Что теперь с марсоходом оппортьюнити. Что ждет марсоход Opportunity. Создание карт местности при передвижении

Марсоходу Opportunity, вероятно, уже ничего не поможет. В NASA готовы смириться с потерей аппарата, но для установления связи пытаются испробовать последнее средство. В Американском космическом агентстве NASA отчаялись установить связь со своим марсоходом Opportunity, который замолчал летом прошлого года во время марсианской пылевой бури и с тех пор не отвечает на команды с Земли. На прошлой неделе в NASA отмечали 15 лет пребывания ставшего легендарным ровера на поверхности планеты, однако обнадеживающих известий о его состоянии все еще нет, и аппарат может быть потерян навсегда.

Сильные бури на Марсе случаются нередко, обычно они возникают, когда в южное полушарие планеты приходит лето. Несмотря на то что происходят они непредсказуемо и резко, чаще всего бури имеют локальный характер и длятся от силы несколько недель. Однако время от времени пылевые бури становятся феноменом планетарного масштаба. Бури наблюдались на Марсе не раз, к примеру -— американскими аппаратами Mariner 9 (1971), Viking I (1971) и Mars Global Surveyor (2001). Необычайно сильной стала последняя буря, зародившаяся в высокогорном регионе Арабиа Терра в минувшем мае и за последующие недели перекинувшаяся на всю планету. Одним из неприятных последствий этого явления стало выключение марсохода Opportunity, работающего в Долине настойчивости, которая из-за пыли погрузилась в кромешную тьму.Как сообщали специалисты агентства, в связи с тем, что буря подняла в атмосферу огромное количество пыли, на планете наступила «темная, нескончаемая ночь», из-за чего марсоход лишился своего главного источника питания — электричества, вырабатываемого его солнечными батареями. Из-за этого ровер автоматически вошел в режим энергосбережения. «Мы озабочены, но мы надеемся, что буря прояснится и ровер начнет связываться с нами», — говорил в июне Джон Каллас, руководитель миссии. Последний раз ровер выходил на связь 10 июня, осенью буря стихла, атмосфера прояснилась, однако марсоход все еще молчит. Помимо отсутствия связи и нерабочего состояния есть еще одна проблема, уточняют ученые — у марсохода может не хватить энергии для обогрева своих аккумуляторов, которым грозит замерзание в холодной марсианской атмосфере. К моменту бури марсоход трудился уже 14 лет и 195 дней, превысив запланированный срок на Марсе в 55 раз. Opportunity коснулся поверхности Марса в кратере Игл 24 января 2004 года, через три недели после своего близнеца Spirit, который опустился на противоположную сторону Марса. Гарантийный срок работы обоих аппаратов составлял три месяца — именно столько времени рассчитывали инженеры миссий колесить по Красной планете.Как часто случается в подобных случаях, и пример советских луноходов тому подтверждение, продержаться аппараты смогли гораздо дольше, но десять лет назад никто не мог предположить, что настолько. Однако в NASA пока не спешат ставить крест на марсоходе. Последняя надежда остается на попытку «разбудить» аппарат, применяя новый тип команд, которые могут помочь, если отказ связан с маловероятными проблемами на борту. «Мы продолжаем и будем использовать разные техники в наших попытках установить контакт с ровером», — заявил Джон Каллас, руководитель проекта Opportunity в Лаборатории реактивного движения NASA. Новая стратегия отправки команд может сработать в том случае, если на борту отказал главный и вспомогательный радиопередатчики, работающие в сантиметровом X-диапазоне волн, или же произошел сбой во внутренних часах бортового компьютера. Потенциально возможным решением станет отправка на борт команд, переключающих ровер на вспомогательный радиопередатчик, и переустанавливающих внутренние часы. «За последние семь месяцев мы пытались выйти на связь с Opportunity свыше 600 раз, — пояснил Каллас. - И хотя мы не получили ответа с ровера и вероятность, что мы никогда не получим его, растет с каждым днем, мы хотим попробовать любое логическое решение, способное привести нас к цели». Однако у команды миссии не так много времени. Вскоре в южном полушарии закончится сезон ветров, которые помогают сдувать пыль с солнечных панелей марсохода, и настанет зима. Вместе с ней придут низкие температуры, которые могут причинить непоправимый вред батареям марсохода, которые не используются долгое время. По словам Калласа, погибнуть, не пережив самую свирепую непогоду на Марсе за последние десятилетий, это «достойная смерть».

Желание познать таинственный мир космического пространства по сей день не оставляет человечество. Прямо сейчас на расстоянии 228 млн километров от Земли дремлет марсоход Opportunity в ожидании момента, когда закончится песчаная буря и он сможет продолжить изучение четвертой по удаленности от Солнца планеты.

Почему марсоход так назвали

Распространенное английское слово opportunity было выбрано в результате конкурса, проведенного самими NASA, а победила в нем 9-летняя Софи Коллиз. Несмотря на свое русское происхождение (родившись в Сибири, она была удочерена семьей из Аризоны), девочка ясно понимала перевод слова - возможность. Если начнем переводить на русский точнее, то получится: удобный случай. И это имя послужило для ровера талисманом: он много раз застревал в коварной чужой почве, сталкивался с песчаными бурями, испытывал трудности со связью и получением энергии, но всё равно выходил победителем даже тогда, когда в него переставали верить на Земле.

Задачи и цели миссии

За 14 лет программа Opportunity успела претерпеть весомые изменения. На сегодняшний день он выполняет множество разнопрофильных задач:

• Исследует различные земельные массивы, проверяя, подвергались ли они когда-либо воздействию воды: например, испарению. Ученых интересует, существовали ли в прошлом на этой планете микроорганизмы.
• Составляет подробную карту поверхности и ищет ответ на вопрос, какие процессы сформировали Марс таким, какой он есть. Для этого он проводит анализ всех находящихся в грунте минералов, ища те, что будут незнакомы человечеству.

Разработан ровер был для изучения осадочных пород, образовавшихся в кратерах, которые когда-то могли быть частью океана.
Все эти эксперименты служат одной цели: понять, возможно ли в будущем зарождение жизни в привычном нам смысле так далеко от Земли.

Место посадки

Марсоход опустился на исследуемую поверхность ещё в январе далекого 2004 года и до 10 июня 2018 года исправно функционировал, превзойдя даже самые смелые ожидания разработчиков в 55 раз! Больше примеров настолько удачных запусков просто нет.

Как и было запланировано, марсоход Opportunity совершил высадку на поверхности 22-метрового кратера Игл. Для исследователей было приятной неожиданностью то, что ровер приземлился так точно, всего в 25 км от поставленной цели.

Как была произведена посадка Оппортьюнити

Сесть на поверхность красной планеты невероятно трудно: восемь аппаратов разбились о нее при посадке, а еще несколько вышли из строя в первые минуты после посадки. Вся сложность заключается в том, что атмсофера Марса разряжена, и быстро сбросить скорость не получается из-за её низкой плотности.
Оппортьюнити удалось посадить успешно благодаря технологии, которая использовалась еще при запуске советских марсоходов. Посадка проходила в три стадии:

1. Вход в атмосферу
   Этот этап был самым легким для ровера, требовалось лишь приблизиться к Марсу на достаточное расстояние, а дальше начинала действовать сила притяжения.
2. Спуск
   Важнее всего было успеть сбросить скорость в атмосфере, чтобы марсоход не разбился о твердые горные породы. Для этого были использованы три ракетных двигателя. Получив через камеру фотографии поверхности, главный компьютер определял исходную скорость спуска и давал команду реактивным двигателям.
3. Посадка
   Защитить аппарат могли бы более прочные материалы, но их добавление обозначало бы увеличение массы, чего допустить было нельзя. Роскосмос взял на себя заботу об этом этапе и оборудовал Оппортьюнити воздушными подушками, состоящими из 24 ячеек.

В кратер Игл он попал случайно, но это стечение обстоятельств было на руку исследователям: изучив почву, он сделал выводы о существовании в прошлом воды в этом грунте.

Характеристики марсохода

Марсоход Opportunity обладает внушительной массой в 185 килограммов, а суммарная масса перелетного модуля, спускаемого аппарата и самого ровера составляет 1063 килограмма. Его габариты: высотой 1,5 метра 2,3длина и ширина 1,6 метра. Для совершения поворотов используются независимые электродвигатели. Его маневренность гарантируют шесть колёс. Одно из них способно вращаться для того, чтобы копать землю и извлекать образцы почвы (при этом он остается неподвижным). Максимальная скорость 50 мм в секунду, хотя средняя скорость составляет 5 –ю часть.

Чем оборудован марсоход

• Глазами Оппортьюнити являются панорамные камеры, которые делают снимки в высоком разрешении и отправляют их в центр управления. Навигационные, снимают в разрешении похуже и нужны непосредственно для того, чтобы ровер мог оценить обстановку и не врезаться ненароком в препятствие.
• Магниты собирают частицы магнитной пыли, а рентгеновский спектрометр анализирует, из каких веществ состоит почва.
• Буры, микроскоп и несколько спектрометров необходимы для взятия и анализа проб почвы.

Система управления

Навигация совершается через мощнейший компьютер, надежно укрытый от перепадов температур, характерных для этих земель.
Модуль, отвечающий за все процессы, проходящие в электронном мозге, расположен точно в центре устройства. Он обеспечивает исправную работу всех сложных систем марсохода. Чтобы передать данные, собранные за сутки, у механического исследователя есть всего 16 минут раз в сутки, когда орбитальный аппарат Марс Одиссей появляется в зоне доступа. Посланный радиосигнал достигает Земли в лучшем случае за 4 минуты. Ухудшить связь могут Луна и Солнце, если они окажутся на пути радиоволн. Тогда послание дойдет до нашей планеты в течение 20 минут.

Источник питания

Всю энергию Оппортьюнити получает от солнечных батарей, расположенных сбоку. Они состоят из множества ячеек, что значительно повышает их надежность: если одна из них выйдет из строя, это не коснется остальных.
По сравнению со своими предшественницами эти солнечные батареи способны поглощать в три раза больше света, излучаемого Солнцем. И всё это благодаря новшеству - тройному слою из арсенида галлия.

Самые важные открытия марсохода

В июне 2004 года в самом начале своей миссии Opportunity блестяще справился с важнейшей, по словам ученых, задачей: спустился в кратер Эндьюранс и изучил горные породы. Администраторы NASA не были уверены, что он сможет подняться обратно, однако к середине декабря он успешно вернулся и приступил к выполнению заданных целей.

В январе следующего года марсоход обнаружил первый в истории человечества метеорит на другой планете. Его назвали Камнем Теплового Щита, потому что он был обнаружен за теплозащитным экраном ровера.

Больше всего инициаторы космической экспедиции гордятся тем, что их детищу удалось найти свидетельства существования на красной планете пресной воды. Камень, найденный ровером, находился в потоке воды, что еще раз подтверждает догадки ученых о прошлом Марса.

Наблюдения с орбиты не дали землянам практически никаких знаний о климате красной планеты, а Оппортьюнити смог охарактеризовать распределение теплых слоев в атмосфере и сделать выводы о погоде на Марсе.

Хоть он и не был предназначен для наблюдений за ночным небом, несколько раз ровер всё же следил за кометами, пролетавшим рядом. Также он был использован для наблюдения за спутниками планеты: .

И погрузили Opportunity во тьму.

В отличие от марсохода Curiosity , запущенного позже и оснащенного ядерным генератором, Opportunity оборудован только солнечными панелями и батареями для накопления энергии. Иными словами, любые препятствия между солнечными лучами и ровером доставляют проблемы.

Восьмого июня буря покрыла площадь более 18 миллионов квадратных километров - больше Североамериканского континента. Это не первая крупная пылевая буря, которую приходится пережить Opportunity . В 2007 году еще больший по площади ураган заставил ровер войти в режим минимальных операций на целых две недели, включая два дня без связи для сохранения энергии. Нынешняя же буря намного мощнее.

Десятого числа шторм ухудшил уровень атмосферной прозрачности почти вдвое - по сравнению с 2007-м. Тогда буря достигла максимальных 5,5 тау. Новый ураган уже равен 10,8 тау.

Mars Color Imager (MARCI) на космическом аппарате Opportunity / NASA " alt="Глобальная карта Марса, на которой видна пылевая буря. Снимок был сделан 6 июня при помощи камеры Mars Color Imager (MARCI) на космическом аппарате NASA Mars Reconnaissance Orbiter. Синей точкой отмечено приблизительное расположение марсохода Opportunity / NASA " src="/sites/default/files/images_custom/2018/06/opportunity.jpg">

Глобальная карта Марса, на которой видна пылевая буря. Снимок был сделан 6 июня при помощи камеры Mars Color Imager (MARCI) на космическом аппарате NASA Mars Reconnaissance Orbiter. Синей точкой отмечено приблизительное расположение марсохода Opportunity / NASA

NASA засекло существенный спад в уровнях энергии Opportunity 6 июня и перевело его в кризисный режим. Это было необходимо не только потому, что функциональность марсохода зависит от солнечных лучей, но и по причине низкой температуры поверхности Красной планеты: для корректной работы батареи ровера должны оставаться теплыми.

Это крайне энергоемкий процесс, так что для поддержания тепла необходимо столько сохраненной энергии, сколько возможно. NASA уделяет этому особое внимание: в агентстве уверены, что поломка ровера Spirit спровоцирована непосредственно его неспособностью собрать достаточно солнечного света для питания своих обогревателей.

Приборы NASA показывают, что нынешняя температура марсохода - около минус 29 °C. Минимальная рабочая температура - минус 40 °C. Тем не менее в этой ситуации буря может даже помочь: пыль, поглощающая солнечные лучи, также впитывает тепло, что, в свою очередь, повышает температуру окружающей среды и может поддержать температуру марсохода.

Есть и другой признак надежды для Opportunity . NASA сообщило, что в воскресенье, 10 июня, был получен сигнал от марсохода: следовательно, у него еще достаточно энергии для поддержания связи.

Буря может продлиться недели или даже месяцы. NASA продолжает тщательно следить за ситуацией.

Оппортьюнити (англ. Opportunity, благоприятная возможность) – это один из марсоходов, запущенных НАСА в рамках программы Mars Exploration Rover. Марсоход был запущен с помощью ракеты Дельта-2 8 июля 2003 года; аппарат благополучно приземлился на поверхность Красной планеты 25 января 2004 года (за неделю до этого на другой стороне Марса опустился марсоход Спирит). Марсоход функционирует до сегодняшнего дня, тем самым превысив по продолжительности свою миссию более чем в 20 раз. Это самая длительная на сегодняшний момент миссия на поверхности планеты (Оппортьюнити сумел побить рекорд, установленный в 1982 году аппаратом Викинг-1).

Марсоход оборудован 6 колесами, а также сложной системой независимых электродвигателей, которые служат для совершения поворотов, а также для блокировки случайных поворотов, что позволяет марсоходу двигаться, не сбиваясь с курса. Электроэнергию аппарат получает от солнечных батарей. Кроме того марсоход оснащен буром для взятия проб марсианского грунта, несколькими камерами, микроскопом, а также спектрометрами.

Оппортьюнити приземлился на плато Меридиана, которое расположено на экваторе. За год марсоходу удалось преодолеть расстояние в 2,5 км. Аппарат совершил посадку в кратере Орел, проехал вблизи кратера Фрам, а также тщательно исследовал кратер Эндьюранс (а точнее химический состав его многочисленных слоев). Во время исследования было зафиксировано повышенное содержание хлора в глубоких слоях, что дало ученым возможность предположить, что ранее в кратере находилось соленое озеро.

После исследования кратера Эндьюранс Оппортьюнити направился к месту своей собственной посадки – к защитному кожуху, который предохранял посадочную платформу с марсоходом от сильного нагрева и тормозил аппарат на начальном этапе посадки. В результате исследования места падения кожуха ученые получили полезные сведения для будущего конструирования марсианских станций.

Во время изучения обломков марсоход также обнаружил необычный камень, покрытый множеством ямок - ХитШилд-Рок (Камень «Тепловой Экран»), - который при детальном изучении химического состава оказался типичным железным метеоритом. Это был первый метеорит, найденный на поверхности другой планеты, а также самый крупный метеорит, найденный по поверхности Марса: его размер составляет 60 сантиметров в поперечнике, а его высота равна 30 см. Всего марсоходом было обнаружено шесть метеоритов. Все метеориты состоят в основном из никеля и железа.

В 2010 году специалисты НАСА установили на марсоход Оппортьюнити новое программное обеспечение, которое дало возможность аппарату самостоятельно выбирать объекты для тщательного исследования. Теперь выбор объектов для изучения проходит следующим образом: при анализе изображения, поступающего в компьютер с широкоугольной камеры, марсоход выбирает на нем камни, которые соответствуют определенным критериям (форма или цвет); после этого другая фотокамера делает большое количество снимков выбранного объекта с использованием различных светофильтров.

Среди других «обновлений» во время работы марсохода стоит отдельно отметить возможность аппарата определять маршрут с учетом препятствий, а также способность определять на снимках неба облака и пылевые вихри.