Если на глухой лесной дороге, где проходит две машины в день, вам 'посчастливилось' засесть в грязь по самые оси, у вас все же остается шанс дождаться помощи. Если же на всей планете всего два автомобиля и второй, как назло, находится на прямо противоположной ее стороне, рассчитывать приходится исключительно на собственные силы. Что и продемонстрировали американский ровер Opportunity на поверхности Марса и его группа управления на Земле.
    Марсоходы Spirit и Opportunity 'пашут' на поверхности Красной планеты уже четвертый срок. Рассчитанные на три месяца работы, оба они отработали уже по полтора года. И вот что произошло с января 2005 г., когда мы временно расстались с этими удивительными роботами.


    Ровно три месяца ровер Opportunity бежал на юг от кратера Эндьюранс на равнине Меридиана. Точнее - 89 солов. Марсианский день (сол) длиннее земного на 40 минут, и в земных сутках это будет уже 91. До этого Opportunity почти не приходилось заниматься 'бегом на длинные дистанции': первые два месяца он трудился в кратере Игл, потом - короткая перебежка до кратера Эндьюранс и целых полгода на его склонах и дне. В январе 2005 г. ровер исследовал обломки собственного теплозащитного экрана, и после этого операторы направили его в долгое путешествие на юг.

Запыленность поверхности ровера по сравнению с датой посадки на Марс

МАРСОХОД OPPORTUNITY НА МАРСЕ

    Там виднелась Изрытая Земля - возможное место интенсивной ветровой эрозии, где можно было отыскать более древние породы, чем встретились марсоходу за первый год работы. Там лежал кратер Эребус диаметром вдвое больше, чем уже обследованный Эндьюранс, но не такой глубокий, а еще южнее, за Изрытой Землей, - великолепная 600-метровая Виктория. 'Это путешествие в неизвестное, к чему-то совершенно новому', - говорил Стивен Сквайрз, профессор Корнеллского университета и научный руководитель миссии марсоходов.
    Opportunity стартовал в 358-й сол, который закончился 26 января по земному счету, остановился в 446-й сол, что соответствовало 26 апреля. Бежал резво, по километру в месяц: начал, имея 'на спидометре' 2200.6 м, закончил на отметке 5346 м. Но это лишь в среднем. В 364-й сол, например, Opportunity стоял из-за неисправности в Сети дальней связи: пропало охлаждение передатчика одной из антенн и не удалось загрузить на борт суточный план работы.
    В 365-й сол ровер отснял своей панорамной камерой и спектрометром Mini-TES так называемый Странный Камень (Strange Rock), на следующий день прокопал колесом канавку в песчаной дюне и больше недели 'ощупывал' ее всеми приборами. Три сола, с 374-го по 376-й, Opportunity стоял и принимал с Земли новый вариант бортового ПО с повышенными возможностями перемещения. Перезагрузив 13 февраля компьютер, ровер двинулся по равнине дальше, лишь ненадолго остановившись у камня Рассет, и в 381-й сол прошел между маленькими кратерами Элвин и Ясон. Затем всего за три дня (383-385) марсоход преодолел 390 метров, причем большую часть дистанции - автономно, на свой страх и риск. Лишь первые 105 м он пробежал 19 февраля за один час по составленному операторами плану, а дальше шел вчетверо медленнее, с остановками через каждые два метра для анализа местности, и до вечера преодолел еще 72.5 м. 20 февраля Opportunity впервые с прибытия на Марс начал день с 4-часового автономного перехода и 21 февраля также шел сам. За три дня аппарат почти полностью заполнил данными свою флэш-память, потому что при автономной навигации записывается от 15 до 25 Мбайт в час. Пришлось остановиться и сбросить информацию на Землю.

24 февраля 2005 (387 сол) ровер добрался до небольшого кратера Натуралист ("Naturaliste").

МАРСОХОД OPPORTUNITY НА МАРСЕ

    В 388-й сол марсоход остановился у группы из трех малых кратеров, въехав передними колесами на гребень одного из них. После тщательного осмотра операторы решили провести измерения на камне Нормандия, но сверлить его фрезой не стали, ограничившись измерениями с помощью мессбауэровского (MS) и альфа-рентгеновского (APXS) спектрометров. После этого Opportunity продолжил бег на юг - к кратеру с условным названием Восток (нет, не East, а именно Vostok; странная все-таки в группе управления роверами топография:).
    По дороге выяснилось, что 3-4 марта спектрометр Mini-TES смог передать лишь 17 из 25 наборов своих данных, а еще 8 оказались неполными. Это было плохо: если камеры - глаза ровера, то термоэмиссионный спектрометр - его нос, позволяющий издали оценить перспективность тех или иных камней и участков почвы. Как объяснил 'хозяин' инструмента Фил Кристенсен из Университета штата Аризона, либо отказал оптический переключатель, управляющий движением зеркала спектрометра, либо зеркало движется неправильно. Прибор пришлось выключить до выяснения ситуации.

8 МАРТА 2005 (399 сол) ровер подошел к полностью засыпанному кратеру Восток ("Vostok Crater").

МАРСОХОД OPPORTUNITY НА МАРСЕ

    Следует отметить, что в мае 2004 г., когда ровер испытывал большой дефицит мощности, марсианскими ночами этот спектрометр пришлось оставить без подогрева. Ученые опасались за исправность чувствительных оптических деталей прибора, но Mini-TES выжил и с тех пор работал исправно.

На камне Юрий в точке Гагарин ровер высверлил небольшое отверстие.

МАРСОХОД OPPORTUNITY НА МАРСЕ

    На 399-й день миссии, 8 марта, ровер добрался до Востока - небольшого кратера, почти полностью засыпанного песком, так что лишь вал его выступал над равниной, - и встал так удачно, что два образца оказались в пределах досягаемости манипулятора: участок грунта с кодовым названием Лайка (Laika) и точка Гагарин (Gagarin) на камне Юрий (Yuri). Этакий русский уголок на Марсе: Лайка, надо сказать, отделалась легким испугом - ее всего лишь рассмотрели с помощью микроскопа. Юрий же Гагарин испытал на себе всю мощь передовой американской науки. 9 марта (между прочим, день рождения космонавта!) его 'обнюхали' рентгеновским спектрометром, 10 марта 'почистили' щеточкой, 11 марта высверлили отверстие и вплоть до 14 марта изучали - что же там у Гагарина внутри?


    После этого ровер буквально понесся на юг, к кратерам Вояджер и Викинг, пересекая под острым углом невысокие дюны и устанавливая один рекорд скорости за другим: 406-й сол - 183 метра, 408-й сол - 190 м, 410-й сол - 220 м! По дороге он остановился лишь ненадолго - отснять кратерок Джеймс Кейрд, названный именем спонсора полярной экспедиции Эрнста Шеклтона на корабле 'Эндьюранс', отдохнуть и подзарядить аккумуляторы. И опять вперед: 412-й сол - еще 180 метров, 413-й - 175 м, 414-й - опять 183 м!
    Дни с 415-го до 420-го Opportunity провел у песчаной дюны, исследовав сначала образец Мубарак у ее подножия, а затем образцы Ноуруз и Майберуз на гребне. Наконец, в 421-й сол (31 марта) марсоход добрался до Викинга и отснял его панораму, в 423-й сол подошел к Вояджеру и на следующий день встал на его краю. Тут совсем некстати случился переход в защищенный режим на спутнике Mars Odyssey, выполняющем роль ретранслятора, и, чтобы узнать состояние ровера, пришлось организовать сеанс прямой связи с поверхностью. Бортовая флэш-память опять оказалась заполнена 'до отказа', и аппарату пришлось ждать восстановления канала через 'Одиссей'. Это произошло лишь 6 апреля (сол 427-й), и на следующий день ровер возобновил движение.
    В 433-й сол, разворачиваясь в конце 151-метрового перехода, марсоход зарегистрировал отказ двигателя направления правого переднего колеса. Через два дня его удалось повернуть, но было ясно, что двигатель 'при смерти', и Opportunity продолжил путь с передним правым колесом, зафиксированным в положении '7њ влево'. Февральская версия бортового ПО умеет вести ровер, даже если часть его колес не может ориентироваться как следует: машина периодически проверяет, соответствует ли ее траектория запланированной, и вносит коррекцию в направление движения.
    В 440-й сол (20 апреля), в 12:45 по местному марсианскому времени, на Opportunity внезапно прошла перезагрузка бортового компьютера. Марсоход встал, и пока инженеры пытались выяснить точную причину сбоя, изучал окрестности. В 443-й сол были проведены совместные наблюдения неба панорамной камерой и микроскопической камерой на манипуляторе, а затем ровер выполнил спектрометрию грунта.

Мозаика получена навигационной камерой ровера после того как его колеса закопались в небольшой дюне на 446 сол (26 апреля 2005)

МАРСОХОД OPPORTUNITY НА МАРСЕ

МАРСЕАНСКИЙ МЕТЕОРИТ

В номере Nature за 2 июня 2005 опубликована статья Франка Селсиса с соавторами, в которой сделана попытка идентификации небесного тела, снятого марсоходом Spirit 7 марта 2004 г. По мнению авторов, ровер снял марсианский метеорит, связанный с периодической кометой Вайзмана-Скиффа, - об этом, в частности, говорит ориентация следа на снимке и форма кривой блеска. Поток частиц, связанный с кометой, Марс пересек четырьмя днями позже. Для наблюдателя на Марсе метеоры этого потока имеют радиант в созвездии Цефея и должны называться Цефеидами.

МАРСЕАНСКИЙ МЕТЕОРИТ

    К этому моменту ровер уже вступил в пределы Изрытой Земли. Граница ее, заметная на снимках с орбиты, состояла из крупных 'морщин', или меридиональных дюн, не похожих на те, что лежали севернее. В одной из них Opportunity и застрял. Произошло это 25-26 апреля (сол 446-й). По плану, 'продиктованному' Землей, аппарат должен был пройти задом наперед около 90 м на юг. Однако ровер сделал лишь около 40 метров, после чего вошел в мягкую дюну и завяз. Движение было запрограммировано без контрольной съемки, и навигационная система не смогла распознать ситуацию. Марсоход крутил колеса до расчетного момента остановки, потом попытался отработать заданный ему поворот, обнаружил, что этого не происходит, и только после этого остановился.

ЗЕМНАЯ ЖИЗНЬ МОЖЕТ ВЫЖИВАТЬ НА МАРСЕ

Как известно, полная стерилизация межпланетных станций неосуществима, и земные микроорганизмы в принципе могут быть занесены на Марс. Обычно считается, что сильное ультрафиолетовое излучение Солнца на его поверхности эффективно уничтожает прибывшие микроорганизмы. Однако в номере журнала Astrobiology за 17 мая Чарлз Кокрелл из Британской Антарктической службы и Эндрю Шургер из Университета Флориды сообщили, что Chroococcidiopsis, определенный вид сине-зеленых водорослей, обитающий в таких разных районах, как пустыня Негев в Израиле и пустыня Росса в Антарктиде, способен выживать и в марсианских условиях достаточно долго, чтобы оставить биологический след в грунте и вызвать ложное обнаружение жизни. Имитируя марсианское давление, температуру и уровень УФ-излучения в термобарокамере, ученые обнаружили, что 99.9% микроорганизмов Chroococcidiopsis умирает в течение 5 минут, хотя другим микробам оказывается достаточно и 15 секунд. В то же время химические следы их существования обнаруживались в течение еще четырех часов. Те же микроорганизмы, которые были защищены всего 1 мм грунта, оставались живы намного дольше. Правда, на поверхности космических аппаратов Chroococcidiopsis пока не обнаруживали:

ЗЕМНАЯ ЖИЗНЬ МОЖЕТ ВЫЖИВАТЬ НА МАРСЕ

    Два следующих дня ровер внимательно осматривал себя и свои следы всеми имеющимися камерами. Да: Дюна, которую потом назовут Чистилище, имела всего 2.5 м в ширину и около 30 см в высоту. Все четыре угловых колеса зарылись в грунт из мелких липучих частиц на глубину, превышающую их радиус. Промежутки между зубцами-грунтозацепами колес были забиты песком, да в придачу, буксуя, он здорово запылил свою верхнюю плоскость с солнечными батареями. Как говорится, 'приплыли'! Десятки подобных препятствий Opportunity прошел без каких-либо проблем, но то ли эта дюна имела более крутой склон (15њ), чем обычно, то ли сыграло роль, что ровер шел почти по оси препятствия, то ли материал дюны чем-то отличался:
    Инженеры Лаборатории реактивного движения во главе с менеджером проекта Джимом Эриксоном отправились с данными съемки на полигон - смоделировать злосчастную дюну из двух тонн подходящих материалов (глина, песок, диатомовая земля), поставить на нее аналог Opportunity и попробовать вытащить 'земной' ровер из ловушки. Самому же марсоходу оставалось только снять круговую панораму района (названного Руб-эль-Хали - есть такая пустыня на Аравийском полуострове) и зондировать атмосферу планеты. Вечером 29 апреля, через час после захода Солнца, ровер сфотографировал Землю над горизонтом Марса.

Панорама "Rub al Khali" была получена с 456 по 464 сол (с 6 по 14 мая 2005). Ровер отъехал от кратера Эндьюранс на 2 км.

МАРСОХОД OPPORTUNITY НА МАРСЕ

    Изучив обстановку, операторы решили прорываться в северном направлении, чуть влево от колеи ровера. К счастью, в ночь на 6 мая (сол 456-й) марсианский ветер сдул часть пыли, и инженер по СЭП Эрик Вуд отметил рост снимаемой за сутки мощности с 620-630 до 650 Втћч. И вот спасательная операция на расстоянии в 174 млн км началась. 11 мая (сол 461-й) по команде Земли ровер впервые пошевелился и поставил свои колеса по курсу. 13 мая аппарат сделал 2.5 оборота колесами, чего в нормальных условиях хватило бы на два метра пути.
    И Opportunity продвинулся: на 28 миллиметров вперед, а еще на 48 мм в сторону и на 46 мм вглубь. В общем-то, этого операторы и ожидали. Ну а теперь: Упорство и труд все перетрут! Сол 465 - в плане двухметровый бросок, реальное продвижение вперед 19 мм, эффективность менее процента. Сол 466 - уставка на 4 м, прополз 27 мм. Сол 467 - 21 мм. Сол 468 - 40 мм. Сол 469 - 11 мм, эффективность всего 0.5%. Солы 470 и 471 - по 60 мм вместо 12 м. Сол 472 - 20 мм, после этого ровер перестал понимать, где он и что с ним, и остановился. Сол 474 - 37 мм. Сол 475 - 35 мм. Итого 35 сантиметров за 12 дней.
    Сол 476 - 55 мм вместо 12 м. Солы 477 и 478 - 49 и 22 мм, ровер остановился раньше времени. Сол 479 - 59 мм. Сол 480 - 63 мм, проскальзывание начинает уменьшаться; кажется, гребень дюны пройден. Задание на три следующих дня - по 20 м пути, результаты: 129, 107 и 130 мм. Снизилась прозрачность атмосферы и приходы энергии, по ночам ровер вынужден 'впадать в глубокий сон'.
    Победа пришла в пятницу 3 июня, в 484-й сол: ровер получил уставку 20 м, отработал перемещение на 14 м и продвинулся сразу на 984 мм. Через 38 дней после попадания в Чистилище ровер вырвался из коварной дюны! 'Мы все были уверены, что это произойдет, - заметил Сквайрз, - но все же какое облегчение!' Отметив в субботу выход на свободу, в воскресенье и понедельник операторы дали роверу отдохнуть и отснять свою колею.

Колеса ровера врылись на 10 см в песчаную дюну. В ловушку ровер попал на 446 сол. Данный кадр сделан через неделю на 491 сол после того, как аппарату удалось вырваться из Чистилища.

МАРСОХОД OPPORTUNITY НА МАРСЕ

    А 6 июня был еще один праздник: впервые за полтора месяца включили спектрометр Mini-TES, и он заработал без замечаний! Ну раз уж ровер пропахал целую выемку, грех было бы не использовать открывшиеся возможности. Было решено отъехать, развернуться на чистом месте, вновь аккуратно подойти к дюне и пустить в ход манипулятор. 7 июня сделали круговую панораму, 8 июня отсняли с 13 светофильтрами след в песке, а 9 июня, в 490-й сол, отъехали от дюны. Из-за сбоя в наземке аппарат не принял план на 492-й сол, но затем в два приема, в 494-й и 496-й сол, он развернулся и изучил маленькую Северную дюну.
    При попытке вновь подойти к Чистилищу в 502-й сол ровер испытал 32-процентное проскальзывание и встал. Еще два дня осторожных маневров - и марсоход смог изучить грунт у подножия дюны. 26 июня (сол 506-й) Opportunity придвинулся к дюне вплотную и в течение трех дней изучал неповрежденный и разрытый грунт микроскопом и всеми тремя спектрометрами (альфа-рентгеновский, мессбауэровский и Mini-TES). Наконец, 30 июня (510-й сол) операторы решили: 'Ну ее, эту Дюну', - и ровер отступил на два метра от ловушки, где провел целых два месяца.
    Проведя тщательную съемку местности, операторы наметили безопасный путь. 5 и 6 июля ровер медленно двинулся на восток, перевалил через три совсем маленькие дюны и спустился в трог, ведущий к югу. В 517-й сол, который закончился уже 8 июля, аппарат опять пошел на юг, к кратеру Эребус, но намного медленнее, чем раньше, - примерно по 30 метров за двухчасовой суточный переход. Второй раз завязнуть в песке никому не хотелось: А кроме этого, впереди уже показались первые после долгого бега по пустыне обнажения пород, и аппарат время от времени останавливался, чтобы осмотреть их термоэмиссионным спектрометром.
    С 8 по 27 июля ровер прошел 210 м и достиг отметки 5617 м от начала своих странствий. Остается еще примерно 200 м до кратера Эребус (на некоторых картах - Альберт), который, в свою очередь, лежит внутри более крупного и слабо выраженного кратера Терра-Нова. Ученые планируют взобраться на северный вал Эребуса, снять круговую панораму и после этого решить, что делать дальше. До Виктории добраться очень хочется, но и Изрытая Земля, и Эребус могут задержать Opportunity надолго.