2001 Mars Odyssey — это роботизированный космический аппарат, вращающийся вокруг планеты Марс . Проект был разработан NASA и передан по контракту компании Lockheed Martin с ожидаемой стоимостью всей миссии в 297 миллионов долларов США. Его миссия заключается в использовании спектрометров и тепловизора для обнаружения доказательств существования прошлой или настоящей воды и льда, а также в изучении геологии и радиационной обстановки планеты . [3] Данные, которые получает Odyssey , призваны помочь ответить на вопрос о том, существовала ли когда-то жизнь на Марсе, и создать оценку риска радиации, которой могут подвергнуться будущие астронавты на Марсе. Он также действует как ретранслятор для связи между марсоходом Curiosity , а ранее марсоходами Mars Exploration Rovers и посадочным модулем Phoenix с Землей . Миссия была названа в честь Артура Кларка , вызывая в памяти название его и Стэнли Кубрика фильма 1968 года « Космическая одиссея 2001 года» . [4] [5]
«Одиссей» был запущен 7 апреля 2001 года на ракете-носителе Delta II с космодрома Кейп-Канаверал и достиг орбиты Марса 24 октября 2001 года в 02:30 UTC (23 октября, 19:30 PDT , 22:30 EDT ). [6]
28 мая 2002 года (210-й сол) НАСА сообщило, что прибор GRS аппарата «Одиссея » обнаружил большое количество водорода , что является признаком того, что в пределах метра от поверхности планеты должен находиться лед, и приступило к картированию распределения воды под мелководной поверхностью. [7] Орбитальный аппарат также обнаружил обширные залежи объемного водяного льда вблизи поверхности экваториальных регионов. [8]
К 15 декабря 2010 года он побил рекорд по самому длительному сроку службы космического корабля на Марсе, проработав 3340 дней. [9] [10] Odyssey также служил основным средством связи для исследователей поверхности Марса NASA в последнее десятилетие, вплоть до марсохода Curiosity . В настоящее время он удерживает рекорд по самому длительному сроку непрерывной работы космического корабля на орбите вокруг планеты, отличной от Земли, опережая Pioneer Venus Orbiter (прослуживший 14 лет [11] ) и Mars Express (прослуживший более 20 лет), со сроком службы 22 года, 11 месяцев и 24 дня. По состоянию на октябрь 2019 года [обновлять]он находится на полярной орбите вокруг Марса с большой полуосью около 3800 км или 2400 миль. По оценкам, у него достаточно топлива для работы до конца 2025 года. [12]
В августе 2000 года НАСА запросило кандидатуры на имя для миссии. Из 200 представленных названий комитет выбрал Astrobiological Reconnaissance and Elemental Surveyor, сокращенно ARES (дань уважения Аресу , греческому богу войны). Столкнувшись с критикой, что это имя не очень убедительно и слишком агрессивно, комитет по наименованию снова собрался. Кандидатское имя «2001 Mars Odyssey» ранее было отклонено из-за проблем с авторскими правами и товарными знаками. Однако НАСА отправило электронное письмо Артуру Кларку в Шри-Ланку, который ответил, что был бы рад, если бы миссия была названа в честь его книг, и у него нет возражений. 20 сентября заместитель администратора НАСА Эд Вайлер написал заместителю администратора по связям с общественностью, рекомендовав изменить название с ARES на 2001 Mars Odyssey . Затем Пегги Уилхайд одобрила изменение названия. [13] [14]
Три основных инструмента, которые использует Odyssey :
Mars Odyssey стартовал с мыса Канаверал 7 апреля 2001 года и прибыл на Марс примерно через 200 дней, 24 октября. По прибытии главный двигатель космического корабля включился [19] , чтобы замедлиться, что позволило захватить его на орбиту вокруг Марса. Затем Odyssey провел около 76 дней в аэродинамическом торможении , используя аэродинамическое сопротивление верхних слоев марсианской атмосферы, чтобы постепенно замедлиться, уменьшить и сделать свою орбиту круглой. [19] Планируя использовать атмосферу Марса для замедления космического корабля на его орбите, а не запускать свой двигатель или двигатели, Odyssey не нуждался в дополнительных 200 килограммах (440 фунтов) топлива на борту. Это снижение веса космического корабля позволило запустить миссию на ракете-носителе Delta II 7925, а не на более крупной и дорогой ракете-носителе. [20]
Аэроторможение закончилось в январе 2002 года, а 19 февраля 2002 года Odyssey начал свою миссию по научному картированию. Первоначальная номинальная миссия Odyssey продолжалась до августа 2004 года, но неоднократное продление миссии сохраняло ее активность. [21]
Радиационный эксперимент MARIE прекратил проводить измерения после того, как 28 октября 2003 года космический аппарат Odyssey подвергся мощному солнечному воздействию . Инженеры полагают, что наиболее вероятной причиной является повреждение компьютерного чипа солнечной частицей, врезавшейся в компьютерную плату MARIE. [22]
Около 85% изображений и других данных с двух марсоходов NASA , Spirit и Opportunity , достигли Земли с помощью ретранслятора Odyssey . [23] Орбитальный аппарат помог проанализировать потенциальные места посадки марсоходов и выполнил ту же задачу для миссии NASA Phoenix , которая приземлилась на Марсе в мае 2008 года. Odyssey помог Mars Reconnaissance Orbiter , который достиг Марса в марте 2006 года, отслеживая атмосферные условия в течение месяцев, когда недавно прибывший орбитальный аппарат использовал аэродинамическое торможение для изменения своей орбиты до желаемой формы. [24]
Odyssey находится на солнечно-синхронной орбите , [25] что обеспечивает постоянное освещение для его фотографий. 30 сентября 2008 года (2465 сол) космический аппарат изменил свою орбиту, чтобы получить лучшую чувствительность для инфракрасного картирования марсианских минералов. Новая орбита исключила использование детектора гамма-излучения из-за возможности перегрева инструмента на новой орбите. [26]
Ориентация орбитального аппарата контролируется набором из трех маховиков и запасного. Когда один из них вышел из строя в июне 2012 года, четвертый был раскручен и успешно введен в эксплуатацию. С июля 2012 года Odyssey вернулся в полный номинальный режим работы после трех недель «безопасного» режима дистанционного обслуживания. [27] [28]
Инструмент THEMIS аппарата Mars Odyssey использовался для выбора места посадки для Mars Science Laboratory (MSL). [29] За несколько дней до посадки MSL в августе 2012 года орбита Odyssey была изменена, чтобы обеспечить возможность приема сигналов от марсохода в течение первых нескольких минут на поверхности Марса. [ 30] Odyssey также выступал в качестве ретранслятора для радиосигналов UHF от марсохода (MSL) Curiosity . [31] Поскольку Odyssey находится на солнечно-синхронной орбите , [25] он проходит над местоположением Curiosity дважды в день, обеспечивая регулярный контакт с Землей. [32]
11 февраля 2014 года центр управления полетом ускорил дрейф Odyssey к утренне-дневной орбите, чтобы «обеспечить наблюдение за изменением температуры поверхности после восхода и после захода солнца в тысячах мест на Марсе». Изменение орбиты происходило постепенно до ноября 2015 года. [33] Эти наблюдения могли бы дать представление о составе поверхности и о температурно-обусловленных процессах, таких как теплые сезонные потоки, наблюдаемые на некоторых склонах, и гейзеры, питаемые весенним таянием льда из углекислого газа (CO 2 ) вблизи полюсов Марса. [33]
19 октября 2014 года НАСА сообщило, что аппараты Mars Odyssey Orbiter [34] , а также Mars Reconnaissance Orbiter [35] и MAVEN [36] были в рабочем состоянии после пролета кометы Сайдинг-Спринг . [37] [38]
В 2010 году представитель Лаборатории реактивного движения НАСА заявил, что Odyssey может продолжать работу по крайней мере до 2016 года. [39] С тех пор эта оценка была продлена до конца 2025 года. [12]
К 2008 году Mars Odyssey составил карту основного распределения воды под неглубокой поверхностью. [40] Основные данные для его измерений появились 31 июля 2008 года, когда NASA объявило, что посадочный модуль Phoenix подтвердил наличие воды на Марсе, [41] как и было предсказано в 2002 году на основе данных с орбитального аппарата Odyssey . Научная группа пытается определить, тает ли водяной лед когда-либо достаточно, чтобы стать доступным для микроскопической жизни, и присутствуют ли содержащие углерод химикаты и другое сырье для жизни. [42]
Орбитальный аппарат также обнаружил обширные залежи объемного водяного льда вблизи поверхности экваториальных регионов. [8] Доказательства экваториальной гидратации являются как морфологическими, так и композиционными и наблюдаются как в образовании Медузских ям , так и в горах Фарсида . [8]