Первый марсоход «Соджорнер» приземлился на поверхность красной планеты 4 июля 1997 года. Низкий центр тяжести спасал Sojourner от опрокидывания на 45-градусном склоне, но при этом марсоход был способен преодолевать препятствия высотой до 20 см.
ФОТОГРАФИИ МАРСА, СДЕЛАННЫЕ РОБОТАМИ ЗА 20-ЛЕТНЮЮ ИСТОРИЮ ИЗУЧЕНИЯ
Результаты миссии: 16500 изображений с посадочного модуля 550 изображений с марсоходика 15 химических анализов камней и пыли много климатических данных Priority inversion Инверсия приоритета происходит тогда, когда два или несколько потоков с различными приоритетами находятся в споре, который из них должен быть обслужен процессором. Операционка — VxWorks. На ровере был 0. На 1553 шине висят 3 таска с различными приоритетами. При сборе метеорологических данных ровер завис и стал перезагружаться. Инженеры на Земле достали копию софта и стали разбираться в чем дело. Копаясь в подробных логах, за 18 часов инженеры поняли в чем дело. Оставалось только подправить пару флагов для семафора.
Согласно отчету независимой экспертизы, существует «почти нулевая вероятность» того, что два основных элемента MSR — посадочный модуль для поиска образцов, разработанный NASA, и орбитальный аппарат возвращения на Землю от Европейского космического агентства — будут готовы к запуску в 2027 или 2028 году. Также эксперты отметили, что средств, запрошенных для MSR, недостаточно. Проведенный в 2020 году анализ показал, что миссия обойдется примерно в 3,8-4,4 миллиарда долларов.
Марсоход «Соджорнер» приступил к научным экспериментам 6 июля 1997 года, в частности, изучению ближайшего камня. В этот же день была также передана круговая панорама, снятая камерой марсианской станции. В дальнейшем марсоход изучил еще несколько камней, а станция измеряла параметры ветра, температуру и делала снимки. Последний сеанс связи с марсианской станцией состоялся 27 сентября. Программа «Марс Патфайндер» была признана законченной 10 марта 1998 года. Марсианская станция проработала на поверхности планеты 3 месяца, гораздо больше расчетного времени, по плану предполагалось проработать от недели до месяца.
Батарея использовалась для нагрева электроники станции до уровня чуть выше ожидаемой ночной температуры Марса. После отказа батареи низкие температуры привели к выходу из строя критически важных систем и потере связи. Научные результаты программы «Марс Патфайндер» Получив несколько изображений неба при различном положении светила, ученые смогли определить, что радиус частиц в составе розовой дымки составляет около 1 микрометра. Судя по цвету, грунт богат гидроксидом железа, что говорит в пользу теории о теплом влажном климате в прошлом. Патфайндер нес на своем борту несколько магнитов для оценки магнитной составляющей марсианской пыли. В конце концов, все кроме одного магнита покрылись пылью.
Управление Sojourner осуществлялось с помощью 8-разрядного процессора Intel 80C85 , работающего на частоте 100 кГц , объём оперативной памяти составлял 512 кБайт , также имелся твердотельный накопитель на флеш-памяти объёмом 176 кБайт. Работал без операционной системы. Научные результаты Получив несколько изображений неба при различном положении светила, учёные смогли определить, что радиус частиц в составе розовой дымки составляет около 1 микрометра. Судя по цвету, грунт богат гидроксидом железа, что говорит в пользу теории о теплом влажном климате в прошлом. Pathfinder нёс на своём борту несколько магнитов для оценки магнитной составляющей марсианской пыли.
В конце концов, все кроме одного магнита покрылись пылью. Так как самый слабый магнит не собрал на себе ни частички грунта, был сделан вывод, что воздушная пыль не содержит чистый магнетит магнитный железняк или оксимагнетитов. Вероятно, оседание пыли было спровоцировано оксидом железа Fe2O3. Позднее, используя более простые инструменты, марсоход Спирит обнаружил, что только наличие магнетита может объяснить магнитные свойства пыли и почвы Марса. Ежедневное отслеживание доплеровского смещения и менее частое измерение расстояния между космическим аппаратом и станциями дальней космической связи во время сеансов связи позволило определить положение марсианской станции и направление оси вращения Марса.
Полученные данные, с учётом сведений ранее полученных спускаемыми аппаратами Викинг , позволили втрое улучшить определение прецессионной константы Марса. Определённая степень прецессии согласуется с гипотезой что негидростатическая составляющая полюсного момента инерции вызвана существованием огромного вулканического нагорья Фарсида. Вычислено что радиус металлического ядра Марса составляет от 1300 до 2000 км. Научные результаты дали дополнительные подтверждения гипотезы о том, что когда-то Марс был более «влажным и тёплым».
Китайский марсоход «Чжужун» успешно сел на поверхность Марса
Тогда космическое агентство активно работало над недорогим, но в то же время функциональным и надежным способом доставки исследовательских зондов на поверхность красной планеты. Первый — это безымянная космическая станция, которую позднее переименовали в мемориальную станцию Карла Сагана. Она должна была приземлиться на планету при помощи комплекта парашютов, замедляющих скорость падения через разреженную атмосферу. В качестве дополнительной меры безопасности для смягчения удара станция разворачивала огромную систему воздушных подушек. Второй же аппарат — это как раз марсоход «Соджорнер», который ждал своего часа внутри станции. Он получил свое имя от двенадцатилетней девочки, предложившей назвать машину в честь Соджорнер Рут: известной чернокожей активистки, боровшейся против рабства.
Mars Polar Lander должен был спуститься на планету. Кроме того, на спускаемом модуле имелись зонда-пенетраторы, которые на большой скорости должны были вонзиться в поверхность планеты и передать данные о составе грунта. Добравшись до Марса 23 сентября, аппарат Mars Climate Orbiter потерпел аварию при выходе на орбиту вокруг планеты. Поиски сигнала в течение полутора месяцев, в том числе с межпланетной станции, результата не дали. По итогам этого провала в дальнейшем было решено отказаться от такого метода исследования, когда используется два аппарата в связке — спускаемый и орбитальный. Неудача одного губит всю миссию. Beagle — 2 — еще одна неудача Посадочный модуль Бигль-2 был разработан британскими учеными, а название ему было дано в честь корабля, на котором путешествовал Чарльз Дарвин. Миссия «Марс-экспресс» стартовала в 2003 году, но завершилась полной неудачей — модуль сел на Марс, но связь с ним не состоялась. Лишь в 2015 году, спустя 12 лет, на снимках, сделанный одним из орбитальных аппаратов НАСА, Бигль-2 был опознан и стало понятно, почему он не вышел на связь после посадки. Солнечные батареи модуля должны были раскрылись полностью, чтобы радиоантенна могла принимать команды со спутника-ретранслятора и передавать данные. Однако панели раскрылись лишь частично, загородив антенну, и аппарат не смог ничего принять или передать, превратившись в очередной памятник. Сразу несколько запущенных марсоходов успешно достигли Марса и также успешно выполнили свои задачи, а некоторые из них и сейчас работают. Марсоход Спирит сел на планету 4 января 2004 года, и планировалась его работа в течение 90 солов, за которые ему нужно было преодолеть около 600 метров. Однако на деле марсоходу помог ветер, сдувавший пыль с солнечных батарей, благодаря чему выработка электроэнергии стала эффективнее, чем планировалось. В итоге Спирит вместо 600 метров преодолел 7. В последнее время своей работы марсоход использовали как стационарную платформу, так как 1 мая 2009 года он застрял в дюне и вызволить его оттуда не смогли. Несмотря на это, марсоход оставался на связи и продолжал исследования, хотя перемещаться не мог. Любопытно, что название «Спирит» марсоходу дала русская девочка, которая родилась в Сибири, но была удочерена американцами. Когда НАСА проводило конкурс, это название победило. Марсоходы Sojourner маленький , Opportunity средний и Curiocity большой Марсоход Opportunity Марсоход Оппортьюнити сел на поверхность Марса 25 января 2004 года, через 3 недели после Спирита, но по долготе это место было смещено на 180 градусов. Этот марсоход по конструкции практически идентичен Спириту, то есть их можно считать близнецами.
Посадочный аппарат 3. Шесть двигателей вращают колёса, по одному на каждое колесо, 4 задают направление движения и последний поднимает и опускает спектрометр. Сравнение размеров колёс: Sojourner, Mars Exploration Rover, Mars Science Laboratory Марсоход был оборудован шестью колёсами диаметром 13 см, каждое из которых способно вращаться самостоятельно. Электропитание Sojourner осуществлялось с помощью солнечной батареи с элементами на основе арсенида галлия. Мощности батареи хватало для работы аппарата в течение нескольких часов в день даже в пасмурную погоду. Кроме того, в марсоходе имелось три радиоизотопных элемента с несколькими граммами плутония-238 для поддержания необходимой температуры в электронном блоке. Связь с Землёй марсоход поддерживал через посадочный модуль.
В таких случаях сведения получали по ним. Функционированием механизма занимался компьютер RAD 6000. Научные инструменты Рентгеновский спектрометр Alpha Proton — Определяет элементный состав горных пород и почв. Три камеры — предоставляли изображения окружающей местности для геологических исследований и документировали рабочие характеристики местности. Прибор для определения структуры атмосферы и пакет метеорологии — измерял марсианскую атмосферу во время спуска и проводил метеорологические измерения в точке прибытия. Посадка Место десантирования выбрали в северном полушарии одном из самых скалистых частей Марса называемом Ares Vallis. Этот район представлял важный научный интерес, он содержал большое разнообразие камней, где когда-то текла вода. Поверхность в районе равнины Хриса была относительно безопасной. Координаты приземления: 19. Как это было Он вошёл в атмосферу планеты и приземлился, используя новаторскую систему, включающую входную капсулу, сверхзвуковой парашют, твёрдые ракеты и огромные подушки безопасности для смягчения удара. Её получили из оригинальной конструкции посадочного аппарата Viking Mars. Бортовой компьютер корабля использовал бортовые акселерометры для вычисления нужного момента накачки парашюта. Через 20 секунд теплозащитный экран был выпущен пиротехнически. Ещё через 20 секунд он отделился и опустился с задней стенки на 20-метровую уздечку. При достижении 1,6 км над землёй, компьютер использовал радар для вычисления высоты и скорости снижения. Эти сведения применялись компьютером для вычисления времени последующих событий посадки. Когда аппарат опустился на высоту 355 метров над землёй, воздушные камеры были надуты меньше чем за секунду. При этом применялись 3 твердотопливных ракетных двигателя с каталитическим охлаждением. Они генерировали газ. Подушки безопасности создали из четырёх соединённых многослойных мешков. Ракеты запустили на высоте 98 метров над землёй. Бортовой компьютер выбрал оптимальное время для запуска ракет и разрезания уздечки.
К 20-летию посадки марсохода «Соджорнер»
Сегодня исполняется 10 лет с того дня, как марсоход совершил мягкую посадку на марсианской равнине Эолис Палус (Aeolis Palus) внутри кратера Гейла. Марсоход «Perseverance» отправился в путешествие на красную планету. Всего, марсоход Sojourner проработал 83 дня и проехал около 100 метров по поверхности Красной планеты. Читать все последние новости на тему: Марсоход Perseverance.
Посылка для землян: В NASA показали находки марсохода Perseverance и обратились за помощью
В доступной литературе методов расчета подобных объектов найти не удалось, хотя известны зависимости, на которые такая методика могла бы опереться. Известно, например, что подъемная сила диска Брауна увеличивается при: —увеличении площади электродов конденсатора, —повышении приложенного к пластинам конденсатора напряжения, —размещении диэлектрика с высокой диэлектрической проницаемостью между пластинами конденсатора. Так при применении в качестве изолятора титаната бария BaTiO3 при потенциале 100 кВ градиент действующей силы будет равен 80 тоннам [13]. В статье [13] приводятся данные экспериментов на установке, разработанной М. При напряжении 17 кВ и потребляемой мощности 3. Таким образом, каждый киловатт мощности создает подъемную силу 25 кг [13]. Эти результаты позволяют рассчитывать на возможность использования эффекта Бифельда-Брауна в устройствах, движущихся над поверхностью Земли и других объектов Солнечной системы. Это явление широко распространено. Оно возникает даже при трении двух поверхностей одного химического состава[14]. В качестве такой пары могут быть использованы частицы пыли, контактирующие с поверхностью марсохода. Предлагаемая конструкция марсохода [15] Предлагаемый спускаемый аппарат состоит из основного модуля и энергообеспечивающей части рис.
Основной модуль смонтирован на основании 1, имеющем 4 мотор-колеса. Основание 1 соединено с корпусом 2, выполненным заодно с кабиной 3 для экипажа основного модуля, имеет форму, близкую к форме верхней половины эллипсоида вращения. К кабине 3 примыкает шлюзовая камера 4. На основании в центре тяжести основного модуля установлен диск Брауна, включающий куполообразный верхний электрод 5 и нижний дискообразный электрод 6, имеющий диаметр в 3 раза меньше диаметра верхнего электрода. Между электродами помещен керамический диэлектрик 7. По периметру нижняя часть корпуса 2 соединена с «юбкой» 8. В исходном положении она защищает нижнюю часть транспортного средства от внешнего воздействия, а при движении в атмосфере — снижает аэродинамическое сопротивление устройства. На нижней поверхности основания 1 закреплены мотор-колеса 9. Симметрично относительно оси транспортного средства в задней его части установлены направляющие конденсаторы основного модуля 10 и 11. В корпусе марсохода размещены: —блок 12, состоящий из аккумуляторов и распределяющего устройства, на которое подается электрический ток с электрообеспечивающей части марсохода; —отсеки для научного оборудования, образцов и инструментов 13; —системы управления спускаемого аппарата, навигационное оборудование и электрическая схема на чертежах не показаны.
Электрообеспечивающая часть марсохода представляет собой основание 14 рис. Между корпусом 2 и основанием 14 установлены ролики на чертежах не показаны для облегчения движения основания 14 по корпусу 2. На основании 14 параллельно его оси симметрии с возможностью принимать вертикальное и горизонтальное положение шарнирно закреплены приемные пластины 15, а в конце основания 14 с некоторым зазором от него установлен экран 16, также установлен противовес экрану 16, расположенный на противоположной части под основанием 14. Приемные пластины 15 с одной стороны имеют солнечные батареи 18 и на стороне, противоположной шарниру — магнитики 19 рис. На другой стороне пластины 15 нанесено трибоэлектрическое покрытие 20, то есть такое покрытие, которое при трении об него песчинок в результате трибоэлектрического эффекта возникают электрические заряды. Пластины 15 размещены на основании 14 попарно таким образом, что при принятии ими вертикального положения взаимно перекрываются солнечные батареи 18, а магнитики 19 притягиваются друг к другу, образуя плотно сцепленные разделители 21 в каждой паре рис. Поверхности основания 14, открываемые при принятии пластинами 15 вертикального положения, также имеют трибоэлектрическое покрытие. К вершине корпуса 2 изнутри прикреплен электропривод 22, вал 23 которого связан с основанием 14. Приемные пластины 15 и экран 16 снабжены токосъемниками на чертежах не показаны и электрически соединены с блоком 12. Устройство для поднимания приемных пластин 15 в вертикальное положение и опускания их включает соленоид 24 с ферромагнитным сердечником 25, соединенным шарнирно тягами 26 с приемными пластинами 15.
В 2006 г. Высокий КПД и компактность нового устройства существенно повысит возможность комплекса. Аппарат работает следующим образом. В отсутствии пыльной бури работают солнечные батареи. Во время пыльной бури солнечные батареи закрыты и работают элементы с трибоэлектрическим покрытием. Для этого поворачивают основание 14 так, чтобы его ось симметрии совпала с направлением ветра, а приёмные пластины 15 устанавливают вертикально подачей напряжения на спираль соленоида 24. При этом вокруг соленоида 24 возникает магнитное поле, которое втягивает сердечник 25 внутрь соленоида 24. Тяги 26 поворачивают приёмные пластины 15 в вертикальное положение. Их магнитики 19 притягиваются друг к другу и замыкаются по парам, образуя разделители 21 воздушного потока. При этом магнитики 19 на пластинах 15 подобраны таким образом, что их сила притяжения друг к другу на 1-2 порядка слабее раскрывающей силы устройства поднимания и опускания приёмных пластин, благодаря чему магнитики 19 не препятствуют работе этой системы.
Воздух, наполненный песчинками, скользит между разделителями 21. Частицы песка касаются трибоэлектрических поверхностей и за счет их взаимного трения электризуются. С поверхностей, покрытых трибоэлектрическими покрытиями, заряды поступают на токосъёмники и направляются на аккумуляторы и распределительное устройство. Частицы песка, достигнув экрана 16, отдают ему электрический заряд, который поступает на аккумуляторы и распределительное устройство.
На дрон возложены задачи поиска интересных с научной точки зрения мест и прокладка маршрутов к ним. Perseverance, дизайн которого разработали на основе «долгоживущего» Curiosity, будет изучать поверхностные геологические процессы, а также собирать данные о возможной марсианской жизни в прошлом, или даже попробует отыскать релевантные свидетельства в имеющемся геологическом материале. Кроме того он займется коллекционированием образцов марсианских скалистых пород, почвы и атмосферы, которые аккуратно поместит в 36 малых емкостей и разложит их по нескольким точкам на поверхности. Ровер должен отработать как минимум один марсианский год 687 земных дней. И китайский, и американский роверы должны выйти на орбиту вокруг Марса в феврале 2021 г. Ровер Perseverance. На все про все ему потребуется пройти 15-20 км в день примерно по 200 м. Mars Sample Return возврат образцов к 2031 г. Затем с Земли стартует европейский возвращаемый аппарат Earth Return Obiter, который подхватит этот контейнер у Марса и полетит домой. При самом быстром раскладе «мячик» с марсианскими образцами будет сброшен в конце 2031 г. Место сброса — безлюдная местность в штате Юта США. Кстати, в ушедшем июле должен был полететь и четвертый аппарат — марсоход Rosalind Franklin ESA в рамках второго этапа европейско-российской миссии ExoMars. Однако старт из-за разного рода проблем перенесли на следующее «астроокно» — август-октябрь 2022 г. Европейский ровер, рассчитанный на функционирование в течение 7 месяцев, тоже нацелен на поиск на планете «улик» существования жизни на микробном уровне в прошлом или настоящем.
Perseverance не будет на Марсе один Дрон уже успешно запускали на высоту до 5 метров. Вместе с ровером на Марс был отправлен дрон Ingenuity. Причём он даже не оснащён какими-либо датчиками от своего собрата кроме камеры. С помощью него учёным будет проще управлять марсоходом, заранее предусматривая преграды и изменения рельефа. Дрон поможет избежать аварий и увеличить эффективность, а это в свою очередь уменьшит сроки доставки грунта на Землю. Логичный вопрос: зачем вообще этим заниматься и тратить баснословные деньги на исследование дальних планет, если и на нашей предостаточно дел? Как ни странно, ответ прямо пропорционален. Зачем люди вообще исследуют Марс? Самое большое достижение для всего человечества — это полёты космонавтов на орбиту. Скоро это может случиться и с Марсом. Нам нужно в первую очередь решать проблемы на нашей планете. Глобальное потепление не дремлет, ресурсы истощаются. Из 7 млрд людей, несколько тысяч умов на обе задачи найдутся — и планету спасти, и космос покорить. Причём опыт, который люди выносят из космических исследований, можно применять и на Земле. Очень многие технологии в нашу повседневную жизнь пришли из космической и военной промышленности. Например, у учёных есть идеи по терраформированию Марса. Люди хотят попробовать переделать Красную планету, превратив её в некое подобие Земли — с морями, реками и растениями. Представьте, что некоторые принципы, которые мы извлечём из этого процесса, можно будет применять и на нашей планете, чтобы в какой-то момент спасти её или предостеречь от необратимых изменений экосистемы. В тему: Американцы пробовали поселиться на другой планете 30 лет назад. Это был крупнейший провал.
Обновление: 13 февраля 2019 года миссия «Возможности» завершилась. С 18 июня 2018 года марсоход не выходил на связь, когда на Марсе бушевала мощная пыльная буря, охватившая всю планету. Солнечные панели не могли получать достаточно света для сети в течение нескольких недель. С тех пор связь с Opportunity исчезла, и установить ее не удалось. Спускаемый аппарат Mars Pathfinder был первоначально разработан как демонстрация технологии, позволяющей доставить инструментальный спускаемый аппарат и роботизированный вездеход на поверхность Красной планеты. Pathfinder не только добился этого, но и вернул беспрецедентный объем данных и выжил в течение всего срока своей первоначальной разработки. Характеристики аппарата Mars Pathfinger весил 895 кг. Его размеры — 1,5 х 2,65 м. В нем было 3 солнечные батареи. Их площадь составляет 2,8 м2. Которая обеспечила установку мощностью 35 Вт в ясный день. А еще были батарейки. Он был оборудован двумя типами антенн. Они были разделены на устройства с высоким и низким коэффициентом усиления. Последние были необходимы, потому что иногда не хватало мощности для работы устройства с высоким коэффициентом усиления. В таких случаях информация о них была получена. Механизмом управлял компьютер RAD 6000. Научные инструменты Рентгеновский спектрометр Alpha Proton — определяет элементный состав горных пород и почв. Три камеры — обеспечивали снимки окрестностей для геологоразведочных работ и документировали характеристики местности. Анализатор структуры атмосферы и метеорологический пакет — измерили марсианскую атмосферу во время спуска и выполнили метеорологические измерения в точке прибытия. Посадка Место посадки было выбрано в северном полушарии одной из самых каменистых частей Марса под названием Ares Vallis. Район представлял большой научный интерес и содержал большое количество разнообразных скал, по которым когда-то текла вода. Поверхность Chryse Plain была относительно безопасной. Координаты посадки: 19,13 градуса северной широты, 33,22 градуса западной долготы. Как это было он вошел в атмосферу планеты и приземлился с использованием инновационной системы, которая включала входную капсулу, сверхзвуковой парашют, твердотопливные ракеты и огромные подушки безопасности для смягчения удара. Он был получен из оригинальной конструкции спускаемого аппарата «Викинг Марс». Бортовой компьютер корабля использовал бортовые акселерометры для расчета времени, необходимого для надувания парашюта. Через 20 секунд тепловой экран сработал пиротехническим способом. Еще через 20 секунд он отделился и спустился с задней стены на 20-метровой узде. После достижения 1,6 км над землей компьютер с помощью радара рассчитал высоту и скорость снижения. Эта информация использовалась компьютером для расчета времени последующих посадок. Когда лодка приземлилась на высоте 355 метров над землей, воздушные камеры надулись менее чем за секунду.
Юджин Сернан заявил, что американцы не были на Луне
До выхода из строя Соджорнера, расстояние, пройденное марсоходом составило 100 метров. Марсоход Rosalind Franklin не состоявшейся миссии ExoMars-2022 вместо российского спектрометра получит британский. Поскольку первая тройка марсоходов NASA уже вышла из строя, в настоящее время по красным дюнам рассекает всего лишь один ровер. в 1997 году приземлился с марсоходом Sojourner и несколькими инструментами на борту для изучения поверхности Марса. Изначально миссия китайского марсохода была рассчитана на 90 дней и превзошла ожидания — как и в случае с большинством миссий NASA, которые работают годами сверх графика. Прибор установлен в трех поколениях марсоходов NASA, начиная с ровера "Соджорнер", проработавшего на Красной планете несколько месяцев в 1997-м.
Астронавт Сернан заявил, что американцы не ходили по Луне
Отдельная башенка по центру? На табличке на 17-ти языках было нанесено слово Марс. А в зеркальных полосках по краям должно было отражаться марсианское небо. Rock Abrasion Tool Представляя в уме геолога, вы наверняка подумаете о молоточке в его руках. Обязательный инструмент, который позволяет заглянуть под поверхностные слои камней и пород. Однако на марсоходе полноценный молоток установить не удастся, поэтому инженеры придумали RAT. Rock Abrasion Tool или шлифовочный инструмент. Он состоял из двух вращающихся дробилок с бриллиантовыми наконечниками и был способен создавать отверстия 45-ти мм в диаметре и 5-ти мм в глубину. Если порода жесткая, вроде вулканического базальта, сверление занимало до двух часов. На более мягких породах иногда хватало и одного часа. Чем хороши просверленные отверстия — так это тем, что вы тут же можете сравнить свежую обнажённую породу с более старой поверхностной.
Для начала можно провести обычный визуальный осмотр. В работу вступала та самая девятая камера-микроскоп. Манипулятор прижимал камеру к исследуемой поверхности, а та получала фотографии с увеличением до 30 микрон — немного больше толщины человеческого волоса. Если немного переместить камеру и получить снимок под другим углом, мы можем создать стереоизображение. Единственный минус: собственного источника освещения у камеры не было, приходилось полагаться на естественный свет в марсианской атмосфере. Альфа-спектрометр После визуального осмотра наши геологи принимались за изучение химического состава пород. Для этого на манипуляторе был установлен рентгеновский альфа-спектрометр APXS. APXS содержал шесть небольших радиоактивных источников, которые бомбардировали образец альфа-частицами ядра гелия и рентгеновскими лучами. Глядя на энергию отражённых от поверхности частиц и рентгеновских лучей, инструмент был способен определить элементарный состав породы. Процесс занимал довольно много времени, до десяти часов на одну операцию, так что наблюдения проводились в марсианскую ночь, когда марсоход не двигался.
Дополнительным преимуществом ночных наблюдений была значительно более низкая температура: это помогало повысить точность наблюдений APXS. Гамма-спектрометр После рентгеновского облучения породы аппарат окончательно добивал её мощным гамма-излучением. Следующий инструмент, спектрометр Массбауэра, позволяет точно определить состав и количественное соотношение железосодержащих минералов. Ведь предполагалось, что Марс имеет красноватый цвет поверхности из-за большого количества ржавчины, то есть там должно быть много железа. Этот инструмент использовался и днём и ночью, но исследователи старались не проводить анализ, если температура отклонялась от средней на 10 градусов по цельсию. Инфракрасный спектрометр Пока манипулятор активно облучал поверхность планеты, расположенный в нижней части мачты инфракрасный спектрометр исследовал её температуру. Он одновременно наблюдал окружающую атмосферу и ближайшие объекты при помощи панорамных камер. Свет, попадавший в расположенные на мачте камеры, отражался вниз внутри неё и через зеркало перенаправлялся в телескоп и спектрометр Mini-TES. Неочевидно, но сравнение температуры поверхности поздним вечером и ранним утром позволяло выяснить, насколько Марс удерживает солнечное тепло и имеет ли внутренние источники тепла. Магниты Ну и наконец самый простенький инструмент: обычные магниты, которые, как и гамма-спектрометр, должны были искать железо.
Часть магнитов, расположенная на манипуляторе, пыталась уловить частицы пыли при сверлении. А другие находились в передней части марсоходов и должны были собирать пыль, поднимающуюся в атмосфере Красной планеты. Последний, самый мощный магнит находился прямо под панорамной камерой. Во время остановок он должен был своим магнитным полем вызывать отклонение пылевых частиц, а камера была способна визуально это запечатлеть. Имена Как мы видим, и конструкция роверов, и набор инструментов служили заявленной цели: изучить геологию Марса на мобильной платформе. Девятилетняя Софи Коллинс, удочерённая девочка из России, написала пронзительное эссе с воспоминаниями о жизни в детском доме в Сибири: Ночью я глядела на сверкающее небо и чувствовала себя лучше. Мне снилось, что я смогу туда полететь. В Америке я могу осуществить все свои мечты. Спирит прибыл на Марс первым, поэтому сперва поговорим о его достижениях.
Марсианская станция проработала на поверхности планеты 3 месяца, гораздо больше расчетного времени, по плану предполагалось проработать от недели до месяца. Батарея использовалась для нагрева электроники станции до уровня чуть выше ожидаемой ночной температуры Марса. После отказа батареи низкие температуры привели к выходу из строя критически важных систем и потере связи. Научные результаты программы «Марс Патфайндер» Получив несколько изображений неба при различном положении светила, ученые смогли определить, что радиус частиц в составе розовой дымки составляет около 1 микрометра. Судя по цвету, грунт богат гидроксидом железа, что говорит в пользу теории о теплом влажном климате в прошлом. Патфайндер нес на своем борту несколько магнитов для оценки магнитной составляющей марсианской пыли. В конце концов, все кроме одного магнита покрылись пылью. Так как самый слабый магнит не собрал на себе ни частички грунта, был сделан вывод, что воздушная пыль не содержит чистый магнетит - магнитный железняк, или оксимагнетитов. Вероятно, оседание пыли было спровоцировано оксидом железа. Позднее, используя более простые инструменты, марсоход Спирит обнаружил, что только наличие магнетита может объяснить магнитные свойства пыли и почвы Марса. Ежедневное отслеживание доплеровского смещения и менее частое измерение расстояния между космическим аппаратом и станциями дальней космической связи во время сеансов связи позволило определить положение марсианской станции и направление оси вращения Марса. Полученные данные, с учетом сведений ранее полученных спускаемыми аппаратами Викинг, позволили втрое улучшить определение прецессионной константы Марса.
Следующий инструмент, спектрометр Массбауэра, позволяет точно определить состав и количественное соотношение железосодержащих минералов. Ведь предполагалось, что Марс имеет красноватый цвет поверхности из-за большого количества ржавчины, то есть там должно быть много железа. Этот инструмент использовался и днём и ночью, но исследователи старались не проводить анализ, если температура отклонялась от средней на 10 градусов по цельсию. Инфракрасный спектрометр Пока манипулятор активно облучал поверхность планеты, расположенный в нижней части мачты инфракрасный спектрометр исследовал её температуру. Он одновременно наблюдал окружающую атмосферу и ближайшие объекты при помощи панорамных камер. Свет, попадавший в расположенные на мачте камеры, отражался вниз внутри неё и через зеркало перенаправлялся в телескоп и спектрометр Mini-TES. Неочевидно, но сравнение температуры поверхности поздним вечером и ранним утром позволяло выяснить, насколько Марс удерживает солнечное тепло и имеет ли внутренние источники тепла. Магниты Ну и наконец самый простенький инструмент: обычные магниты, которые, как и гамма-спектрометр, должны были искать железо. Часть магнитов, расположенная на манипуляторе, пыталась уловить частицы пыли при сверлении. А другие находились в передней части марсоходов и должны были собирать пыль, поднимающуюся в атмосфере Красной планеты. Последний, самый мощный магнит находился прямо под панорамной камерой. Во время остановок он должен был своим магнитным полем вызывать отклонение пылевых частиц, а камера была способна визуально это запечатлеть. Имена Как мы видим, и конструкция роверов, и набор инструментов служили заявленной цели: изучить геологию Марса на мобильной платформе. Девятилетняя Софи Коллинс, удочерённая девочка из России, написала пронзительное эссе с воспоминаниями о жизни в детском доме в Сибири: Ночью я глядела на сверкающее небо и чувствовала себя лучше. Мне снилось, что я смогу туда полететь. В Америке я могу осуществить все свои мечты. Спирит прибыл на Марс первым, поэтому сперва поговорим о его достижениях. Spirit Посадка Спирита состоялась 4-го января 2004-го года. Находящийся внутри тормозных подушек аппарат подпрыгнул 28 раз и остановился в 300-та метрах от точки касания поверхности. И в 13 километрах от цели, кратера Гусева. Однако за все 6 лет работы он так и не успел туда добраться. С первых дней Спирит начал передавать невероятно детальные изображения поверхности Марса: он стал первым аппаратом, способным получать и отправлять такие снимки. В первую очередь исследователи отправили Спирит в небольшой кратер Бонневилль, примерно в 400-та метрах от точки посадки. Затем марсоход отправился к холмам Коламбия, путешествие и работа около которых заняли большую часть его миссии. В 2005-м году произошло интересное событие: песчаный дьявол смёл с солнечных панелей аппарата пыль, благодаря чему значительно возросла генерация электроэнергии. Тогда же, с вершины холмов, Спирит получил панораму кратера Гусева. А путешествие к холму МакКул было отменено из-за отказа одного из передних колёс. В 2007-м году инженеры обновили программное обеспечение обоих марсоходов. Отныне Спирит мог сам решать, стоит ли отправлять на Землю тот или иной снимок. И стал более автономен в управлении роботизированным манипулятором. Был намечен дальнейший маршрут — на плато около холмов Коламбия под названием Домашняя Плита. Однако в планы учёных в очередной раз вмешалась марсианская погода. Из-за пылевой бури, заслонившей Солнце к концу 2008-го года, вместо обычных 700 ватт-час в день солнечные панели Спирита генерировали около 89-ти ватт. В таких условиях научная работа была полностью остановлена, а все силы — направлены на обогрев ровера. Однако со временем ситуация улучшилась, ветер частично сдул пыль с марсохода и он смог генерировать до 370-ти ватт-час. Движение и наука продолжились. В 2009-м году Спирит достиг промежуточной цели и выехал на Домашнюю Плиту. И вслед за погодой марсоходу начала вредить сама геология Красной планеты. Первого мая ровер заехал в очень рыхлый и мелкий грунт, где одно из его задних колёс просто застряло и не смогло прокручиваться с необходимой силой. Трения было недостаточно, чтобы высвободить его из ловушки и спустя несколько неудачных попыток выбраться, команда приняла решение переформатировать миссию в стационарную, неподвижную.
Кстати, я тут нашел развесовку НАСА по миссиям Спирита и Оппортюнити: Перелётный модуль 243 кг включая 50 кг топлива Теплозащитный экран 78 кг Задний экран и парашют 209 кг Посадочная платформа 348 кг Марсоход 185 кг Суммарная масса 1063 кг Поскольку последующие Куриозити и Персеверанс используют точно такую же схему полета и посадки, можно воспользоваться принципом подобия, и пересчитать массу компонентов, отталкиваясь от массы марсохода. Персеверанс весит 1025 кг — в 5. Это значит, что перелетный модуль с марсоходом то есть полезная нагрузка, которую ракета должна была отправить на траекторию полета к Марсу — а это выше, чем ГСО должна была весить почти 6 тонн. Вот официальное фото этого запуска: Мы видим ракету Atlas V с двумя боковыми ускорителями. Это ракета серии 500, конкретно тип 521 1 ЖРД маде ин раша и два ускорителя. Эта ракета выводит на ГСО нагрузку не более 2540 кг. Скажу больше — в модельном ряду ракеты Atlas V модификации, которая могла бы вывести на ГСО нагрузку под 6 тонн, вообще не существует. Самая мощная модификация 551 выводит на ГСО 3850 кг, и на этом — всё. И на фото — явно не она, потому что 551 — это 5 твердотопливных ускорителей, она выглядит как наш Протон, вся по кругу в этих баллонах. То есть вывод Персеверанса к Марсу той ракетой, которую запустили официально 30 июля 2020 года — невозможен. Новостной сайт E-News. Используя материалы, размещайте обратную ссылку. Оказать финансовую помощь сайту E-News.
Кто и когда садился на Марс: освежим память
Электропитание Sojourner осуществлялось с помощью солнечной батареи с элементами на основе арсенида галлия. Главная» Новости» Марсоход perseverance последние новости. Сегодня исполняется 10 лет с того дня, как марсоход совершил мягкую посадку на марсианской равнине Эолис Палус (Aeolis Palus) внутри кратера Гейла.
Земляне оставили на Марсе уже 7 тонн мусора
И, пожалуй, самое главное — миссия Pathfinder и Sojourner доказала возможность посадить и эксплуатировать марсоход на Красной Планете. Фото Красной планеты полученное с посадочного модуля Pathfinder, который доставил на поверхность Марса самый первый марсоход Sojourner. Марсоход "Соджорнер" на Марсе, 4 июля 1997 года. Межпланетная посадочная станция Mars Pathfinder и марсоход Sojourner при сборке в предстартовое положение; октябрь 1996 года. в 1997 году приземлился с марсоходом Sojourner и несколькими инструментами на борту для изучения поверхности Марса.
Марсоходы прошлого, настоящего и будущего
Посадка была не слишком мягкой: после сильного столкновения с поверхностью марсоход несколько раз подпрыгнул, прежде чем остановиться. Несмотря на все опасения, устройство не было сильно повреждено и полностью работоспособно. Но потом все наладилось: связь установилась за один день, и марсоход начал добиваться поставленных целей. Связь с Землей с марсоходом обеспечивалась антенной, которая передавала сигнал на орбитальную станцию, которая имела прямое соединение с научным центром НАСА. Для работы марсоход питался от солнечных батарей, установленных на его поверхности. Емкость аккумуляторов позволяла ему работать несколько часов даже ночью. У марсохода Sojourner было 3 камеры. Два из них использовались для создания панорамных снимков.
Всего аппарат сделал более 500 снимков поверхности. Анализ почвы Соджорнером показал, что Марс имеет химический состав, близкий к земному. Изучение камней подтвердило теорию ученых о высокой вулканической активности в далеком прошлом. Миссия Соджорнера была рассчитана на 7 дней с возможным продлением до 30 в случае успеха. Однако марсоход превзошел все ожидания, проработав 83 дня. До провала Соджорнера расстояние, которое проехал марсоход, составляло 100 метров. Интересный факт: программе Mars Pathfinder было выделено относительно небольшое финансирование, но она была успешной.
В то же время предыдущие и высокобюджетные проекты потерпели серьезный провал. В январе 2004 года оба марсохода были успешно доставлены на планету. Это был первый раз, когда роверы смогли приземлиться плавно. Их основной задачей было изучение осадочных пород в кратерах. Марсоходы должны были анализировать и классифицировать полезные ископаемые. По результатам ученые смогли оценить вероятность существования жизни на Марсе, что оказалось неоднозначным. Каналы на поверхности планеты указывают на присутствие в них воды в прошлом, а анализ почвы имеет химический состав, близкий к земному.
Химический анализ одной из горных пород стал первым полным доказательством существования воды на Марсе. Основываясь на этих выводах, самой популярной гипотезой стала теория существования жизни на Марсе миллионы лет назад, которая была уничтожена из-за высокой тектонической активности планеты. Устройства полностью идентичны друг другу по конструкции. Как и Зольдджорнер, вездеходы питаются от солнечных батарей. На этот раз их дизайн был улучшен и выполнен в стиле сот. Такой подход увеличивает отказоустойчивость системы. Если одна или несколько ячеек выйдут из строя, остальные продолжат работу.
Также увеличена емкость самих аккумуляторов. Теперь марсоходы могли выполнять длительную работу в пасмурную погоду и ночью. Камеры программных вездеходов MER способны получать изображения Марса очень высокого качества.
Патфайндер нес на своем борту несколько магнитов для оценки магнитной составляющей марсианской пыли. В конце концов, все кроме одного магнита покрылись пылью. Так как самый слабый магнит не собрал на себе ни частички грунта, был сделан вывод, что воздушная пыль не содержит чистый магнетит - магнитный железняк, или оксимагнетитов. Вероятно, оседание пыли было спровоцировано оксидом железа. Позднее, используя более простые инструменты, марсоход Спирит обнаружил, что только наличие магнетита может объяснить магнитные свойства пыли и почвы Марса. Ежедневное отслеживание доплеровского смещения и менее частое измерение расстояния между космическим аппаратом и станциями дальней космической связи во время сеансов связи позволило определить положение марсианской станции и направление оси вращения Марса. Полученные данные, с учетом сведений ранее полученных спускаемыми аппаратами Викинг, позволили втрое улучшить определение прецессионной константы Марса.
Определенная степень прецессии согласуется с гипотезой что негидростатическая составляющая полюсного момента инерции вызвана существованием огромного вулканического нагорья Фарсида. Вычислено что радиус металлического ядра Марса составляет от 1 300 до 2 000 километров. Всего было передано 16,5 тысяч снимков камеры марсианской станции и 550 снимков камер марсохода, проведено 15 анализов пород. Научные результаты дали дополнительные подтверждения гипотезы о том, что когда-то Марс был более «влажным и теплым». Марсоход начал исследовать первый камень на третьи марсианские сутки.
На следующий день марсоход покинул посадочный модуль. Анализ горных пород Вид сверху на территорию вокруг посадочного модуля, иллюстрирующий ход марсохода. Красные прямоугольники - позиции марсохода в конце солов 1-30.
Показаны места проведения экспериментов по механике почвы и истиранию колес, а также измерениям APXS. Камням на месте приземления присвоены имена героев мультфильмов. Дюна получила название Дюна Русалочки, а пара холмов получила название Твин Пикс. Первый анализ был проведен на камне « Барнакл Билл » во время третьего соля. Состав породы определялся спектрометром APXS, полное сканирование которого заняло 10 часов. Скала « Йоги » была проанализирована 10-го числа. Было высказано предположение, что конформация земли близко к скале, даже визуально на более низком уровне, чем окружающая поверхность, была получена в результате испарения паводковых вод. Обе породы оказались андезитами ; это открытие удивило некоторых ученых, потому что андезиты сформированы геологическими процессами, которые требуют взаимодействия между материалами коры и мантии.
Отсутствие информации об окружающих высокогорьях сделало невозможным осознание всех последствий открытия. Затем марсоход был направлен к следующей цели, и 14-го соля он проанализировал скалу под названием «Скуби-Ду» и сфотографировал скалу «Каспер». Оба были признаны консолидированными депозитами. Скала под названием «Мо» показала следы ветровой эрозии. Большинство проанализированных пород показали высокое содержание кремния. В районе, получившем название «Сад камней», марсоход встретил дюны в форме полумесяца, похожие на дюны на Земле. Место посадки богато разнообразными породами, некоторые из которых явно вулканического происхождения, такие как «Йоги»; другие представляют собой конгломераты , происхождение которых является предметом нескольких предложений. Согласно одной из гипотез, они образовались при наличии воды в далеком прошлом Марса.
В подтверждение этого будет обнаружено высокое содержание кремния. Это также могло быть следствием процессов седиментации ; Были обнаружены округлые скалы различных размеров, а форма долины совместима с окружающей средой речного русла. Более мелкие, более округлые камни также могли образоваться во время столкновения с поверхностью. Когда окончательные результаты миссии были описаны в серии статей в журнале Science 5 декабря 1997 г. Расчеты показали, что обе породы в основном содержат ортопироксен силикат магния и железа , полевые шпаты силикаты алюминия, калия, натрия и кальция и кварц диоксид кремния с меньшими количествами магнетита , ильменита , сульфида железа и фосфата кальция. Аннотированная панорама скал возле марсохода 5 декабря 1997 г. Соджорнер в популярной культуре Скриншот из фильма Марсианин , изображающий главного героя Марка Уотни с посадочным модулем Pathfinder и марсоходом Sojourner. В фильме 2000 года « Красная планета» экипаж первого пилотируемого полета на Марс выживает после аварийной посадки своего транспортного средства.
Их коммуникационное оборудование разрушено, поэтому они не могут связаться со своей спасательной машиной на орбите. Чтобы восстановить контакт до того, как его сочтут мертвым и оставят на Марсе, экипаж отправляется на место установки марсохода Pathfinder , откуда они собирают детали для создания базовой радиостанции. Во вступительных названиях Star Trek: Enterprise 2005 года Соджорнер изображен лежащим в спящем состоянии и покрытым пылью. Другая сцена показывает мемориальную доску, обозначающую место посадки марсохода на борту Мемориальной станции Карла Сагана. В романе Энди Вейра « Марсианин» 2011 года и основанном на нем фильме 2015 года главный герой Марк Уотни оказался на Марсе. Марк восстанавливает посадочный модуль Pathfinder и использует его для связи с Землей. Для фильма посадочный модуль и марсоход были воссозданы с помощью JPL. Художник-постановщик Артур Макс, который работал над фильмом, сказал, что у них «есть полностью практичный Pathfinder , который мы используем на протяжении всего фильма».
Награды и отличия 21 октября 1997 года на ежегодном собрании Геологического общества Америки в Солт-Лейк-Сити, штат Юта , Соджорнер был удостоен почетного членства в Отделе планетной геологии Общества. Было напечатано пятнадцать миллионов марок. Марка основана на первом изображении, полученном от Mars Pathfinder после его приземления на поверхность Марса 4 июля 1997 года, на котором изображен марсоход Sojourner, стоящий на Pathfinder с панорамным видом на регион Арес Валлис на заднем плане. На оборотной стороне марки - текст о миссии «Следопыт». Соджорнер был включен в Зал славы роботов по Carnegie Mellon University. Марсоход Perseverance , который приземлился в 2021 году, имеет упрощенное изображение всех предыдущих марсоходов NASA, начиная с Sojourner , на одной из своих внешних пластин.
Собранный сигнал был проанализирован для определения желаемой информации. Чтобы абразивное воздействие было значительным в графике миссии, марсоход должен был останавливаться через частые промежутки времени и, когда другие пять колес были заторможены, заставлять колесо WAE вращаться, вызывая повышенный износ. После эксперимента WAE на Марсе были предприняты попытки воспроизвести эффекты, наблюдаемые в лаборатории. Интерпретация результатов, предложенная Ferguson et al. Инструмент был разработан, построен и направлен отделением Льюиса «Фотоэлектрическая и космическая среда» Исследовательского центра Гленна. Эксперимент по соблюдению адгезии материалов Основная статья: Эксперимент по соблюдению адгезии материалов Эксперимент по соблюдению материалов MAE был разработан инженерами исследовательского центра Гленна для измерения ежедневного накопления пыли на задней части марсохода и снижения способности фотоэлектрических панелей к преобразованию энергии. Он состоял из двух датчиков. Первый состоял из фотоэлемента, покрытого прозрачным стеклом, которое можно было снять по команде. Ближе к полудню по местному времени были произведены измерения выхода энергии из элемента как со стеклом, так и со снятым стеклом. Из сравнения можно было сделать вывод о снижении выхода ячеек из-за пыли. Результаты для первой ячейки сравнивались с результатами для второй фотоэлектрической ячейки, подвергшейся воздействию марсианской среды. Второй датчик использовал микровесы с кварцевым кристаллом QCM для измерения удельного веса пыли, осевшей на датчике, на единицу поверхности. Это не зависело от того, неподвижен или движется марсоход. Это говорит о том, что пыль, оседающая на марсоходе, была взвешена в атмосфере и не была поднята движением марсохода. Система контроля Соджорнер преодолевает разницу в высоте. Поскольку было установлено, что трансмиссии, относящиеся к вождению Sojourner, происходят один раз в каждый день, марсоход был оснащен компьютеризированной системой управления, чтобы управлять его движениями независимо. Был запрограммирован ряд команд, обеспечивающих соответствующую стратегию преодоления препятствий. Одной из основных команд была «Перейти к путевой точке». Предусматривалась местная система отсчета, источником которой был спускаемый аппарат. Координатные направления фиксировались в момент приземления с учетом направления на север. Во время сеанса связи марсоход получил с Земли командную строку, содержащую координаты точки прибытия, которую он должен был достичь автономно. Алгоритм, реализованный на бортовом компьютере, в качестве первого варианта пытался достичь препятствия по прямой из начальной позиции. Используя систему фотографических объективов и лазерных излучателей, марсоход мог определять препятствия на этом пути. Бортовой компьютер был запрограммирован на поиск сигнала лазеров на изображениях камер. В случае плоской поверхности и отсутствия препятствий положение этого сигнала не изменилось относительно опорного сигнала, сохраненного в компьютере; любое отклонение от этого положения позволяло определить тип препятствия. Фотографическое сканирование выполнялось после каждого продвижения, равного диаметру колес 13 см 5,1 дюйма , и перед каждым поворотом. Одно из изображений обнаружения препятствий, сделанных Sojourner. Лазерный след хорошо виден. При подтвержденном присутствии препятствия компьютер дал команду выполнить первую стратегию, чтобы избежать его. Марсоход, оставаясь сам по себе, вращался до тех пор, пока препятствие не исчезло из поля зрения. Затем, продвинувшись вперед на половину своей длины, он пересчитал новый прямой путь, который приведет его к точке прибытия. В конце процедуры компьютер не помнил о существовании препятствия. Угол поворота колес регулировался потенциометрами. На особенно неровной местности описанной выше процедуре могло бы помешать наличие большого количества препятствий. Поэтому существовала вторая процедура, известная как «продеть иглу», которая заключалась в прохождении между двумя препятствиями по биссектрисе между ними, при условии, что они были достаточно разнесены, чтобы позволить марсоходу пройти. Если бы марсоход наткнулся на просвет до достижения заранее определенного расстояния, ему пришлось бы вращаться вокруг себя, чтобы рассчитать новую прямую траекторию для достижения цели. И наоборот, марсоходу пришлось бы вернуться и попробовать другую траекторию. В крайнем случае, на передней и задней поверхностях марсохода были установлены контактные датчики. Чтобы облегчить направление движения марсохода, с Земли можно было бы управлять соответствующим вращением на месте. Команда была «Поверните» и выполнялась с помощью гироскопа. Три акселерометра измеряли ускорение свободного падения в трех перпендикулярных направлениях, что позволяло измерить уклон поверхности.
Марсоход "Соджорнер" на Марсе, 4 июля 1997 года
Название марсохода Соджорнер дословно означает «временный житель» или «проезжий», оно было дано победителем голосования — 12-летним мальчиком из штата Коннектикут, США[1]. Поскольку первая тройка марсоходов NASA уже вышла из строя, в настоящее время по красным дюнам рассекает всего лишь один ровер. Хотя марсоход в последний раз видели на снимках Pathfinder на расстоянии 43 футов (13 м) от него, Соджорнер продолжал ехать и после этого. Марсоход Sojourner После Викингов наступило некоторое затишье в изучении и подготовке к освоению Марса.