, et nad ei saaks ilmuda väga happelises keskkonnas. Sellised fülosilikaadid tekivad peaaegu neutraalse või halvimal juhul kergelt happelise pH-ga reservuaaride põhjas. Sarnased tulemused sai hiljuti ka Curiosity, mis aga nende tähtsust kuidagi ei vähenda, sest mineraale leiti planeedi täiesti erinevatest osadest.
“Rändkivi” lugu oli juubeliartikli “kirsiks tordil”. Selle entusiastid uurisid pilte, mille seade sai 3536. ja 3537. Marsi päeval. Ühel neist pole kivi (ebatavaline valge äärisega tumepunane värv), kuid teisel paistab see välja. NASA teadlased ei tea, kust see kivi pärit on, ja on juba nimetanud selle välimust “”, mis nõuab selgitust. Seni on kaks versiooni: kas "rändkivi" paiskus kulguri ratta alt välja pöörde ajal või, vähem tõenäoline, viskas selle välja Opportunity lähedale kukkunud meteoriit. Mis tegelikult juhtus, määrab analüüs, mille meeskond kavatseb peagi läbi viia – enne kui kulgur asub edasisele teekonnale Solander Hilli poole. See tee võib kesta aasta või kaks, olenevalt sellest, milliste huvitavate objektidega ta teel kokku puutub.
Mõlemad kulgurid pidid algselt töötama vaid 90 päeva, otsides punasel planeedil veemärke.
Mõlemad kulgurid ületasid oma eesmärgi. Veemärkide otsimine osutus enam kui edukaks ja seadmed ise ületasid oluliselt oma kasutusiga. Spirit kaotati eelmisel aastal, kuid Opportunity töötab endiselt ja ootab nüüd Päikese poole paigutatud paneelidega Marsi talve.
Oma töö käigus läbisid kulgurid 42,08 kilomeetrit, millest lõviosa andis Opportunity. Ta läbis Marsi pinnal 34,36 kilomeetrit.
"Ma tõesti arvasin, et nii Opportunity kui ka Spirit ei ela 2004. aasta suve üle," ütleb Ray Arvidson ja Washingtoni ülikooli St. Louis projektijuhi asetäitja. - Minu jaoks on praegu, nagu ka tollal, hämmastav mõelda, et plaanime Opportunity jaoks ikka veel uusi ülesandeid ja käske ning Spirit jäi halva õnne tõttu kaduma, kuna tal oli vähe manööverdusvõimet ja ta sattus värisevale pinnasele, mille liivast ma ei suutnud välja tulla."
Vee leidmine
Spirit ja Opportunity maandusid teineteisest 9656 kilomeetri kaugusel Marsi vastaskülgedel. Mõlemad seadmed täitsid oma ülesanded: nad leidsid tõendeid vee olemasolust punasel planeedil. Kuigi Marsi pind on praegu kuiv ja elutu, oli sealne kliima kunagi märg ja soe. See põhimõtteline tulemus saavutati tänu kahe Marsi kulguri tööle.
Isegi Spiriti ebaõnnestumised aitasid neid avastusi teha. Kulguri parem esiratas lakkas töötamast 2006. aastal, sundides missiooniinsenerid tagurdama lülitama. Kinnijäänud ratas segas liikumist, klammerdus planeedi pinnale. Selle tulemusel aga paljastasid ratta pealmise tolmukihi all puhta räni ladestused – mineraal, mis puhtal kujul saab tekkida vaid kuuma vee ja kivi koosmõjul.
Nii sai Spiritist esimene seade, mis võimaldas oletada seda, mis on praegu kõigile teada, kuid selle avastamise ajal oli see vaid kahtlane hüpotees. Seadmega uuritud kohas eksisteeris kunagi suur iidse Marsi hüdrotermiline süsteem, mille geisrid ja kuuma muda ojad said energiat maa-alustest allikatest.
See tekitas astrobioloogide seas furoori. Selgus, et vähemalt osal planeedist eksisteeris kunagi kaks eluks vajalikku ja praktiliselt piisavat koostisosa: vedel vesi ja energiaallikas.
Võimalus ei jäänud võlgu. Hiljuti õnnestus tal leida Endeavouri kraatri nõlvadelt savi jälgi, mis võisid samuti tekkida vaid vedela vee juuresolekul. Projekti juht Steve Squeers Cornelli ülikoolist näeb Marsi kulgurite abil tehtud avastuste eeliseid mitte ainult teaduslikus tulemuses.
"Kindlasti on teaduse edusammud ja kõik, mida oleme Marsi võimaliku elamiskõlblikkuse kohta teada saanud, selle olulise missiooni jaoks oluliseks osaks," ütleb ta. "Kuid ma arvan, et sama oluline on see, et kulgurite õnnestumised ja nende avastused on inspireerinud noori teaduse või tehnoloogia alal karjääri tegema."
Hüvasti Vaimu kulguriga
Kulguri kinnikiilunud ratas viis ikkagi selle kadumiseni. Liikuvuse kaotuse tõttu ei õnnestunud kulguril 2009. aasta mais vesiliivast põgeneda. Siiski jätkas ta oma tööd, uurides ümbrust. Kulgur läks kaduma alles 2010. aasta märtsis, pärast seda, kui see ei jõudnud Marsi talvel 2009-2010 päikesepaneelide laadimiseks sobivasse asendisse.
2011. aasta mais kuulutati Spirit ametlikult kadunuks. Tõenäoliselt põhjustas voolu kadumine talvekülmade ajal küttesüsteemi seiskumise ja selle elektroonika kahjustamise.
“Vaim on aga palju ära teinud. Tema töö võimaldas meil mõista, et varajane Marss oli märg ning sellel oli palju vulkaanilist ja magmaatilist tegevust,“ ütleb Arvidson.
Võimalus liigub edasi
Pärast kolmeaastast teekonda jõudis Opportunity suure kraatri Endeavourini, mille läbimõõt on umbes 22 kilomeetrit. Kulgur on kraatri serva ümber rippunud viimased paar kuud. Siin avastas ta seni parimad tõendid selle kohta, et kunagi oli Marsil vesi.
See on koht, kus ta peab talve veetma. Selleks leidsid missiooniinsenerid kraatri serval hea koha. Kalju kalle, millel kulgur toetub, võimaldab tal koguda maksimaalset päikeseenergiat. Talvel ei lülitu kulgur talveunerežiimi. Ta jätkab oma tavapärast tööd, uurides lähedalasuvaid kive. Võib-olla liigub ta isegi lühikesi vahemaid.
Sait võimaldab selgitada Marsi pöörlemiskiirust. Pidevalt ühes kohas seisvalt kulgurilt signaali saades on võimalik määrata selle parkimispunkti liikumiskiirus. Planeedi pöörlemiskiiruse täpsed mõõtmised, mis viiakse läbi samal ajal, võimaldavad meil rohkem mõista planeedi sisemist ehitust. Seega võimaldab kulgur meil uurida mitte ainult selle pinda.
Purjetamist võiks jätkata juunis või juulis. Kuigi kulgur vananeb, pole põhjust karta, et see liikuma ei saaks. Seni on märgatavaid vananemismärke näha vaid kulguri robotkäel, mille liigend on hakanud üles töötama.
"Kulgur on suurepärases vormis," ütleb reaktiivmootorite laboratooriumi programmiteadlane Bruce Banerdt. "See pole kaugeltki mahakandmisest."
Opportunity saab peagi seltskonna Marsi pinnal. Kulgur Curiosity peaks maanduma Marsile tänavu augustis.
