Opportunity — это роботизированный марсоход , который был активен на планете Марс с 2004 по 2018 год. [1] Запущенный 7 июля 2003 года, Opportunity приземлился на Марсианском плато Меридиана 25 января 2004 года в 05:05 по Гринвичу (около 13:15 по местному времени Марса ), через три недели после того, как его близнец Spirit (MER-A), также являющийся частьюмиссии NASA Mars Exploration Rover Mission , приземлился на другой стороне планеты. [2] В то время как Spirit стал неподвижным в 2009 году и прекратил связь в 2010 году, Opportunity превысил свою запланированнуюпродолжительность активности в 90 солов (марсианских дней) на 14 лет 46 дней (по земному времени). Opportunity продолжал двигаться, собирать научные наблюдения и докладывать на Землю до 2018 года. Ниже приводится краткое изложение событий во время его продолжающейся миссии.
Opportunity стартовал в кратере Игл в 2004 году, буквально приземлившись внутри кратерного бассейна, затем он отправился наружу, направляясь к кратеру Эндьюранс. После этого он отправился в кратер Виктория, на всем пути сделав множество панорам, измерений, изучив камни и более мелкие кратеры, даже то, что считается метеоритами. Затем он отправился в кратер Индевор, где он движется на юг вдоль западного края. 10 июня 2018 года контакт был потерян, когда глобальная пылевая буря закрыла Солнце, тем самым лишив марсоход достаточного количества энергии для работы и связи с Землей. В сентябре 2018 года, после того как шторм утих, NASA начало предпринимать различные попытки связаться и прослушать марсоход, если он выдержит шторм. Представители NASA заявили, что миссия Opportunity была завершена 13 февраля 2019 года после того, как он не смог проснуться после более чем 1000 повторных сигналов, отправленных с августа 2018 года. [3]
Opportunity приземлился в плато Меридиана в точке с координатами 1°57′ю.ш. 354°28′в.д. / 1,95°ю.ш. 354,47°в.д. / -1,95; 354,47 , примерно в 25 километрах (16 милях) к востоку от предполагаемой цели 25 января 2004 года в 05:05. [4] Хотя Меридиана — плоская равнина , без каменных полей, наблюдавшихся в предыдущих местах посадки на Марс, Opportunity врезался в ударный кратер диаметром 22 метра , край которого находился примерно в 10 метрах (33 футах) от марсохода. [4] Ученые НАСА были так взволнованы приземлением в кратере, что назвали посадку « дыркой в одном »; однако они не целились в кратер (и не знали, что он существует). Позже кратер был назван кратером Игл , а место посадки — « Мемориальной станцией Челленджера ». [5] Это было самое темное место посадки, когда-либо посещенное космическим аппаратом на Марсе. Прошло две недели, прежде чем Opportunity смог получше рассмотреть окрестности.
Ученые были заинтригованы обилием скальных выходов, разбросанных по всему кратеру, а также почвой кратера, которая, по-видимому, представляла собой смесь крупных серых зерен и мелких красноватых зерен. Этот широкий взгляд на необычный скальный выход вблизи Opportunity был запечатлен панорамной камерой марсохода. Ученые полагают, что, по-видимому, слоистые породы представляют собой либо отложения вулканического пепла, либо осадки, отложенные ветром или водой. Ему дали название Opportunity Ledge .
Геологи заявили, что слои — некоторые не толще пальца — указывают на то, что породы, вероятно, произошли либо из осадков, принесенных водой или ветром, либо из падающего вулканического пепла. «Мы должны быть в состоянии различить эти две гипотезы», — сказал доктор Эндрю Нолл из Гарвардского университета в Кембридже, член научной группы Opportunity и его близнеца Spirit . Если породы осадочные, то вода является более вероятным источником, чем ветер, сказал он. [6]
Эти слоистые породы имеют высоту всего 10 сантиметров (3,9 дюйма) и считаются либо отложениями вулканического пепла, либо осадками, принесенными водой или ветром. Слои очень тонкие, в некоторых случаях их толщина составляет всего несколько миллиметров.
На 15-м соле Opportunity сделал крупный план скалы "Stone Mountain" в области обнажения кратера, что породило предположение, что скала состояла из очень мелкого зерна или пыли, в отличие от песчаника Земли , который представляет собой уплотненный песок с довольно крупными зернами. Выветривание, разрушающее слои этой скалы, казалось, было видно в виде темных пятен. [7]
Фотография, полученная 10 февраля (сделанная на 16-й сол), показала, что тонкие слои в коренной породе сходятся и расходятся под небольшими углами, что говорит о том, что некий «движущийся поток», такой как вулканический поток, ветер или вода, сформировал эти породы. Открытие этих слоев имело важное значение для ученых, которые планировали эту миссию, чтобы тщательно проверить «водную гипотезу».
19 февраля исследование «Opportunity Ledge» было объявлено успешным. Конкретная цель в обнажении (названная «El Capitan»), верхняя и нижняя части которой, по-видимому, различались по слоистости и характеристикам выветривания, была выбрана для дальнейшего исследования. El Capitan, высотой около 10 сантиметров (3,9 дюйма), был назван в честь горы в Техасе. [8] Opportunity достиг El Capitan 27-го сола и сделал первый снимок скал с помощью своей панорамной камеры.
На 30-м соле Opportunity впервые использовал свой инструмент для абразивной обработки горных пород (RAT) для исследования горных пород вокруг Эль-Капитана. Изображение справа показывает крупный план, сделанный после завершения процесса бурения и очистки. По случайности две сферулы также были частично разрезаны и, похоже, имеют царапины и другие следы, оставленные алмазным шлифовальным инструментом. Черные области являются артефактами процесса получения изображений, когда части изображения отсутствуют.
Во время пресс-конференции 36 марта 2004 года ученые миссии обсудили свои выводы о коренной породе и доказательства присутствия жидкой воды во время ее формирования. Они представили следующие рассуждения, чтобы объяснить небольшие, удлиненные пустоты в породе, видимые на поверхности, и после шлифовки в ней (см. последние два изображения ниже). [9]
Эти пустоты соответствуют особенностям, известным геологам как « каверны ». Они образуются, когда кристаллы формируются внутри матрицы породы и затем удаляются в результате эрозионных процессов, оставляя пустоты. Некоторые из особенностей на этой картинке являются «дискообразными», что соответствует определенным типам кристаллов, в частности сульфатным минералам.
Кроме того, члены миссии представили первые данные с мессбауэровского спектрометра MIMOS II , полученные на участке коренной породы. Спектр железа, полученный из породы Эль-Капитан, демонстрирует убедительные доказательства наличия минерала ярозита . Этот минерал содержит гидроксид -ионы, что указывает на присутствие воды при формировании минералов. Данные мини-TES из той же породы показали, что она состоит из значительного количества сульфатов.
Для анализа почвы внутри кратера было решено попытаться вырыть траншею колесами. Марсоход попеременно выталкивал почву вперед и назад из траншеи правым передним колесом, в то время как другие колеса удерживали марсоход на месте. Марсоход слегка поворачивался между циклами рытья, чтобы расширить яму. Процесс длился 22 минуты. Полученная траншея — первая, вырытая марсоходом Mars Exploration Rover — имеет длину около 50 сантиметров (20 дюймов) и глубину 10 сантиметров (3,9 дюйма). [10] Две особенности, которые привлекли внимание ученых, — это комковатая текстура почвы в верхней стенке траншеи и яркость почвы на дне траншеи.
Осмотрев стенки и дно вырытой им ямы, Opportunity обнаружил некоторые вещи, которые не были запечатлены ранее, в том числе блестящие круглые камешки и почву, настолько мелкозернистую, что микроскоп марсохода не мог различить отдельные частицы.
То, что находится под ним, отличается от того, что находится на непосредственной поверхности. [11] Почвы состоят из мелкозернистого базальтового песка и поверхностного слоя сферул, богатых гематитом, фрагментов сферул и других гранул. Под тонким слоем почвы лежат плоско залегающие осадочные породы. Эти породы тонкослоистые, богаты серой и содержат обильные сульфатные соли. [12]
На 84-м соле 20 апреля 2004 года марсоход достиг кратера Эндьюранс , который, как известно, имел много слоев камней. [13] В мае марсоход обогнул кратер и провел наблюдения с помощью Mini-TES и панорамной камеры. Камень «Львиный камень» был исследован на 107-м соле [14] и оказался схожим по составу со слоями, обнаруженными в кратере Игл.
4 июня 2004 года на 127-й день участники миссии объявили о своем намерении направить Opportunity в Endurance, даже если обратно выйти не получится, нацеливаясь на различные слои горных пород, которые были идентифицированы на снимках с края кратера. «Это важное и взвешенное решение для расширенной миссии Mars Exploration Rovers», — сказал доктор Эдвард Вайлер , заместитель администратора NASA по космической науке. Стив Скуайрес, главный исследователь из Корнелльского университета, сказал: «Ответ на вопрос о том, что было до эвапоритов, является наиболее важной научной проблемой, которую мы можем решить с помощью Opportunity в настоящее время». [15]
Первый заезд в кратер был выполнен на 131-й сол 8 июня, и Opportunity снова выехал в тот же день. [16] Было обнаружено, что угол наклона поверхности был в пределах безопасного диапазона (около 18 градусов), и был начат полный заезд в интересующий нас слой породы. В течение 134-го (12 июня), 135-го и 137-го солов марсоход все глубже и глубже погружался в кратер. Хотя наблюдалась некоторая пробуксовка колес, было обнаружено, что движение возможно даже при углах наклона до 30 градусов.
Были замечены тонкие облака , похожие на перистые облака Земли .
Opportunity провел около 180 солов внутри кратера, прежде чем снова покинуть его в середине декабря 2004 года, на 315-м соле. [17] Научные результаты осадочной геологии кратера были опубликованы в журнале Earth and Planetary Science Letters [18] В декабре 2004 года суточная выработка электроэнергии варьировалась от 840 ватт-часов внутри кратера Эндьюранс до 730 ватт-часов на равнинах. [19]
После выхода из кратера Эндьюранс в январе 2005 года Opportunity был вынужден исследовать свой собственный сброшенный тепловой щит . Находясь поблизости от теплового щита, на 345-й сол он наткнулся на объект, который сразу же был заподозрен и вскоре подтвержден как метеорит . Метеорит был немедленно назван Heat Shield Rock [ 20] и является первым метеоритом, идентифицированным на другой планете (хотя метеориты Bench Crater и Hadley Rille были найдены ранее на Луне ).
Примерно через 25 солов наблюдений Opportunity направился на юг к кратеру под названием Арго, расположенному примерно в 300 метрах (980 футов) от теплового щита. [21]
Марсоходу было приказано вырыть еще одну траншею на обширных равнинах плато Меридиана на 366-й сол, и наблюдения продолжались до 373-го сола (10 февраля 2005 г.). Затем марсоход прошел мимо кратеров «Элвин» и «Джейсон», а к 387-му солу приблизился к «триплету кратеров» на своем пути к кратеру Восток. По пути Opportunity установил рекорд расстояния для однодневного путешествия для любого марсохода: 177,5 метров (582 фута) на 381-й сол 19 февраля 2005 г. На 387-й сол (26 февраля 2005 г.) марсоход приблизился к одному из трех кратеров, получившему название Naturaliste. Каменная цель под названием «Нормандия» была выбрана для исследования на 392-й сол, и Opportunity оставался там до 395-го сола.
Opportunity достиг кратера Восток на 399-й сол, обнаружив, что он в основном заполнен песком и выстлан выходами горных пород. Затем ему было приказано направиться на юг, в так называемую «вытравленную местность», чтобы поискать больше коренной породы.
20 марта 2005 года (410-й сол) Opportunity установил новый марсианский рекорд по самому дальнему однодневному передвижению, проехав 220 метров (720 футов). [22] [23] [24]
К 415-му солу Opportunity остановился у некоторых почвенных рябей , чтобы исследовать различия между почвой в ложбине ряби и ее гребнем. Различные почвенные цели включали «Mobarak» в ложбине, названный в честь персидского Нового года , и «Norooz» и «Mayberooz» на гребне. К 421-му солу марсоход покинул рябь и направился к кратеру «Viking».
В период с 26 апреля 2005 года (446-й сол) по 4 июня 2005 года (484-й сол) Opportunity застрял в марсианской песчаной дюне. Проблема началась на 445-м соле (26 апреля 2005 года), когда Opportunity непреднамеренно зарылся в песчаную дюну: ученые миссии сообщили, что изображения показали, что все четыре угловых колеса были зарыты более чем на радиус колеса, как раз когда марсоход пытался перебраться через дюну высотой около 30 сантиметров (12 дюймов). Планировщики миссии назвали эту песчаную дюну «Дюной Чистилища».
Состояние марсохода было смоделировано на Земле до любой попытки движения, из-за опасений, что марсоход может стать навсегда обездвиженным. После того, как были завершены различные моделирования, призванные имитировать свойства и поведение марсианского песка, марсоход выполнил свои первые движения колесами на 461-й сол (13 мая 2005 г.), намеренно продвинувшись всего на несколько сантиметров, после чего члены миссии оценили результаты.
В течение 465 и 466 солов были выполнены дополнительные команды привода, и с каждым испытанием марсоход продвигался еще на пару сантиметров. В конце каждого движения были получены панорамные изображения для исследования атмосферы и окружающего поля дюн. Маневр выхода из песчаной дюны был успешно завершен на 483 солов (4 июня 2005 года), и все шесть колес Opportunity оказались на более твердой почве. После изучения «Чистилища» с 498 по 510 солов Opportunity продолжил движение на юг к «кратеру Эребус».
В период с октября 2005 года по март 2006 года Opportunity изучал кратер Эребус — большой, неглубокий, частично погребенный кратер и остановку на пути на юг к кратеру Виктория.
Новое программирование для измерения процента скольжения в колесах успешно предотвратило повторное застревание марсохода. Еще один инцидент, подобный «Чистилищу», был предотвращен на 603-й сол, когда бортовое программное обеспечение для проверки скольжения остановило двигатель после того, как скольжение достигло 44,5%. [25] Он прошел через множество волн и «хаф-пайпов», делая фотографии после каждого путешествия в течение сола.
На 631-й сол (3 ноября 2005 г.) Opportunity проснулся посреди слабой пылевой бури, которая длилась три дня. Во время бури марсоход смог двигаться в защитном автоматическом режиме, но не смог сделать никаких снимков после поездки. Менее чем через три недели еще одна чистка очистила солнечную батарею от пыли, чтобы вырабатывать около 720 Вт·ч (80% от максимума). На 658-й сол (1 декабря 2005 г.) было обнаружено, что двигатель, используемый для складывания роботизированной руки для перемещения, заглох. На устранение этой проблемы ушло почти две недели. Первоначально рука убиралась только для перемещения и выдвигалась ночью, чтобы рука не застряла. Однако дальнейшее заглохание убедило инженеров оставлять руку выдвинутой все время, чтобы избежать застревания руки в сложенном положении и ее непригодности для использования.
Opportunity обнаружил многочисленные выходы пород вокруг кратера Эребус.
Он также сотрудничал с Mars Express Европейского космического агентства , используя миниатюрный спектрометр термической эмиссии и панорамную камеру (Pancam), и сделал снимки транзита Фобоса через Солнце. На 766-й сол (22 марта 2006 года) Opportunity начал путешествие к своему следующему пункту назначения, кратеру Виктория, которого он достигнет в сентябре 2006 года (951-й сол). [26] Он останется в кратере Виктория до августа 2008 года (1630–1634 сол). [27]
«Плечевой» сустав руки Opportunity имел проблемы с 2-го сола (25 января 2004 г.), второго дня пребывания марсохода на Марсе. Инженеры обнаружили, что нагреватель на плечевом азимутальном сочленении, который управляет боковым движением роботизированной руки, застрял в положении «включено». Более тщательное расследование показало, что выключатель, вероятно, вышел из строя во время сборки, испытаний и запуска на Земле. К счастью для Opportunity , марсоход был оснащен встроенным механизмом безопасности, называемым «коробкой T-stat» (термостатическим выключателем), который обеспечивал защиту от перегрева. Когда плечевой азимутальный сустав, также известный как Соединительный узел 1, становился слишком горячим, выключатель T-stat автоматически открывался и временно отключал нагреватель. Когда сочленение снова становилось холодным, T-stat закрывался. В результате нагреватель оставался включенным всю ночь, но не весь день.
Механизм безопасности работал до тех пор, пока Opportunity не приблизился к первой зиме на Марсе. Когда Солнце начало опускаться ниже в небе и уровень солнечной энергии упал, стало ясно, что Opportunity не сможет поддерживать заряд батарей с помощью нагревателя, потребляющего энергию всю ночь. На 121-й сол (28 мая 2004 г.) операторы марсохода начали использовать процедуру, известную как «глубокий сон», во время которой Opportunity отключал батареи на ночь. Глубокий сон не позволял застрявшему нагревателю (и всему остальному на марсоходе, кроме часов и нагревателей батареи) потреблять энергию. Когда на следующее утро взошло Солнце и солнечный свет начал попадать на солнечные батареи, батареи автоматически подключились, роботизированная рука стала работать, плечевой сустав нагрелся, а термостатический переключатель открылся, отключив нагреватель. В результате плечевой сустав был чрезвычайно горячим днем и чрезвычайно холодным ночью. Такие огромные перепады температур, которые, как правило, заставляют электродвигатели быстрее изнашиваться, происходили каждый сол.
Эта стратегия работала для Opportunity до 654 сола (25 ноября 2005 г.), когда азимутальный двигатель Joint-1 заглох из-за возросшего электрического сопротивления. Операторы марсохода отреагировали подачей на двигатель тока, превышающего норму. Этот подход также сработал, хотя Joint 1 продолжал периодически глохнуть. Как правило, операторы марсохода просто пробовали снова на следующий сол, и сочленение работало. Они определили, что глохнущий двигатель Joint-1, скорее всего, был вызван повреждениями, вызванными экстремальными температурными циклами, которые сочленение испытывало во время глубокого сна. В качестве меры предосторожности они начали держать роботизированную руку перед марсоходом на ночь, а не убирать ее под палубу марсохода, где она была бы практически бесполезна в случае отказа двигателя Joint-1. Они убирали руку только во время движения и немедленно вытаскивали ее в конце каждого движения.
22 марта 2006 года (760-й сол) Opportunity покинул кратер Эребус и начал путешествие к кратеру Виктория, которого он достиг в сентябре 2006 года (951-й сол [26] ). Он оставался в кратере Виктория до августа 2008 года (1630–1634 сол). [27]
Кратер Виктория — это огромный ударный кратер примерно в 7 километрах (4,3 мили) от первоначального места посадки. Диаметр Виктории в шесть раз больше диаметра кратера Эндьюранс . Ученые считали, что выходы горных пород вдоль стен Виктории дадут больше информации о геологической истории Марса, если марсоход просуществует достаточно долго, чтобы исследовать их.
На 949-й сол (26 сентября 2006 г.) Opportunity достиг края кратера Виктория [28] и передал первые существенные виды Виктории, включая поле дюн на дне кратера. Mars Reconnaissance Orbiter сфотографировал Opportunity на краю кратера. [29]
4 января 2007 года оба марсохода получили новое программное обеспечение для своих компьютеров. Обновление было получено как раз к третьей годовщине их посадки. Новые системы позволили марсоходам решать, передавать ли изображение и выдвигать ли свои руки для изучения камней, что сэкономило бы много времени для ученых, поскольку им не пришлось бы просеивать сотни изображений, чтобы найти нужное, или изучать окрестности, чтобы решить, выдвигать ли руки и изучать ли камни. [30]
Инструмент APXS впервые был использован для определения количества благородного газа аргона в атмосфере Марса. Те же измерения были сделаны на другой стороне планеты его близнецом-марсоходом Spirit. Целью этого эксперимента было определение процессов смешивания атмосферы и отслеживание их изменений со временем. [31]
В январе марсоход проехал вдоль северной стороны края кратера и сделал снимки скал с разных точек обзора. Во время движения был найден еще один метеорит: Санта-Катерина . [32] В марте была достигнута Долина без опасности . Эта точка считалась возможной точкой входа в кратер. Но оказалось, что у этой точки был слишком крутой склон, чтобы осторожно ехать вниз. После осмотра двух дополнительных скал было решено проехать весь путь обратно к точке, где Opportunity прибыл к кратеру Виктория. 15 июня 2007 года марсоход прибыл в залив Дак и подготовился к входу в кратер.
Серия очистных мероприятий , начавшаяся в 1149-й сол (20 апреля 2007 г.), позволила производству солнечной энергии Opportunity подняться до более чем 800 ватт-часов за сол. К 1163-му сол (4 мая 2007 г.) ток солнечной батареи достиг пика более 4,0 ампер , значения, не наблюдавшегося с 16-го сола (10 февраля 2004 г.). [33] Однако, появление обширных пылевых бурь на Марсе, начавшееся в середине 2007 г. (в соответствии с шестилетним циклом пылевых бурь на Марсе), снизило уровень производства энергии до 280 ватт-часов в день. [34]
Ближе к концу июня 2007 года серия пылевых бурь начала заволакивать марсианскую атмосферу пылью. Бури усилились, и к 20 июля и Opportunity , и Spirit столкнулись с реальной возможностью отказа системы из-за нехватки питания. NASA опубликовало заявление для прессы, в котором (в частности) говорилось: «Мы болеем за то, чтобы наши марсоходы пережили эти бури, но они никогда не были предназначены для условий такой интенсивности». [35] Ключевой проблемой, вызванной пылевой бурей, было резкое сокращение солнечной энергии. В атмосфере было так много пыли, что она блокировала 99 процентов прямого солнечного света для марсохода. Марсоход Spirit , находившийся на другой стороне планеты, получал немного больше солнечного света, чем Opportunity .
Обычно солнечные батареи способны генерировать около 700 ватт-часов энергии в день. Во время штормов вырабатываемая мощность значительно снижается. Если марсоходы получают менее 150 ватт-часов в день, им приходится разряжать свои батареи. Если батареи разрядятся, ключевые электрические элементы, скорее всего, выйдут из строя из-за сильного холода. 18 июля 2007 года солнечная панель марсохода сгенерировала всего 128 ватт-часов, что является самым низким показателем за всю историю. НАСА отреагировало, приказав Opportunity связываться с Землей только раз в три дня, впервые с начала миссии.
Пыльные бури продолжались весь июль, и в конце месяца NASA объявило, что марсоходы, даже в режиме очень низкого энергопотребления, едва получают достаточно энергии, чтобы выжить. Если температура электронного модуля Opportunity продолжит падать, согласно объявлению, «существует реальный риск того, что Opportunity сработает из-за неисправности низкого энергопотребления. Когда срабатывает неисправность низкого энергопотребления, системы марсохода отключают батареи, переводя марсоход в спящий режим, а затем проверяют каждый сол, достаточно ли доступной энергии для пробуждения и выполнения ежедневных сообщений о неисправностях. Если энергии недостаточно, Opportunity останется в спящем режиме. В зависимости от погодных условий Opportunity может оставаться в спящем режиме в течение нескольких дней, недель или даже месяцев, все время пытаясь зарядить свои батареи любым доступным солнечным светом». [36] Вполне возможно, что марсоход никогда не проснется из-за неисправности низкого энергопотребления.
К 1255 солу 7 августа 2007 года бури, по-видимому, ослабли, и хотя уровень мощности был все еще низким, его было достаточно, чтобы Opportunity начал делать и отправлять изображения. [37] К 21 августа уровень пыли все еще улучшался, батареи были полностью заряжены, и Opportunity смог совершить свой первый полет с начала пылевых бурь. [38]
Opportunity совершил короткий заезд в залив Дак на 1290-й день 11 сентября 2007 года, а затем снова развернулся, чтобы проверить сцепление на начальном склоне в кратер Виктория. [39] На 1291-й день 13 сентября 2007 года он вернулся, чтобы начать более тщательное исследование внутреннего склона, подробно изучив ряд слоев бледно-окрашенных пород в верхних частях залива Дак и поверхность мыса Кабо-Верде .
В первые дни 2008 года суточная выработка марсохода в среднем составляла 580 Вт·ч, при этом атмосферная непрозрачность (тау), вызванная пылью, составляла около 0,71, а средний коэффициент пыли солнечных батарей составлял 0,787. [40]
На 1502-м соле (15 апреля 2008 г.) двигатель заглох в начале операции по раскладыванию в конце поездки, когда рука все еще была спрятана под марсоходом. Двигатель продолжал глохнуть при всех последующих попытках, сол за сол. Инженеры проводили испытания в разное время суток, чтобы измерить электрическое сопротивление. Они обнаружили, что сопротивление было самым низким (по сути, нормальным), когда сочленение было самым теплым — утром, после глубокого сна, после того, как обогреватель был включен в течение нескольких часов, и непосредственно перед открытием T-stat. Они решили попробовать распаковать руку еще раз в этих условиях.
В 08:30 по местному марсианскому времени 1529-го сола (14 мая 2008 г.) они позволили Opportunity направить как можно больше тока на теплый азимутальный двигатель Joint-1, чтобы переместить роботизированную руку в удобное положение перед марсоходом. Это сработало.
Поскольку Opportunity , скорее всего, больше никогда не уберет роботизированную руку, инженеры разработали стратегию безопасного вождения марсохода с развернутой вперед рукой. [41]
Марсоход покинул залив Дак кратера Виктория 24–28 августа 2008 года (сол 1630–1634). [27] Перед тем, как покинуть кратер, марсоход испытал всплеск тока, похожий на тот, который предшествовал неисправности правого переднего колеса его близнеца Spirit . После кратера Виктория и во время своего путешествия к кратеру Индевор марсоход исследовал наборы «темных булыжников» на равнинах Меридиани. [42]
Диаметр Эндевора составляет 22 км (14 миль), и он находится в 12 км (7,5 миль) к юго-востоку от Виктории. [43] Водители марсохода подсчитали, что это расстояние можно преодолеть примерно за два года. [43] Ученые ожидали увидеть гораздо более глубокие слои горных пород в кратере, чем те, которые исследовал Opportunity в Виктории. [43] Открытие породы, содержащей филлосиликатную глину, на краю кратера Эндевор обещало знакомство с типом горных пород, который еще более пригоден для жизни, чем типы, которые были проанализированы ранее. [44]
Солнечное соединение , когда Солнце находится между Землей и Марсом, началось в 1366 сол 29 ноября 2008 года, и связь с марсоходами была невозможна до 13 декабря 2008 года. В это время команда марсохода планировала, что Opportunity будет использовать мёссбауэровский спектрометр для исследования скального обнажения под названием «Санторини». [45]
На 1818-й сол (7 марта 2009 г.) Opportunity впервые увидел край Индевора, проехав около 3,2 км (2,0 мили) с момента его выхода из Виктории в августе 2008 г. [46] [47] Opportunity также увидел кратер Язу, который находился примерно в 38 километрах (24 мили) и имел диаметр около 7 километров (4,3 мили). [47]
На 1848-й сол (7 апреля 2009 г.) Opportunity выработал 515 ватт-часов после очистки солнечных батарей, увеличив производство энергии примерно на 40%. [48] С 16 по 22 апреля (с 1859 по 1865 сол) Opportunity совершил серию поездок и за эту неделю проехал в общей сложности 478 метров (1568 футов). [49] Приводной механизм правого переднего колеса, который отдыхал, пока Opportunity изучал скальный выступ под названием «Пенрин», имел токи двигателя, очень близкие к нормальным. [48] [49] [50] [51] [52] [53]
На 1947 сол (18 июля 2009 г.) в противоположном направлении от того места, откуда двигался Opportunity , был замечен большой темный камень , поэтому марсоход направился к нему и достиг его на 1957 сол (28 июля). [54] Камень оказался метеоритом и был назван Островом Блок. Opportunity провел до 12 сентября 2009 г. (2004 сол), исследуя метеорит, прежде чем вернуться в свое путешествие к кратеру Индевор. [55]
Его путешествие было прервано в 2022 сол находкой другого метеорита, образца размером 0,5 метра (1,6 фута), названного «Остров Убежища», [56] , который марсоход исследовал до 2034 сола. Затем он направился к другому метеориту, «Остров Макино», которого он достиг четырьмя солами позже в 2036 сол (17 октября 2009 года). Марсоход провел последовательность изображений проезжей части, но в остальном не исследовал этот метеорит, возобновив свое путешествие к Эндевору. [57]
На 2059-й сол (10 ноября 2009 г.) марсоход достиг интересующей нас скальной цели, названной «Остров Маркетт». [58] Последовало длительное исследование до 2121-го сола, 12 января 2010 г. [59] , поскольку было неясно, какой тип скалы это представляло, но в конечном итоге был сделан вывод, что это был выброс скалы из глубины поверхности Марса, а не метеорит. [60]
28 января 2010 года (2138 сол) Opportunity прибыл в кратер Консепсьон. [61] Opportunity успешно обогнул кратер диаметром 10 метров (33 фута), прежде чем продолжить путь к Endeavour. Производство энергии варьировалось от примерно 305 ватт-часов до примерно 270 Вт-ч в течение этого периода. [61]
На 2231-й сол (5 мая 2010 г.) из-за потенциально опасных дюнных полей вдоль прямого пути между Викторией и Индевором был проложен новый маршрут, который увеличил расстояние между двумя кратерами до 19 километров (12 миль). [62]
19 мая 2010 года Opportunity достиг отметки в 2244 сола, что сделало его самой продолжительной миссией на поверхности Марса в истории, побив рекорд в 2245 солов, установленный Viking 1. [ 63]
В июле 2010 года было объявлено, что команда Opportunity будет использовать тему названий, данных местам, которые посетил капитан британского королевского флота , лейтенант Джеймс Кук , во время его тихоокеанского плавания 1769–1771 годов под командованием HMS Endeavour , для неофициальных названий участков в кратере Endeavour . Они будут включать « Мыс Трибулейшн » и « Мыс Дромадери », « Мыс Байрон » (самая восточная точка австралийского материка) и « Пойнт Хикс » (часть австралийского материка, впервые обнаруженная Endeavour в 1770 году). [64]
На 2353-й сол (8 сентября 2010 года) была достигнута середина 19-километрового (12 миль) пути между кратерами Виктория и Индевор. [65]
В ноябре марсоход провел несколько дней, снимая кратер Intrepid диаметром 20 метров (66 футов), прокладывая путь через поле небольших ударных кратеров. 14 ноября 2010 года, 2419 сола, общая одометрия превысила отметку 25 километров (16 миль). Средняя выработка энергии солнечными батареями в октябре и ноябре составила около 600 ватт-часов. [66]
На 2449-й сол (15 декабря 2010 года) марсоход прибыл в Санта-Марию и провел несколько недель, исследуя кратер шириной 90 метров (300 футов). [67] Результаты Opportunity были сравнены с данными, полученными с орбиты инструментом CRISM , спектрометром, на Mars Reconnaissance Orbiter . [67] CRISM обнаружил водосодержащие минералы в кратере Санта-Мария, и марсоход помог провести дальнейший анализ. [67] Opportunity проехал дальше за тот марсианский год (то есть около 2 земных лет), чем за любой предыдущий год. [67]
После прибытия на край кратера Санта-Мария команда разместила марсоход на его юго-восточном краю и собрала данные. [68] Они также подготовились к двухнедельному солнечному соединению в конце января, когда Солнце находилось между Землей и Марсом, и связь была заблокирована. В конце марта Opportunity начал 6,5-километровое (4,0 мили) путешествие между Санта-Марией и Индевором, а 1 июня марсоход преодолел 30-километровый (19 миль) рубеж траверса (более чем в 50 раз больше его расчетного расстояния). [68] [69] Две недели спустя, на 2657-й сол (17 июля 2011 г.), Opportunity проехал 32 км (20 миль) по Марсу. [70]
К 2699 солу (29 августа 2011 г.) Opportunity продолжал эффективно функционировать в 30 раз дольше запланированной 90- соловой миссии, чему способствовали мероприятия по очистке солнечных батарей , и выполнил обширный геологический анализ марсианских пород и особенностей поверхности планеты с помощью своих инструментов. [71]
Opportunity прибыл в кратер Endeavour 2709 сол (9 августа 2011 г.), к ориентиру под названием Spirit Point, названному в честь его близнеца-ровера , после прохождения 21 км (13 миль) от кратера Victoria в течение трехлетнего периода. [72] Endeavour имеет ширину 23 км (14 миль) и предлагает ученым новую местность для исследования, включая более старые породы, чем встречались до сих пор, и глинистые минералы, которые могли образоваться в присутствии воды. Заместитель главного исследователя марсохода Рэй Арвидсон сказал, что он, вероятно, не войдет в кратер Endeavour, поскольку он, по-видимому, содержит материал, наблюдаемый ранее. Камни на краю старше любых ранее изученных Opportunity . «Я думаю, что гораздо интереснее проехать по периметру края», - сказал Арвидсон. [73] Марсоход просуществовал так долго, что эта цель была достигнута, и к 2016 году было решено не только войти в кратер Эндеваур, но и впервые в истории исследовать то, что, как считается, является водным оврагом на Марсе (обновление: 2016). [74]
Прибыв на Endeavour, Opportunity почти сразу же начал открывать марсианские явления, которые ранее не наблюдались. На 2692-й сол (22 августа 2011 г.) марсоход начал изучать Tisdale 2, большой выброшенный блок. «Это отличается от любой породы, когда-либо виденной на Марсе», — сказал Стив Скуайрес , главный исследователь Opportunity в Корнелльском университете в Итаке, штат Нью-Йорк. «По составу он похож на некоторые вулканические породы, но в нем гораздо больше цинка и брома, чем мы обычно видим. Мы получаем подтверждение того, что достижение Endeavour действительно дало нам эквивалент второй посадочной площадки для Opportunity». [75] [76] (См. также Cape York (Mars) )
В декабре был проведен анализ формации Хоумстейк , который был признан состоящим из гипса . Используя три инструмента марсохода — микроскопический визуализатор, рентгеновский спектрометр альфа-частиц и фильтры панорамной камеры — исследователи определили, что отложения представляют собой гидратированный сульфат кальция или гипс, минерал, который не встречается без присутствия воды. Это открытие было названо «слэм-данком» — доказательством того, что «вода протекала через подземные трещины в скале». [77]
Opportunity проехал более 34 км (21 милю) к 22 ноября 2011 года (2783 сол), готовясь к наступающей марсианской зиме. [78] Он переместился в местность, которая располагала его примерно на 15 градусов к северу, угол, более благоприятный для производства солнечной энергии во время марсианской зимы. [79]
В январе 2012 года марсоход передал данные из Грили-Хейвена, названного в честь геолога Рональда Грили , переживая свою пятую марсианскую зиму. [79] Он изучал марсианский ветер, который был описан как «самый активный процесс на Марсе сегодня», и провел радионаучный эксперимент. [79] Тщательно измеряя радиосигналы, колебания во вращении Марса могут показать, имеет ли планета твердую или жидкую внутреннюю часть. [79] Зимняя рабочая площадка находится на сегменте Кейп-Йорк края кратера Индевор. Opportunity достиг края этого 23-километрового (14 миль) кратера в августе после трех лет езды от меньшего кратера Виктория, который он изучал в течение двух лет. [80]
На 2852-й сол (1 февраля 2012 г.) выработка энергии солнечной батареей составила 270 Вт·ч, при этом атмосферная непрозрачность Марса (Тау) составила 0,679, пылевой фактор солнечной батареи — 0,469, а общая одометрия составила 34,36 км (21,35 мили). [81] К марту (около 2890-го сола) скала «Амбой» была изучена с помощью мёссбауэровского спектрометра MIMOS II и микроскопического тепловизора, а также было измерено количество аргона в марсианском воздухе. [82] Зимнее солнцестояние на Марсе произошло 30 марта 2012 г. (2909-й сол), а 1 апреля произошло небольшое событие по очистке. [83] На 2913-й сол (3 апреля 2012 г.) выработка энергии солнечной батареей составила 321 Вт·ч. [83]
Миссия марсохода Opportunity продолжалась, и к 1 мая 2012 года (2940 сол) выработка энергии возросла до 365 ватт-часов, при этом коэффициент запыленности солнечной батареи составил 0,534. [84] Команда подготовила марсоход к движению и завершила сбор данных о скале Амбой. [84] За зиму было выполнено 60 доплеровских радиопроходов. [85]
8 мая 2012 года (2947 сол) марсоход переместился на 3,7 метра (12 футов). [86] В тот день производство солнечной энергии составило 357 ватт-часов с коэффициентом пыли солнечной батареи 0,536. [86] Opportunity был неподвижен на Грили-Хейвен в течение 130 солов (марсианских дней), с наклоном на север в 15 градусов, чтобы помочь пережить зиму; после поездки северный наклон уменьшился до 8 градусов. [86] Поездка ознаменовала конец геодинамического научного эксперимента, в котором использовались радиодоплеровские измерения, пока марсоход был неподвижен. [86] К июню 2012 года он изучал марсианскую пыль и близлежащую горную жилу, названную «Монте-Кристо», по мере того, как он направлялся на север. [85]
2 июля 2012 года было отмечено 3000 солов Opportunity на Марсе. [87] К 5 июля 2012 года NASA опубликовало новую панораму (см. ниже), показывающую окрестности Opportunity в позиции Грили-Хейвен на мысе Йорк . [88] Кроме того, в правой половине сцены виден другой конец кратера Индевор, кратер, охватывающий 22 километра (14 миль) в диаметре. 12 июля 2012 года (3010-й сол) солнечные батареи выработали 523 ватт-часа, а общее расстояние, пройденное с момента приземления, составило 34 580 м (21,49 мили). [89] В том же месяце Mars Reconnaissance Orbiter заметил пылевую бурю и облака из водяного льда около марсохода. [89]
Перед посадкой Curiosity 6 августа 2012 года Opportunity отправил специальные радиосигналы сверхвысокой частоты для имитации Curiosity для радиообсерватории в Австралии. [87] Августовские мероприятия Opportunity включали сбор данных об атмосферной непрозрачности, [87] посещение кратеров Сан-Рафаэль и Беррио , [90] и достижение 35 километров (22 мили) вождения на 3056-й сол (28 августа 2012 года). [91] Кроме того, 19 августа 2012 года орбитальный аппарат Mars Express автоматически обменивался данными с Curiosity и Opportunity на одной орбите, что стало его первым двойным контактом. [92 ]
Осенью Opportunity направился на юг, исследуя холм Матиевича и ища филлосиликатные минералы. [91] Некоторые данные были отправлены на Землю напрямую с помощью радиосигналов X-диапазона, а не с помощью ретрансляторов орбитального аппарата. [91] Наконец, количество циклов питания на инерциальном измерительном блоке марсохода было сокращено. [91] Научная работа включала проверку различных гипотез о недавно обнаруженных сферулах. [93]
Небольшое событие по очистке от пыли произошло на 3175 сол (29 декабря 2012 г.), что улучшило выработку энергии примерно на 40 Вт·ч за сол. По состоянию на 3180 сол (3 января 2013 г.) выработка энергии солнечной батареей составила 542 Вт·ч при непрозрачности атмосферы (Тау) 0,961 и улучшенном пылевом факторе солнечной батареи 0,633.
— НАСА [94]
Opportunity начал год на краю мыса Йорк кратера Эндевор, [94] а общее расстояние, пройденное с момента посадки на Марс, составило 35 км (22 мили). [94] [95] После завершения работы на холме Матиевича марсоход Opportunity направился на юг к краю кратера Эндевор. Затем марсоход направился на юг через щель в крае к месту, которое исследователи назвали заливом Ботани, а затем на следующий сегмент края на юге. К югу от него есть два холма, один из которых называется мыс Соландер, а еще южнее — мыс Трибулейшн. [96] Текущая цель Opportunity — достичь мыса Соландер до того, как зима достигнет южного полушария Марса, поскольку в этом районе поверхность наклонена к северу, что позволяет марсоходу оставаться активным в зимние месяцы. Кроме того, у мыса Соландер есть большой геологический массив, который Opportunity может исследовать. [97] В апреле 2013 года марсоход прошёл через трёхнедельное солнечное соединение, когда связь с Землёй была заблокирована из-за Солнца. [98] В это время рука марсохода была расположена на скале, чтобы APXS мог собирать данные. [98]
16 мая 2013 года НАСА объявило, что Opportunity проехал дальше, чем любой другой автомобиль НАСА в мире, отличном от Земли. [99] После того, как общий одометр Opportunity превысил 35,744 километра (22,210 миль), он превзошел общее расстояние, пройденное лунным вездеходом Apollo 17. [99] Рекорд по самому большому расстоянию, пройденному транспортным средством в другом мире, по состоянию на 2013 год принадлежал луноходу Lunokhod 2. [ 99] На основании вращения колес считалось, что Lunokhod 2 преодолел 37 километров (23 мили), но российские ученые пересмотрели это расстояние до оценочного расстояния около 42 километров (26 миль) на основе орбитальных снимков лунной поверхности. [100] [101]
17 мая 2013 года НАСА объявило, что предварительный анализ одной из каменных целей, названной « Эсперанс », показал, что вода в прошлом могла иметь нейтральный pH . [102] Позднее это было подтверждено в ходе дальнейших исследований, подтвердив идею о том, что древний Марс был «богатым водой миром с условиями, подходящими для жизни». [103] По состоянию на 20 июня 2013 года (3344 сол) общая одометрия Opportunity составляла 36,84 км (22,89 мили) на пути к «Точке Соландера». [104] 21 июня 2013 года исполнилось пять марсианских лет на «красной планете». [105] Менеджер проекта, отметив суровые условия планеты, сказал, что каждый день — это «подарок». [106]
К началу июля 2013 года Opportunity приближался к мысу Соландер , ежедневно преодолевая расстояние от десятков метров (ярдов) до более сотни. [108] Он прибыл на свою базу в начале августа 2013 года, после исследования любопытного участка местности по пути. [109] Соландер мог обеспечить обращенный на север склон, чтобы помочь в сборе солнечного света, поскольку приближалась марсианская зима (по мере смены сезонов угол наклона Солнца смещается). [109] На 3390-й сол (6 августа 2013 года) потребление энергии составило 385 ватт-часов, что ниже 395 на 3384-й сол (31 июля 2013 года) и 431 на 3376-й сол (23 июля 2013 года). [109] В мае 2013 года оно достигло 546 ватт-часов. [109] Другие факторы, влияющие на сбор данных, включают непрозрачность атмосферы (т. е. «Тау») и «фактор пыли солнечной батареи» — пыль, которая собирается на панелях. [109] Хотя марсоход не может очищать пыль, такие системы рассматривались для марсохода во время его разработки. [110]
В сентябре марсоход исследовал многочисленные поверхностные цели и камни вокруг Соландера. [109] Выработка энергии солнечной батареей упала до 346 ватт-часов к 3430-му солу (16 сентября 2013 г.) [109] и до 325 ватт-часов к 3452-му солу (9 октября 2013 г.). [111] Путешествуя в местах с благоприятным наклоном, называемых «кувшинками», Opportunity умудрялся получать более 300 ватт-часов в день, даже когда приближалось сердце марсианской зимы. [112] Минимум марсианской зимы был предсказан на февраль 2014 года, но, используя северные склоны, марсоход имел достаточно энергии, чтобы оставаться мобильным во время марсианской зимы. [113] К концу октября марсоход поднимался на мыс Соландера, где, как надеялись, будут исследованы некоторые из самых старых когда-либо виденных камней. [114] Считалось, что камни датируются Нойским периодом Марса около четырех миллиардов лет назад и могли бы преподнести некоторые научные сюрпризы к Рождеству. [115] Команда охотилась за «сочными» склонами от 5 до 20 градусов для большей мощности. [115]
По мере восхождения он в начале ноября отклонялся, чтобы избежать области пыльной ряби. [112] Он продолжал собирать данные о марсианских камнях и пыли в этом районе. [112] Общая одометрия к 5 ноября 2013 года (или в марсианских днях с момента посадки, 3478 сол) составила 38,53 км (23,94 мили). [112] Производство энергии от Солнца в эту дату составило 311 ватт-часов, с тау на уровне 0,536 и пылевым фактором на уровне 0,491. [112]
До того, как марсоход Spirit перестал отвечать в 2010 году, он сообщил о 134 ватт-часах, когда температура опустилась ниже минус 41,5 градуса по Цельсию (минус 42,7 градуса по Фаренгейту). [116]
К началу декабря уровень мощности достиг 270 ватт-часов в день, даже когда он поднимался выше по хребту. [117] Он поддерживал северный наклон, чтобы увеличить выработку энергии на мысе Соландера. [118] В начале декабря один из спутников-ретрансляторов на Марсе, Odyssey, столкнулся с некоторыми трудностями, поэтому марсоход отправил свою телеметрию напрямую на Землю. [118] Орбитальный аппарат вернулся в эксплуатацию после 10 декабря 2013 года, и марсоход подготовился к дополнительным поездкам. [118] На 3521-й сол (19 декабря 2013 года) марсоход сделал микроснимки и использовал рентгеновский спектрометр альфа-частиц. [119] В период с 31 декабря по Новый год в ходе очистительных мероприятий была удалена пыль, что улучшило фактор пыли солнечной батареи до 0,566 (где выше — лучше, а 1,0 — полностью чисто). [119] Производство энергии увеличилось на 35 Вт·ч/день после этой очистки, до 371 Вт·ч/день. [119]
Opportunity стартовал в 2014 году на западном хребте кратера Эндевор, откуда открывались панорамы окружающего региона с высоты птичьего полета. [119] Исследование данных с марсианских орбитальных аппаратов выявило интересные минералы на обнажении. [119] Некоторые проблемы с коммуникацией и трудности предыдущего месяца задержали исследование этих пород, но с положительной стороны, ожидание, а также очистка 1 января, позволили получить больше электроэнергии. [119] Марсоход наклонен к Солнцу, чтобы получать больше энергии, и ожидается, что он сможет оставаться активным во время марсианской зимы. [113]
17 января НАСА сообщило, что камень , названный « Остров Пиннакл », которого не было на снимке марсохода, сделанном в 3528-й сол, «загадочным образом» появился 13 дней спустя на похожем снимке, сделанном в 3540-й сол. Одно из возможных объяснений, представленное Стивеном Скуайресом , главным исследователем миссии марсоходов по исследованию Марса , состояло в том, что марсоход в одном из своих поворотных движений сбросил камень с расстояния в несколько метров в новое место. [120] [121]
В ответ Рон Джозеф опубликовал статью в журнале Journal of Cosmology 17 января 2014 года [122] и подал исковое заявление 27 января 2014 года в Федеральный суд Сан-Франциско , заявив, что объект является живым существом, и потребовал, чтобы НАСА повторно изучило камень более внимательно. [123] [124] [125] Однако НАСА уже исследовало камень с помощью микроскопа марсохода [125] и анализаторов и подтвердило, что это камень с высоким содержанием серы, марганца и магния. [126] По словам Стивена Скуайреса , «Мы рассмотрели его с помощью нашего микроскопа. Это явно камень». [125] 14 февраля 2014 года НАСА опубликовало изображение , показывающее место, откуда камень « Pinnacle Island » был выбит марсоходом Opportunity .
23 января 2014 года НАСА отметило десятую годовщину (официально 25 января 2014 года) посадки марсохода на Марс, поделившись автопортретом марсохода сверху. [4] Они также сообщили о последних открытиях некоторых марсианских пород и заявили: «Эти породы старше, чем те, которые мы исследовали ранее в ходе миссии, и они показывают более благоприятные условия для микробной жизни , чем любые доказательства, ранее изученные в ходе исследований с Opportunity ». [127] [128] [129]
24 января 2014 года НАСА сообщило, что текущие исследования планеты Марс марсоходами Curiosity и Opportunity теперь будут направлены на поиск доказательств древней жизни, включая биосферу, основанную на автотрофных , хемотрофных и/или хемолитоавтотрофных микроорганизмах , а также древней воды, включая флювио - озерные среды ( равнины, связанные с древними реками или озерами ), которые могли быть пригодны для жизни . [129] [131] [132] [133] Поиск доказательств обитаемости , тафономии (связанной с ископаемыми ) и органического углерода на планете Марс теперь является основной целью НАСА . [131]
Среди многих мероприятий в марте 2014 года марсоход изучал скалу «Августин», и на 3602-й сол (12 марта 2014 года) выработал 498 ватт-часов солнечного света. [134] Два мероприятия по очистке в марте 2014 года значительно увеличили доступную мощность. [135] С января 2013 года пылевой фактор солнечной батареи (один из определяющих факторов производства солнечной энергии) варьировался от относительно пыльных 0,467 5 декабря 2013 года (3507-й сол) до относительно чистых 0,964 13 мая 2014 года (3662-й сол). [136]
28 июля 2014 года НАСА объявило, что Opportunity , пройдя более 40 км (25 миль) по планете Марс , установил новый «внеземной» рекорд как марсоход , прошедший наибольшее расстояние, превзойдя предыдущий рекорд, установленный советским марсоходом «Луноход-2» , который проехал 39 км (24 мили). [137] [138]
После серии «перезагрузок», указывающих на проблемы с флэш-памятью, марсоход прекратил движение с конца августа по начало сентября 2014 года, чтобы переформатировать свою флэш-память. [139] Хотя незначительные проблемы с памятью сохранялись сразу после переформатирования, они не помешали дальнейшей работе марсохода; Opportunity возобновил движение к кратеру «Улисс» и «Долине Марафона», превысив общий одометр в 41 километр к 11 ноября 2014 года. [140]
2015 год стал годом выдающихся достижений для миссии MER-B, начавшейся с восхождения на мыс Трибулейшн в январе 2015 года, что стало самой высокой точкой, достигнутой за время ее миссии. [130] Затем в марте 2016 года она преодолела расстояние классического марафона . [142] Также в марте 2016 года она преодолела самый крутой склон (32 градуса) за всю свою миссию, превзойдя склон, который она преодолела в Бернс-Клифф в 2004 году. [143] MER-B пытался достичь цели на хребте Кнудсена, на южной стороне долины Марафон, что означало попытку преодоления крутого склона, который может вызвать пробуксовку колес. [144] Другим эффектом этого угла было то, что песок и пыль, которые собирались на марсоходе, текли полосами по задней части марсохода, таков был уклон. [144]
В 2015 году MER-B вошел в долину Марафон и изучал ее до сентября 2016 года. [145]
23 марта 2015 года NASA сообщило, что флэш -память Opportunity была успешно переформатирована. [147] После завершения анализа проблем с флэш-памятью инженеры пришли к выводу, что некоторые проблемы возникли из-за одного банка памяти, одного из семи «банков» встроенной флэш-памяти Opportunity . Было отправлено обновление программного обеспечения, которое позволяет марсоходу обходить этот банк, известный как Банк 7. [148] К февралю 2015 года общий одометр превысил 42 километра. [149] С июля по сентябрь марсоход в основном работал в режиме «только ОЗУ», чтобы избежать текущих проблем с флэш-памятью. В сентябре была проведена серия тестов, чтобы лучше понять нестабильность устройства. [150]
В начале октября 2015 года Opportunity начал движение к наклонным на север склонам в долине Марафон на западном краю кратера Индевор в рамках подготовки к марсианской зиме. 2 ноября, после попытки использовать флэш-память марсохода, Opportunity снова перенес событие «амнезии». [151] и было принято решение вернуться к использованию оперативной памяти 11 ноября (4195 сол). [152]
3 января 2016 года (4246 сол) Opportunity пережил зимнее солнцестояние на Марсе с уже улучшенной солнечной инсоляцией , при этом марсоход вырабатывал 449 ватт-часов от своих солнечных панелей. [153] 25 января 2016 года Opportunity отметил двенадцать лет с момента посадки на Марс и продолжил научное исследование долины Марафон. [154]
31 марта 2016 года Opportunity сделал снимок пылевого дьявола внутри кратера Индевор. [156] Хотя марсоход Spirit часто видел пылевые дьяволы, в районе, который исследует Opportunity , они были менее распространены . [157]
В июне 2016 года MER-B сделал специальный панорамный снимок под названием « Панорама Сакагавеи» в честь Сакагавеи , женщины из племени лемхи-шошонов, которая помогала экспедиции Льюиса и Кларка в их исследовательском путешествии по Америке в 1804–1806 годах. [158] Снимок был сделан в долине Марафон в кратере Эндевор на планете Марс. [158]
С правой стороны этого изображения находится «Хребет Кнудсена», а за долиной Марафона находится дно кратера Эндевор. [158] Вдалеке виден край кратера с другой стороны. [158]
В сентябре 2016 года марсоход Opportunity покинул долину Марафон, которую он пересек в течение предыдущего земного года. [159] Продолжая исследовать западный край кратера Эндевор, он был направлен из ущелья Льюиса и Кларка в долине Марафон и направился к кургану Спирит. [159] К началу октября 2016 года марсоход достиг кургана Спирит, пройдя через долину Биттеррут, где он начал собирать данные по научной цели. [159]
Начиная с октября 2016 года, три новые цели миссии включают в себя спуск в кратер Индевор вдоль того, что предположительно является водным оврагом, сравнение материала на равнине с внутренней частью кратера и поиск доударных пород (пород, которые существовали до удара, предположительно образовавшего кратер Индевор). [160] [161]
К 4 октября 2016 года марсоход проехал 26,99 миль (43,44 км) и выработал 472 ватт-часа электроэнергии. [159] Эта дата была временем миссии 4514 Сол (марсианские дни). [159]
Овраг на аннотированном выше изображении находится в нескольких сотнях метров от марсохода и является местом предполагаемых оврагов, высеченных жидкостью, возможно водой, которые никогда ранее не исследовались с поверхности. [145] Одна из целей MER-B — спуститься к этому оврагу и осмотреть его. [145]
В октябре 2016 года спускаемый аппарат ESA Schiaparelli попытался приземлиться около кратера Индевор, и две команды работали вместе над Opportunity , чтобы, возможно, сфотографировать спускаемый аппарат во время его спуска. [162] Opportunity действительно сделал снимки области неба, в которой спускался спускаемый аппарат, хотя в то время спускаемый аппарат не был идентифицирован; характер камер MER-B, рельеф местности и неопределенность местоположения спускаемого аппарата означали, что снимка не была точной. [163] К концу октября 2016 года было подтверждено, что Schiaparelli врезался в поверхность, а не совершил мягкую посадку. [164]
Марсоход направился на юг от точки Спирит после событий ЭкзоМарса, продолжая свою миссию на краю кратера Индевор. [165] На 4541-й сол (1 ноября 2016 г.) выработка энергии солнечной батареей составляет 390 Вт·ч, а на 4548-й сол (8 ноября 2016 г.) выработка энергии солнечной батареей составляет 445 Вт·ч. [165] Считывание данных с EEPROM было возвращено на Землю, оно используется в испытательных марсоходах на Земле. [165]
На 4623-й сол (24 января 2017 г. по тихоокеанскому времени) команда отметила 13-летие работы Opportunity на поверхности Марса. [166] К 7 февраля 2017 г. (4636-й сол) марсоход прошёл 44 километра (27 миль) по поверхности Марса. [167] Сбор энергии от Солнца в этот день составил 414 ватт-часов. [167] Долгосрочной целью на тот момент была лощина к югу от марсохода на западном краю кратера Индевор. [168] Научные операции также продолжались, включая микроскопическую съемку выбранных пород, работу APXS и измерения атмосферного аргона . [169]
В течение 2017 года Opportunity продвигался на юг вдоль западного края по направлению к оврагу, который команда назвала долиной Персеверанс в апреле 2017 года. [170] [171] Другие названия, которые рассматривались для этого объекта, были Perseverance Gulch, Perseverance Ravine и Perseverance Gorge. [171] Это сеть долин, которая идет вниз по склону в секции Cape Bryon западного края кратера Endeavour. [171]
В этом году марсианская зима достигла своего самого тяжелого времени для марсохода, с уменьшением солнечного света и более низкими температурами. [172] Одна из стратегий, которую использует команда марсохода, заключается в размещении марсохода на северных склонах, чтобы получать больше солнечного света, и поскольку овраг проходит с востока на запад, им часто удавалось использовать южный край оврага долины Персеверанс, чтобы наклонить марсоход таким образом. [173] Марсианское зимнее солнцестояние было в ноябре 2017 года, и это восьмое солнцестояние, через которое прошел MER-B. [174]
Некоторые данные по производству энергии за 2017 год: [175]
Марсоход прибыл в долину Упорства (Perseverance Valley) и направился в нее, проводя измерения и делая фотографии, но ему также пришлось пережить марсианскую зиму (ноябрьское зимнее солнцестояние).
В 2018 году марсоход продолжил исследовать область под названием Perseverance Valley, [180] которая находится на западном краю кратера Endeavor. Ранее эта особенность называлась «Gully» и была названа командой марсохода в начале 2017 года. [181] Марсоход достиг Perseverance Valley (оврага) в 2017 году и провел остаток года, исследуя эту область. В 2018 году это углубленное исследование продолжилось. [180]
Долина может иметь ранее неизвестный тип породы. [182] Считается, что это высеченный жидкостью канал, водослив с окружающих плоскостей вниз на дно кратера. [183] Среди кандидатов на то, что высекло каналы, - вода, а также потоки льда или ветра. [183] Одним из текущих вопросов является идея древней воды на Марсе и то, как она могла повлиять на современную окружающую среду Марса. [183] В 2010-х годах НАСА охотилось за древними окаменелостями, оставленными крошечными живыми организмами, особенно когда они образуют большие колонии, такие как строматолиты , которые выглядят как грибовидные камни, но состоят из колоний бактерий. [184] Вопрос о древних бактериях на Марсе был поднят в 1990-х годах, когда ученый подумал, что он нашел микроскопические бактериальные окаменелости на метеорите, прилетевшем с Марса (см. ALH84001 ), но найденном на Земле. [184] Будущие миссии, такие как Mars 2020 , будут нести с собой на Марс более совершенные химические и геологические детекторы; некоторые снимки, сделанные Opportunity, привели к предположениям о том, содержат ли снимки доказательства внеземной жизни . Один из примеров, как сообщает National Geographic , по-видимому, показывает камень в форме цветной капусты на снимке, сделанном марсоходом Spirit в 2007 году, который, по мнению некоторых ученых, напоминал окаменелости микроскопических строматолитов , которые повсеместно распространены на Земле и представляют собой самый ранний общепризнанный пример жизни в биосфере Земли. [184] Строматолиты, которые, как полагают, являются признаками некоторых из самых ранних форм жизни, обнаруженных на Земле почти 4 миллиарда лет назад, находятся на Земле сегодня. [185] Другим кандидатом являются цианобактерии , которые также определены как одни из самых древних форм жизни на Земле. [185] Из-за крупных столкновений, выбрасывающих материю в космос, Марс обменивался материалом в течение длительного времени, что привело некоторых к предположению, что жизнь могла бы совершить путешествие между Землей и Марсом. [186] Действительно, цианобактерии выжили в космосе в течение почти двух лет (на борту МКС) и все еще могут снова оживать, если их поместить в условия жизни после пребывания в условиях невесомости, нулевого воздуха и высокой радиации, обычных для открытого космоса. [187] Что касается колонизации, то известно, что цианобактерии, такие как колонии nostoc , которые изучались для терраформирования, выживают на имитаторе реголита Марса и при более низком давлении. [188]Некоторые доказательства существования древней воды включают открытие минералов, которые образуются в присутствии воды, таких как ярозит , обнаруженный Opportunity в кратере Игл в 2004 году. [189] (см. также Марсианские сферулы )
Opportunity изучил скальный объект Хорнада-дель-Муэрто в долине Персеверанс, используя свой сохранившийся набор инструментов, включая микроскопический сканер изображений (MI), APXS и цветные камеры. [189] На данный момент породы из формации Матиевича не были обнаружены, и долина, как оказалось, имеет сложную природу [189] Одной из областей, в которой ведется изучение, является то, как пыль течет через канал и образует отложения. [189]
На 4977-м соле (23 января 2018 года) сохраненное резервное программное обеспечение полета было обновлено до последней версии. [175] В тот день выработка электроэнергии составила 644 ватт-часа, а общее расстояние, пройденное на Марсе с момента приземления, составило 28,02 мили (45,09 километра). [175]
На 4999-й сол (15 февраля 2018 г.) MER-B сделал панорамную съемку марсианского восхода Солнца. [191]
16 февраля 2018 года MER-B достиг отметки в 5000 солов (марсианских дней) на Марсе с момента посадки на планету в январе 2004 года. [193] В то время он спускался по долине Персеверанс (она же овраг) на западном краю кратера Индевор, который он исследует с 2011 года. [193] Внутренний край кратера, который исследует Opportunity , имеет наклон в среднем около 15–20 градусов. [193]
На 5000-м соле команда использовала марсоход, чтобы сделать автопортрет, включая мачту Pancam, используя микроскопический датчик изображения на конце роботизированной руки. [194]
Выработка электроэнергии на 5004-й сол (20 февраля 2018 г.) составила 653 Вт·ч. [195]
В июне 2018 года вблизи Opportunity начала развиваться локальная пылевая буря . [198] [199] Первые признаки удалённого на 1000 км (620 миль) шторма были обнаружены 1 июня 2018 года на фотографиях, сделанных камерой Mars Color Imager (MARCI) на Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Дополнительные метеосводки от MRO и команды MARCI указывали на затяжную бурю. Хотя в то время это было ещё далеко от марсохода, оно начало влиять на непрозрачность атмосферы в месте расположения марсохода.
В течение нескольких дней шторм распространился по всему миру. В результате 4 и 5 июня были разработаны планы по подготовке к ожидаемому снижению подачи электроэнергии. С тех пор атмосфера над марсоходом еще больше ухудшилась. 3 июня, 5105-го сола, солнечные панели Opportunity все еще генерировали 468 ватт-часов. Непрозрачность атмосферы (называемая тау-значением) составляла около 1,0.
4 июня электроснабжение упало до 345 Вт·ч при тау 2,1. 6 июня было сгенерировано всего 133 Вт·ч, значение тау оценивалось в 3,0. Opportunity не испытывал таких высоких уровней тау со времени последней пыльной бури в 2007 году, которая имела предполагаемое значение тау 5,5. У шторма 2018 года предполагаемое значение тау 10,8 10 июня, и шторм охватил площадь в 41 миллион км² ( 16 миллионов квадратных миль) — приблизительная площадь как Северной Америки, так и России вместе взятых. [200]
Команда марсохода разработала другой план, в котором марсоход получает только последние команды в первый сол утром и спит до следующего утра. Затем марсоход просыпается днем, чтобы провести атмосферные измерения с помощью Pancam и провести краткий сеанс связи с орбитальным аппаратом MRO . Однако научные исследования были прекращены, и марсоход вошел в непрерывную спячку 12 июня. Хотя марсоходу Opportunity требуется энергия, вырабатываемая солнечными панелями, для поддержания тепла центральных электрических компонентов, он оснащен небольшим радиоизотопным нагревательным блоком (RPU), которому не требуется солнечный свет для работы, [201] и относительно теплая летняя погода, как ожидалось, не повредит электронные компоненты ночью. [202] Зимний холод, вероятно, является причиной того, что близнец марсохода Opportunity Spirit прекратил работу в 2010 году.
Хотя такие пылевые бури не являются чем-то удивительным, они случаются редко. Они могут возникнуть в течение короткого времени, а затем сохраняться в течение недель или месяцев. В течение южного сезона лета солнечный свет нагревает частицы пыли и поднимает их выше в атмосферу. Это создает ветер, который, в свою очередь, поднимает еще больше пыли. Это приводит к циклу обратной связи, который ученые все еще пытаются понять, поэтому они пользуются возможностью изучить этот шторм с орбиты, используя различные видимые и инфракрасные приборы на орбитальном аппарате MRO. [202]
По состоянию на 10 июня 2018 года миссия Opportunity смогла продлить свою 92-дневную (Земля) миссию до более чем 5250 дней. [203] Opportunity сделал свой последний снимок (из общего числа 228 771 необработанных снимков) 10 июня 2018 года. [196] [197]
12 июня 2018 года Opportunity перешёл в безопасный режим , о чём свидетельствует отсутствие связи. [204] [201] Телеконференция NASA о пылевой буре была представлена 13 июня 2018 года. [205] [200] [206] [202] Команда Opportunity реализовала дополнительное время связи с Deep Space Network NASA для получения актуальных данных с Марса. Полученные данные показали, что температура марсохода упала до −29 °C (−20 °F). Преимущество пылевой бури заключается в том, что перепады температур не такие экстремальные, как на поверхности Марса. Кроме того, закрученная пыль поглощает тепло, тем самым повышая температуру окружающей среды в месте нахождения Opportunity . [207] [208] 20 июня 2018 года NASA сообщило, что пылевая буря разрослась и полностью покрыла всю планету. [209] [210]
НАСА заявило, что не ожидает возобновления связи до тех пор, пока не утихнет глобальная пылевая буря. [201] [208] [202] [207]
В начале сентября 2018 года атмосферная непрозрачность (тау) над местом расположения марсохода оценивалась ниже 1,5. Это положило начало 45-дневному окну, которое, как ожидалось, было наилучшим временем для восстановления контакта с марсоходом. [207] После более чем трех месяцев отсутствия контакта НАСА ожидало, что Opportunity будет иметь большинство своих таймеров в состоянии неисправности. Чтобы принять это во внимание, по состоянию на 19 сентября 2018 года команды «sweep and beep» отправляются в течение всего доступного времени передачи. [211]
К началу октября шторм утих, и атмосфера прояснилась, но марсоход молчал, [207] что говорит либо о катастрофическом отказе, либо о слое пыли, покрывшем его солнечные панели. [212] К 27 ноября 2018 года NASA пыталось связаться с Opportunity 359 раз. [213] Команда продолжала надеяться, что ветреный период между ноябрем 2018 года и январем 2019 года очистит пыль от его солнечных панелей, как это уже случалось раньше. [212]
12 февраля 2019 года НАСА объявило, что предприняло последнюю попытку связаться с марсоходом, прежде чем объявить его погибшим. [214]
Примеры ватт-часов за сол, собранных марсоходом: [218]
Некоторые из кратеров, исследованных MER-B
Определенный ажиотаж вокруг находок метеоритов, новых типов горных пород или следов, обнаруженных с орбиты, а также размышления о древних инопланетных окаменелостях, которые пока склоняются к геологическим процессам.
Примеры
Другие известные цели — «черника» (2004) и «новая ягода», также известная как сферы Кирквуда (2012) [230] [231]
См. также Список камней на Марсе#Opportunity и Список особенностей поверхности Марса, полученных с помощью Opportunity.
Марсоход мог делать снимки с помощью разных камер, но только камера PanCam могла фотографировать сцену с помощью разных цветовых фильтров. Панорамные виды обычно создаются из изображений PanCam. К 3 февраля 2018 года Opportunity передал 224 642 фотографии. [232] [233]
Подборка панорам из миссии:
Пример карты траверса марсохода, на которой изображена линия, показывающая путь марсохода, и солы миссии, которые являются марсианскими днями, отсчитываемыми с момента его посадки и типичными для отчетов о времени миссии на поверхности Марса. Топографические линии и различные названия объектов также являются обычными.
![Карта траверса до 4836 (12 сентября 2017 г.)[238]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/15/Oppymap4836sept17.png/1280px-Oppymap4836sept17.png)
Кликабельное изображение: Нажатие на метки откроет новую статью.Embedded in it like blueberries in a muffin are these little spherical grains", said Dr. Steve Squyres of Cornell University, Ithaca, N.Y., principal investigator for the rovers' scientific instruments. He also said: "One other treasure, a clue that just popped up, not gonna quote any numbers yet, but we have now completed an APXS measurement on the outcrop and it has got a lot of sulfur in it. Maybe a few times more sulfur than we've seen on any other location on Mars.
reprinted from Earth and Planetary Science Letters, Vol. 240, No. 1 (2005).
.jpg/1280px-Santa_Maria_Crater_(Mars).jpg)
![На горизонте виден мыс Соландер; на переднем плане — залив Ботани[234]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a4/Pia17271_sol3355-rearhaz_3.jpg/1280px-Pia17271_sol3355-rearhaz_3.jpg)
.jpg/1280px-Opportunity_in_Endurance_Crater_(cropped).jpg)
{{cite web}}: CS1 maint: unfit URL (link){{cite web}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)