Opportunity istražuje Mars već 10 godina

Rover Opportunity sletio je na Mars 25.01.2004. godine. Znanstvenici su se tada nadali da njegova misija na Marsu ne će biti duža od 90 marsovih dana, ali on je aktivan i nakon 10 godina.

Rub kratera Victoria. © Ljubaznošću: NASA / JPL
Članak
0Komentari
Broj otvaranja2633

U okviru projekta MER (Mars Exploration Rover) NASA je u svom laboratoriju JPL (Jet Propulsion Laboratory) izgradila dva rovera za istraživanje Marsa: Spirit (MER-A) i Opportunity (MER-B). Spirit (2003-27A) je lansiran 10.06.2003. godine, a Opportunity (2003-32A) 08.07.2003. godine. Na Mars su se spustili 04.01.2004. godine (Spirit), odnosno 25.01.2004. godine (Opportunity). Njihova radna sposobnost na Marsu bila je procijenjena na 90 sola (1 sol, marsov dan = 24 sata, 37 minuta i 22,56 sekundi), dakle nešto duže od tri zemaljska mjeseca, no na zadovoljstvo znanstvenika vrijeme njihove aktivnosti produžilo se za Spirit na 6 godina, a za Opportunity do sada na 10 i nastaviti će se i u 11-toj.


Rover Opportunity tijekom ispitivanja. © Ljubaznošću: NASA/JPL
Spirit se 29.04.2009. godine trajno zaustavio u dubokom pijesku. Pokušaji izbavljenja trajali su do 22.03.2010. godine, od kada više ne šalje signale na Zemlju. NASA je 25.05.2011. godine misiju Spirita na Marsu proglasila okončanom. Na Marsu Opportunity se kreće pogonskim sustavom od 6 kotača i uz pomoć dvije navigacijske kamere (Navcam) smještene na jarbolu PMA (Pancam Mast Assembly) i 4 bočno razmještene (sprijeda i straga) kamere Hazcam (Hazard Avoidance Camera). Svaki kotač pogoni elektromotor koji se napaja iz sunčevih baterija (ukupno tri preklopna krila i jedna na vrhu rovera). Može se kretati u naprijed i u natrag, jer se prednji i stražnji par kotača mogu zakrenuti.

Glavni dijelovi rovera MER. © Ljubaznošću: NASA/JPL
Okoliš snima s dvije panoramske kamere (Pancam) smještenim na vrhu jarbola rovera, visine 83 cm, ali i s Navcam i Hazcam (slike iz blizine). Najsitnije detalje snima kamerom MI (Microscopic Imager). Na jarbolu se nalazi i spektrometar Mini-TES (Miniature Thermal Emission Spectrometer). S prednje strane rovera pričvršćena je mehanička ruka IDD (Instrument Deployment Device) koja ima 5 stupnjeva slobode gibanja. Na vrhu ruke nalaze se četiri uređaja: brusilica RAT (Rock Abrasion Tool), spektrometar APXS (Alpha Particle X-Ray Spectrometer), spektrometar MS (Mössbauer Spectrometer) i kamera za snimanje iz blizine MI (Microscopic Imager).

Rover u landeru. © Ljubaznošću: NASA / JPL
Na roveru se nalaze i magnetske pločice (dvije sprijeda, jedna straga), a zadaća im je prikupljati magnetizirane čestice iz marsove atmosfere, te ih zatim proučiti nekim od znanstvenih uređaja rovera. Veza sa Zemljom obavlja se izravno ili posredstvom umjetnih satelita oko Marsa (Mars Global Surveyor, Mars Odyssey i pokusno s Mars Express). U tu svrhu na roveru su montirane tri antene (HGA, LGA i UHF) i odgovarajući telekomunikacijski uređaji. Veza sa Zemljom nije moguća jedino tijekom konjunkcije Marsa (prekid traje mjesec dana, do sada ih je bilo 5) kada se između Marsa i Zemlje nađe Sunce koje onemogućava bilo kakvu radio komunikaciju.

Spajanje Cruise stage s Backshell / Heat shield. © Ljubaznošću: NASA / JPL
Elektronika rovera, litij-ionske baterije i RTG (Radioisotope Thermoelectric Generator) smješteni su zajedno u spremniku WEB (Warm Electronics Box) koji je pričvršćen za dno rovera. U WEB-u tijekom zime koja na Marsu traje nešto dulje od 5 zemaljskih mjeseci, sva elektronika grije se iz RTG-a. Električna energija tada se crpi iz litij-ionskih baterija, a one se pune tijekom ostalih godišnjih doba.

Padobran letjelice MER tijekom ispitivanja. © Ljubaznošću: NASA / JPL
Rover MER je dizajniran tako da se prije lansiranja može sklopiti u položaj minimalnog volumena. U sklopljenom položaju stavlja se na lander (rasklopivi tetraedar). S vanjske strane svake stranice landera pričvršćeni su zračni jastuci (4). Svaki od zračnih jastuka ima 6 međusobno spojenih komora (ukupno 24). Lander unutar kojega se nalazi rover stavlja se u zaštitni pokrov (backshell). On ima padobran promjera 14 metara i dva raketna potisnika. Oboje se koristi za smanjenje brzine slijetanja na Mars. Za backshell užetom je svezan lander. Dno zaštitnog pokrova zatvara se toplinskim štitom (heat shield).


Od Zemlje do Marsa

Na vrh zaštitnog pokrova (backshell) pričvršćuje se dio letjelice (cruise stage) koji njome upravlja tijekom leta do Marsa. Dok u toj formaciji lete prema Marsu cruise stage napaja letjelicu električnom energijom, omogućava dvosmjernu vezu sa Zemljom i ispravlja putanju leta, a u neposrednoj blizini Marsa s tri manevra pod točno određenim kutom, usmjerio je letjelicu prema Marsu. Nakon toga svojim potisnicima (upravljačkim motorima) promijenio je redoslijed u formaciji leta, tako da je na čelo formacije stavljen toplinski štit (u L-56 min), a cruise stage se zatim odvojio od ostatka letjelice i potom izgorio u marsovoj atmosferi (L-je preostalo vrijeme do slijetanja).

Glavni dijelovi MER letjelice. © Ljubaznošću: NASA/JPL
MER-B (Opportunity) lansiran je raketom Delta-7925 H iz raketnog uzletišta Cape Canaveral 08.07.2003. godine. Ukupna masa letjelice bila je 1.062 kg (od toga 185 kg rovera). Korekcije putanje obavljene su 2 puta, a manevri za precizni ulaz u marsovu atmosferu 17., 22. i 24. siječnja 2004. godine. Cruise stage se od ostatka formacije odvojio u L-21 minuti. Na visini od 8,6 km (L-102 sek) i pri brzini letjelice od 472 km/h otvorio se padobran za kočenje. U L-82 sek, odbačen je termički štit (heat shield), a 10 sekundi kasnije iz zaštitnog pokrova izbačen je lander, koji od tada visi na užetu svezanom za backshell. Na visini od 2,4 km uključio se radar za mjerenje visine (u L-35 sek), a u L-30 sek (2,0 km), L-26 sek (1,7 km) i L-22 sek (1,4 km) kamerom DIMES snimljena je površina Marsa. Analizom tih snimaka (3) određena je horizontalna brzina slijetanja. Radar i kamera DIMES sastavni su dio landera.

Zračni jastuci letjelice MER. © Ljubaznošću: NASA / JPL
Zračni jastuci napuhani su u L-8 sek. Vertikalna brzina spuštanja dodatno je smanjena u L-6 sek kada su uključeni motori za kočenje. U L-3 lander se odvojio od backshell-a (prerezano je uže na kojemu je visio) i on je s visine od 10 metara pao na Mars (25.01.2004. godine). Nakon toga Opportunity je 26 puta odskočio od marsove površine i zaustavio se u omanjem krateru kasnije nazvanom Eagle (promjer 22 m; dubina 3 m).


Tako su se MER-ovi spustili na Mars

Mjesto gdje je sletio Opportunity (vidi se i lander). © Ljubaznošću: NASA / JPL
Za mjesto slijetanja odabrano je područje Meridiani Planum (malo južnije od ekvatora). Mjesto gdje se Opportunity zaustavio (1.95° S, 354.47° E) 24 km je dalje nego li je bilo predviđeno, a i kotrljanje i odskakivanje trajalo je 15 minuta, a ne 10 kako je predviđeno. Kada su se lander i backshell razdvojili potisnici su backshell udaljili od mjesta slijetanja (približno 1 km).

Oblaci na marsovu nebu. © Ljubaznošću: NASA / JPL
Nakon spuštanja prvo su ispuhani zračni jastuci landera. Zatim su rastvorene njegove stranice i krila sunčevih baterija, a sve kamere rovera snimile su ono što su vidjele na mjestu zaustavljanja. Antene su usmjerene u položaj u kojemu je moguće uspostavljati veze sa Zemljom. Postupno su kotači rovera, a zatim i mehanička ruka (IDD) dovedeni iz položaja za slijetanje u radni položaj, a rover je oslobođen veze s landerom. Mjesto slijetanja 28.01.2004. godine prozvano je Challenger Memorial Station u počast poginulim članovima posade raketoplana Challenger (STS-51L).

Tragovi rovera u marsovim dinama. © Ljubaznošću: NASA / JPL
Prvo probna vožnja od 10 centimetara, a zatim silazak rovera s landera ostvareni su 31.01.2004. godine. Tada je započelo 10 godišnje putovanje rovera Opportunity po Marsu tijekom kojega je istražio znanstvenicima mnoge zanimljive dijelove marsove površine:

Put kojim je Opportunity prošao od 2004. godine do kraja 2013. godine. © Ljubaznošću: NASA / JPL
- kratere i njihovu okolicu: Eagle, Endurance (promjer 150 m), Erebus, Victoria (promjer 750 m), Santa Maria i Endeavour (promjer 22 km) gdje se na mjestu Solander Point zaustavio na početku zime (6. prosinca 2013. godine; sol 3508)

Rub kratera Victoria. © Ljubaznošću: NASA / JPL

Stijena Burn (nalazi se u krateru Endurance). © Ljubaznošću: NASA / JPL
- istražio je mjesto pada svog toplinskog štita i u blizini njega pronalazi meteorit Heatshield Rock

Meteorit Heatshield Rock. © Ljubaznošću: NASA / JPL
- zapao je u duboki pijesak iz kojega se izvukao nakon instrukcija iz kontrolnog središta, gdje su 6 tjedana razrađivali način kako ga izbaviti iz nevolje
- do kraja 2013. godine prevalio je put od 38,73 kilometra.
Potkraj ove marsove zime ponovno će biti aktiviran i produžiti će svoje djelovanje i u 2014. godini. Još o misijama MER možete pročitati ovdje.

Bez komentara
Želiš komentirati? Klikni!