| |||||||||||||
| Заходите к нам на форум: задавайте вопросы - получайте ответы! |
|
Исследование Солнечной Системы - Марс
| |||||
 Исследователи |
|||||
Планетарные марсоходы |
Страница:
"Mars Pathfinder",
MER-А/MER-B,
Полевые работы,
Начало миссии (Part #1, Part #2),
Посадка на Марс (Part #1, Part #2, Part #3, Part #4, Part #5),
Продолжение работы (Part #1, Part #2, Part #3, Part #4, Part #5, Part #6),
Кратеры и Холмы (Part #1, Part #2),
"От зимы до зимы" (Part #1, Part #2),
Кратер Виктория (Part #1, Part #2, Part #3),
Последний Парад (Part #1, Part #2),
Цель Индевор (Part #1, Part #2, Part #3, Part #4, Part #5),
На краю (Part #1, Part #2, Part #3),
Галерея марсоходов Pathfinder и MER;
|
|
Марс - красная звезда
Марсоход "Opportunity" От Соландер-Пойнт до Марафонской долины
На 25 апреля 2015 г. по земному календарю пришелся 4000-й марсианский день американского марсохода Opportunity. Шестиколесный аппарат массой 179 кг был доставлен на поверхность Марса 25 января 2004 г. и успешно работает на равнине Меридиана уже двенадцатый год при расчетном ресурсе в 90 суток.
Энергия - это жизнь!
Наши публикации на протяжении предыдущих трех лет были посвящены работе Opportunity на разных участках вала 22-километрового кратера Индевор, образовавшегося свыше 3.5 млрд лет назад. Выйдя в августе 2013 г. к мысу Соландер-Пойнт, северной точке одной из таких гряд, в декабре аппарат устроился на зимовку в точке Кук-Хейвен. Она была рассчитана на несколько месяцев, однако марсианская погода преподнесла сюрприз: уже в январе продолжительные сильные ветры в значительной степени очистили верхнюю плоскость аппарата от пыли, так что коэффициент пропускания солнечных лучей поднялся с 47 до 59%. И хотя Марс лишь совсем недавно прошел афелий и Солнце давало мало энергии, уже в феврале 2014 г. ее стало хватать для полноценной работы.
На этом, однако, чудеса не закончились. 5 марта показатель чистоты солнечных батарей достиг 70%, 1 апреля составлял уже 86.8%, а 13 мая 2014 г. достиг рекордного, совершенно невероятного уровня - 96.4%. Это означало, что за четыре месяца ветры 'вылизали' верхнюю плоскость аппарата почти до такой же чистоты, как и в день прибытия ровера на Марс. Ничего подобного не было за все десять лет путешествий Opportunity! 'Такое впечатление, что мы нашли на Марсе источник вечной молодости - и наш аппарат вновь стал юношей', - заявил технический руководитель проекта MER в Лаборатории реактивного движения Билл Нелсон (Bill Nelson). 'Просто отлично, - подтвердил менеджер проекта Джон Каллас (John Callas). - У нас - день первый, или день сурка в лучшем смысле слова'. 'Мы немало времени думали над этой магической формулой: что нужно сделать, чтобы почистить ровер? - заметил научный руководитель проекта Стивен Сквайрз (Steven Squyres). - Ответ таков: нужно взобраться на холм. Просто и со вкусом... Это было первое восхождение Opportunity. Мы поднялись на вершину гребня Мюррея и - шарах! Таким образом, магическая формула такова: заберитесь на холм, устройтесь на гребне, где вы открыты всем ветрам, и вас очистят'. А так как все это время атмосфера оставалась очень прозрачной, с коэффициентом ослабления солнечного излучения тау на уровне от 0.27 до 0.62, суточный приход электроэнергии увеличился почти втрое: от 270 Вт в декабре 2013 г. до 750-760 Вт в мае 2014 г. Конечно, теоретический максимум в 1050 Вт-ч достигнут не был, и официальный рекорд в 932 Вт-ч, поставленный во второй день на Марсе, повторить не удалось, но поступление энергии почти сравнялось с максимальными значениями, зарегистрированными позже - на рубеже 2004 и 2005 гг. и затем еще раз в мае 2007 г.! Обилие энергии позволило ускорить движение и увеличить количество измерений и даже иногда затягивать работу до ночи - как, например, 18 июня, когда было отснято движение Фобоса в небе Марса. Парадоксально, но работу Opportunity ограничивал теперь не дефицит энергии, а пропускная способность каналов сброса информации на Землю. Период неслыханной природной щедрости с суточными приходами 600 Вт-ч и выше продолжался до середины октября 2014 г., когда аппарат накрыла пылевая буря. Показатель тау скачком увеличился до 1.75 и в максимуме дошел до отметки 2.15. Суточное питание снизилось до 434 Вт-ч и продолжало оставаться низким из-за оседания пыли на батареях. Но так как буря случилась вблизи перигелия и Солнце припекало сильнее всего, по мере очистки атмосферы в середине февраля 2015 г. приходы вновь выросли и вплоть до апреля превышали 550 Вт. По состоянию на 23 апреля 2015 г. показатель тау находился на уровне 0.766, коэффициент чистоты солнечных батарей оценивался в 73.1%, а суточный приход все еще составлял 620 Вт. Новая пылевая буря была отмечена 28 апреля, но она, по-видимому, будет менее мощной и продолжительной, чем осенью и зимой 2014 г., и в подметки не годится Великой Мгле в июне и июле 2007 г. Марафон Opportunity
10 декабря 2013 г., когда марсоход устроился на недолгую зимовку на стоянке Кук-Хейвен, счетчик пройденного пути показал 38.73 км. Географически - точнее, ареографически - аппарат находился в 19.1 км южнее и 9.9 км восточнее точки посадки в маленьком кратере Игл.
Двигаясь затем от зоны зимовки в общем направлении на юг, в ночь с 23 на 24 марта 2015 г. по земному календарю, или в свой 3968-й сол на Марсе, ровер достиг символического рубежа: он прошел с момента посадки марафонскую дистанцию - 42195 метров. В этот день примерные его координаты относительно начальной точки составили 22.1 км к югу и 10.1 км к востоку. 'Конечно, наша миссия не в том, чтобы устанавливать рекорды дальности, а в научных открытиях на Марсе и в том, чтобы вдохновить будущих исследователей на новые достижения, - прокомментировал это достижение Стивен Сквайрз. - Но пробежать марафон по Марсу - это действительно круто'. Да, до сих пор подобное не удалось сделать ни одному планетному роверу: советский 'Луноход-2', по вновь уточненным данным, закончил свой путь на отметке 39 км. В мае 1973 г., после досадной преждевременной гибели советского аппарата, было объявлено, что луноход успел пройти по дну Моря Ясности более 37 км. Эта оценка базировалась главным образом на счислении пути по одометру и потому не могла быть точной. В 2012 г., когда в распоряжении российских специалистов оказались снимки следов лунохода с американского спутника MRO, Ирина Петровна Карачевцева и ее коллеги из московского МИИГАиКа измерили фактическую длину пути, отметили участки, пройденные дважды и трижды, и получили 42.1-42.2 км. Однако этот результат 'прожил' недолго и в учебники не вошел. В начале 2014 г. Брэд Джоллифф (Brad Jolliff) из Университета Вашингтона в Сент-Луисе, который входил одновременно в научную группу Opportunity и в команду LRO, и Ирина Карачевцева, работая параллельно по самым детальным снимкам и сверяя свои результаты, сошлись на третьей и окончательной оценке длины пути 'Лунохода-2': 39.0+/-0.2 км.
Марсоход Opportunity достиг этого рубежа 19 апреля 2014 г. В честь такого события руководители американского проекта назвали именем Lunokhod 2 небольшой кратер, мимо которого как раз проследовал ровер, но праздновать не стали. На всякий случай они накинули еще километр и отметили рекорд лишь 28 июля 2014 г' когда ровер закончил 40-й километр пути.
Глобальная цель американского марсохода состояла в том, чтобы пройти вдоль вала Индевора на юг до его самой высокой части, известной как гряда Кейп-Трибьюлейшн, и достичь затем поперечной долины, где спектрометрия с орбиты показала выход глинистых материалов. В июле 2014 г., когда стало ясно, что именно там будет финиш марсианского марафона, ее нарекли Марафонской долиной. Помимо древних глин, ученые рассчитывают найти здесь и другие породы возрастом 3.7-4.2 млрд лет, то есть более древние, чем все, что изучено земными аппаратами на Марсе до сих пор. Opportunity - единственный, кто может ознакомиться с этими следами древнего Марса, теплого и влажного, каким он был в Нойский период своей истории. Оптимальный по времени маршрут для марсохода проложил Паоло Беллута (Paolo Belluta), опытный 'водитель' марсианской машины, на которого возложили обязанности по планированию. И действительно, конец марафона 24 марта застал Opportunity как раз напротив входа в Марафонскую долину. К ее исследованию ровер приступит летом 2015 г., но уже в конце октября будет вынужден устроиться на зимовку. Ну а теперь - подробности. Гребень Вдовяка
Завершая работу в районе Кук-Хейвен, между 6 и 13 марта 2014 г. (3596-е и 3603-е марсианские сутки соответственно) ровер исследовал марсианские камни с условными названиями Turnagain Arm и Augustine. Для этого использовались рентгеновский альфа-спектрометр APXS и камера-микроскоп MI. Последующая попытка подняться по крутому склону к камню Sugarloaf не удалась - проскальзывание оказалось слишком сильным.
19 марта ровер двинулся на юго-запад мимо уступа МакКлюра-Беверлина и 1 апреля (сол 3621) подошел к новому каменному обнажению на гребне Мюррея. 10 апреля марсоход взобрался на вершину холма, чтобы отснять камерой Pancam круговую панораму, включая внутреннюю область кратера Индевор. Дополнительную съемку со второй точки он провел 15 апреля. Снимки получились особенно резкими, так как, помимо очистки солнечных батарей, ветер сдул пыль и с защитных стекол объективов стереокамеры.
17 апреля, в 3637-й сол, с отметки 38.94 км Opportunity начал большой поход на юг. Из-за повышенного токопотребления привода правого переднего колеса, замеченного при переходе 1 апреля, ровер двигался задом наперед, а на остановках операторы обеспечивали дополнительный подогрев 'больного' устройства: считалось, что благодаря этому смазка распределится более равномерно, привод будет работать лучше и прослужит дольше. Действительно, в таком режиме токопотребление вскоре снизилось до нормы. Описав за несколько переходов размашистую дугу длиной около 460 м, 6 мая (сол 3655) ровер добрался до каменного выступа Ash Meadows. Здесь, по данным орбитальной съемки, на площадке в 240 м длиной и 30-40 м шириной залегали глинистые минералы алюминиево-гидроксильного типа - монтмориллониты. Увы, на местности они ничем не выделялись на общем фоне, а оба прибора ровера, способные определять минеральный состав, уже не функционируют. 10-11 мая один образец породы был отснят камерой MI и промерен спектрометром APXS - и оказался брекчией из горизонта Шумейкера. Образцы породы из более глубокого горизонта Матиевича найти не удалось.
Здесь же операторы начали процесс коррекции бортовых часов - первый после десяти лет работы на Марсе. Часы все это время спешили и ушли вперед почти на 20 минут, что уже стало мешать работе некоторых систем. Чтобы не сбить согласованный график сеансов связи со спутниками-ретрансляторами научной информации, было решено начать с коррекции всего на одну секунду и в дальнейшем сдвигать время назад на несколько секунд за раз. В результате к 24 октября отклонение удалось свести в ноль. 13 мая (сол 3662) аппарат вновь подошел к валу старого кратера в точке Пиллинджер-Пойнт. Название было дано в память о планетологе Колине Пиллинджере, научном руководителе проекта марсианского посадочного аппарата Beagle 2, который умер 7 мая.
15-17 и 22-28 мая Opportunity подробно исследовал еще два образца породы - светлую вертикальную минеральную жилу Bristol Well и плоский участок Sarcobatus Flat, а также класт в составе последнего. Жила оказалась сульфатом кальция, как в общем-то и предполагалось, но ее расположение высоко на склоне было неожиданным. Доходил ли когда-то уровень соленой марсианской воды почти до вершины вала кратера Индевор, или же образец пропитался солью на более низких горизонтах и лишь затем был выброшен наверх? Каменные образцы оказались богаты алюминием и кремнием.
28 мая ровер двинулся на юг по подножию вала и шел почти непрерывно до 12 августа (сол 3751), преодолев в общей сложности 1220 м и достигнув гребня Вдовяка (Wdowiak Ridge) - выдающегося на запад в пустыню участка вала Индевора. Назван в память Тома Вдовяка, профессора астрономии и астрофизики Университета Алабамы в Бирмингеме, специалиста по мессбауэровской спектроскопии и участника научной команды проекта MER, который скончался 27 апреля 2013 г.
По дороге Opportunity останавливался на несколько дней изучить образцы Sodaville (28 июня) и Tuscaloosa (29 июня), а еще несколько точек обследовал 'на ходу', посвятив им всего одну ночь. Некоторые интересные объекты удостоились лишь съемки, как, например, встреченная 8 июля на холме Брокен-Хиллз причудливая вертикальная структура, названная 'Черный клык' (Black Tusk). А вот 29 июля операторы приняли очень редкое решение - вернуться по следу назад на 30 метров, чтобы понять природу образца Cape Fairweather. И не зря: обследовав этот камень 2-3 августа приборами Opportunity, специалисты смогли отнести его к материалам формации Бернса - скальному основанию равнины Меридиана, местами засыпанного обломками, песком и пылью. Такие материалы ровер постоянно встречал в течение первых 7.5 лет своей работы на Марсе.
Поднявшись с уровня равнины к гребню Вдовяка, аппарат успел изучить образец по имени Mount Edgecumbe, прежде чем застрял на одном месте из-за участившихся сбоев памяти. Остановка произошла 18 августа, в 3757-й день на Марсе, при обходе гребня с внутренней - юго-восточной - стороны на отметке 40.69 км от места посадки.
Марсоход вновь обрел способность к движению 11 сентября (сол 3780) и отснял панораму с удачной стоянки 17 сентября. В течение следующей недели ровер подбирался к краю кратера Ulysses (Улисс), 'сидящего' на западной оконечности гребня, в надежде найти что-нибудь ценное среди выброшенного из него материала.
26 сентября он почистил щеткой RAT темно-серый камень по имени Hoover и изучил его с использованием микроскопа и спектрометра, а 2 октября занялся обследованием камня Lipscomb с мелкозернистой структурой. Геологов особенно интересовала его корочка со сколами - выбранный образец назвали Victory и применили к нему микрокамеру и спектрометр. 7 октября ровер зашел с другой стороны, чтобы изучить новый участок по имени Margaret. После нескольких дней сомнений в устойчивости аппарата (под левым передним колесом оказался камень) операторы разрешили марсоходу поскрести мишень щеточкой и внимательно изучить ее.
16-19 октября ровер отступил на юг к точке Birmingham, чтобы обследовать участок Crimson Tide. Однако перед этим он сделал перерыв для предрассветной съемки кометы Сайдинг-Спринг. Операция проводилась в 3817-й сол около трех утра местного времени (в ночь с 19 на 20 октября по земному времени в США). Небесную гостью фотографировали в течение примерно 30 минут с экспозициями от 10 до 50 секунд. Комета попала в кадр и получилась туманным пятнышком, как и ожидали ученые. До сих пор ни одному планетному аппарату не удавалось подобного. 'Это было очень сложное наблюдение, и я очень горжусь нашей командой, которая смогла это сделать', - сказал Стивен Сквайрз. Дух Сент-Луиса
23-24 октября (сол 3821) Opportunity покинул окрестности кратера Улисс, намереваясь продолжить поход на юг, но сложный рельеф и сильная запыленность атмосферы замедлили движение и заставили тщательно выбирать путь. Лишь 3 ноября, в 3832-й день, ровер сумел пройти 32 метра, а уже 11 ноября оставил позади рекордные 114 метров. Пройдя в общей сложности около 510 метров, ровер сделал продолжительную стоянку с 3846-го по 3867-й сол (19 ноября - 9 декабря) в зоне многочисленных трещин. Он провел измерения элементного состава на светлой жиле Cottondale (сульфат кальция, вероятно, в форме гипса) и на соседних участках Calera и Locust Fork. За выходные, приуроченные к Дню благодарения, он должен был отснять круговую панораму, но очередной сбой памяти помешал это сделать.
10 декабря марсоход двинулся дальше на юг и 6 января (сол 3894) подошел к вершине гряды Кейп-Трибьюлейшн с незамысловатым именем Summit. В этот день он находился в 41.62 км от места старта и на абсолютной высоте - 1380 м от марсианского 'нуля', будучи при этом на 135 м выше уровня равнины Ботани-Бей, по краю которой прошел летом 2013 г. С вершины марсоход отснял несколько сотен кадров с разными светофильтрами, из которых на Земле была собрана новая цветная панорама.
14 января ровер возобновил движение и уже 12 февраля (сол 3930) смог впервые 'заглянуть' камерой за гребень, в открывающуюся слева Марафонскую долину.
14-17 февраля марсоход оставался у образца под названием Jean Baptiste Charboneau (этот и несколько следующих объектов получили имена в честь участников первой трансамериканской экспедиции Льюиса и Кларка), который показался заслуживающим контактного исследования. Он действительно отличался от окружающих пород и от всего найденного ранее, прежде всего, очень высоким содержанием алюминия и кремния при малом содержании магния и железа. Геологи не смогли надежно классифицировать его - то ли это образец изверженной породы, то ли результат ударного расплавления и кристаллизации. 'Этот образец говорит нам, что Марс сложнее, чем предполагалось, - отметил Рей Арвидсон. - Чем больше мы смотрим, тем интереснее выглядит Красная планета'.
Opportunity возобновил движение в последний день февраля после перезагрузки с новой версией ПО и подошел к еще одной группе камней необычного пурпурного и синего оттенка. С 3 по 9 марта он изучал синеватый образец по имени Sergeant Charles Floyd, а с 12 по 16 марта - отдающий в пурпур камень Sergeant Nathaniel Pryor.
21 марта (сол 3966) марсоход подошел к краю слабо выраженного кратера Spirit of St. Louis. Кратер был назван в честь самолета Чарлза Линдберга, на котором тот перелетел Атлантический океан, а его центральная горка самых причудливых очертаний - именем самого Линдберга.
23-24 марта Opportunity обошел кратер с запада и остановился у светлого обнажения Athens (Афины), чтобы исследовать группу образцов микрокамерой и спектрометром. 1 апреля ровер переместился к точке Thessaloniki (Фессалоники), а 3 апреля - в зону Thermopylae (Фермопилы), где продолжал контактные измерения в течение трех недель.
23 апреля (сол 3998) Opportunity сместился к валу кратера, а в юбилейный 4000-й сол подошел к обнажению Lambert Field. Выполнив обычный набор контактных исследований, 29 апреля ровер сунулся было в кратер, чтобы ознакомиться с физическими свойствами грунта внутри него, но тут же вернулся и прошел вдоль вала на восток до более удобного спуска. Наконец, 30 апреля (сол 4005) марсоход сошел на дно и приблизился к центральной горке. После выхода из кратера руководители полета намерены направить Opportunity на восток, в Марафонскую долину. Что же касается его дальнейшей судьбы, то она вновь висит на волоске. Из проекта бюджета на 2016 ф.г., внесенного в Конгресс в начале февраля, следует, что NASA планирует 'закончить работу Opportunity до начала 2016 ф.г.'. Вместе с тем руководители проекта рассчитывают, что новые находки в Марафонской долине позволят отменить приговор. Автор: П. ПАВЕЛЬЦЕВ, | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|