Opportunity (марсаход)
«Opportunity», «Апарцюніці», ці «MER-B», — рабатызаваны марсаход, які працаваў на Марсе з 2004 па 2018 год[1] цягам 5111 сол (14 год і 138 дзён на Зямлі). Марсаход быў запушчаны с Зямлі 8 ліпеня 2003 г. у рамках праграмы NASA Mars Exploration Rover, і прызямліўся на раўніну Мерыдыян 25 студзеня 2004 г., праз тры тыдні пасля таго, як яго двайнік Спірыт (MER-A) прызямліўся на іншым баку планеты.[2] Пры запланаваным тэрміне дзейнасці ў 90 сол (крыху менш за 92,5 зямных дзён) Spirit функцыянаваў, пакуль не завяз у 2009 годзе і не страціў сувязь у 2010 годзе, у той час як Opportunity змог заставацца працаздольным на працягу 5111 сол пасля прызямлення, захоўваючы сваю энергетычную і іншыя найважнейшыя сістэмы шляхам пастаяннай падзарадкі акумулятараў ад сонечных панэлей і спячаму рэжыму для эканоміі энергіі падчас пылавых бур. Такая асцярожная дзейнасць дазволіла Opportunity працаваць у 57 разоў даўжэй за запланаваны тэрмін, перавысіўшы першапачатковы план на 14 гадоў 47 дзён (па зямным часе). Да 10 чэрвеня 2018 года, калі ён апошні раз звязваўся з НАСА,[4][5] марсаход праехаў шлях у 45,16 кіламетраў.[6]
| Opportunity | |
|---|---|
| Апарцюніці | |
 Апарцюніці на Марсе ва ўяўленні мастака | |
| Заказчык |  НАСА |
| Вытворца | Boeing, Lockheed Martin |
| Аператар | Лабараторыя рэактыўнага руху |
| Задачы | Даследаванне Марса |
| Запуск | 8 ліпеня 2003 03:18:15 UTC[1][2] |
| Ракета-носьбіт | Delta-II Heavy[1] |
| Стартавая пляцоўка | SLC-17B |
| NSSDC ID | 2003-032A |
| SCN | 27849 |
| Тэхнічныя характарыстыкі | |
| Маса | 185 кг |
| Памеры | 1,6 × 2,3 × 1,5 м |
| Крыніцы сілкавання | Сонечныя панэлі |
| Тэрмін актыўнага існавання | Запланаваная: 90 сол (92,5 сутак) Эксплуатацыя: 5111 сол (14 гадоў, 4 месяцы і 16 дзён) — да апошняга кантакта з апаратам |
| Пасадка на нябеснае цела | 25 студзеня 2004 года 04:54:22,7 UTC[2] |
| Каардынаты пасадкі | 1°57′ пд. ш. 354°28′ у. д. / 1,95° пд. ш. 354,47° у. д.G[3] |
| Сайт праекта | |
Асноўныя моманты місіі ўключалі першапачатковую місію на 90 сол, пошук метэарытаў, і больш за два гады даследавання кратара Вікторыя. Марсаход перажыў умераныя пыльныя буры і ў 2011 годзе дасягнуў кратара Індэвар, які лічыўся запасным месцам пасадкі.[3] Місія Opportunity лічыцца адным з самых паспяховых прадпрыемстваў NASA.[7]
З-за планетарнай пыльнай буры 2018 года на Марсе, Opportunity спыніў сувязь 10 чэрвеня і ўвайшоў у спячы рэжым 12 чэрвеня 2018 года. Былі спадзяванні што ён перазагрузіцца як толькі надвор’е праясніцца[8], але гэтага не адбылося мяркуючы альбо з-за катастрафічнага збоя, альбо праз тое што пласт пылу пакрыў сонечныя панэлі. NASA спадзявалася аднавіць кантакт з марсаходам, спасылаючыся на ветраны сезон, які прагназаваўся з лістапада 2018 года па студзень 2019 года, што патэнцыйна магло ачысціць сонечныя панэлі.[9] 13 лютага 2019 года прадстаўнікі НАСА абвясцілі аб завяршэнні місіі Opportunity пасля таго як касмічны карабель не адрэагаваў на больш чым 1000 сігналаў, пасланых са жніўня 2018 года.[10]
Мэты
Місія Mars Exploration Rover мела наступныя навуковыя задачы:[11]
- Пошук і даследаванне разнастайных парод і глеб каб знайсці прыкметы наяўнасці вады у мінулым. У прыватнасці, шукалі мінералы, якія адкладаюцца ў выніку звязаных з вадой працэсаў, такіх як ападкі, выпарэнне, цэментацыя ападкаў і гідратэрмальная актыўнасць.
- Вызначэнне геалагічных працэсаў, што сфарміравалі мясцовы рэльеф і паўплывалі на хімічны склад.
- Выкананне праверкі назіранняў паверхні, зробленых прыборамі Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) каб вызначыць дакладнасць і эфектыўнасць розных інструментаў, якія даследуюць геалогію Марса з арбіты.
- Пошук мінералаў якія змяшчаюць жалеза, а таксама вызначэнне і колькасная ацэнка пэўных тыпаў мінералаў, якія змяшчаюць ваду або былі ўтвораны ў вадзе, напрыклад жалезазмяшчальных карбанатаў.
- Ацэнка марсіянскага асяроддзя на спрыяльнасць для жыцця ў мінулым.
Графік місіі
Сонца
·Зямля
·Марс
·Opportunity
Марсаходы Opportunity і Spirit былі часткай праграмы Mars Exploration Rover у доўгатэрміновай праграме даследавання Марса. Марсаходы Mars Exploration Rover павінны былі падарожнічаць па паверхні Марса і перыядычна праводзіць геалагічныя аналізы, каб вызначыць, ці існавала калі-небудзь вада на Марсе, а таксама вызначыць тыпы мінералаў і пацвердзіць даныя, атрыманыя Mars Reconnaissance Orbiter (MRO).[12] Абодва марсахода былі распрацаваны з чаканым тэрмінам службы 90 сол (92 зямныя дні), але кожны праслужыў значна даўжэй, чым чакалася. Місія Spirit доўжылася ў 20 разоў даўжэй за чаканы тэрмін службы, і завершылася 25 мая 2011 года. Opportunity праслужыў у 55 разоў даўжэй, чым запланаваны тэрмін службы ў 90 сол, і працаваў 5498 дзён ад пасадкі да завяршэння місіі. Архіў штотыднёвых абнаўленняў стану марсахода можна знайсці ў архіве абнаўленняў Апарцюніці.[13]
Старт і пасадка
Spirit і Opportunity былі запушчаны з розніцай у месяц, 10 чэрвеня і 8 ліпеня 2003 года адпаведна, і абодва дасягнулі паверхні Марса ў студзені 2004 года. Запуск Opportunity быў таксама першым запускам Delta II Heavy. Тэрмін запуску — з 25 чэрвеня па 15 ліпеня 2003 года. Першая спроба запуску адбылася 28 чэрвеня 2003 г., але запуск адбыўся дзевяццю днямі пазней, 7 ліпеня 2003 г., з-за затрымак праз моцны вецер, а потым праз замены некаторых дэталяў ракеты (ізаляцыі і батарэі). Кожны дзень было два акна запуску. У дзень запуску запуск быў адкладзены да другога акна (23:18 па EDT), з-за непрацуючага клапана.[14]
25 студзеня 2004 г.[15] абаронены падушкамі бяспекі пасадачны модуль MER-B сеў на паверхню Марса ў кратары Ігл.
Пасля пасадкі ва ўдарны кратар пасярод звычайна роўнай раўніны, Opportunity паспяхова даследаваў узоры рэгаліту і горных парод і зрабіў панарамныя фотаздымкі месца прызямлення. Яго пробы глебы дазволілі навукоўцам NASA вылучыць гіпотэзы адносна наяўнасці гематыту і прысутнасці вады ў мінулым на паверхні Марса.[16] Пасля гэтага марсаход здзейсніў пераезд па паверхні Марса да суседняга кратара Эндюранс, які ён даследаваў з чэрвеня па снежань 2004 года[17] Пасля Opportunity даследаваў месца ўдару свайго ўласнага цеплавога экрана і выявіў на паверхні Марса непашкоджаны метэарыт, цяпер вядомы як Heat Shield Rock.[18]
У перыяд з кастрычніка 2005 г. па сакавік 2006 г. Апарцюніці працягнуў рух у паўднёвым напрамку з прыпынкай у кратары Эрэбус на шляху да кратара Вікторыя. У гэты час марсаход меў некаторыя механічныя праблемы з рабатызаванай рукой.
У канцы верасня 2006 года Opportunity дасягнуў кратара Вікторыя і пачаў даследаваць знешні бок кратара ўздоўж яго краю ў напрамку па гадзіннікавай стрэлцы. У чэрвені 2007 года марсаход вярнуўся ў кропку Дак-Бэй, адкуль пачаўся аб’езд кратара Вікторыя; у верасні 2007 года Апарцюніці заехаў у кратар каб правесці яго дэталёвае даследаванне. У жніўні 2008 года Opportunity пакінуў кратар Вікторыя ў напрамку кратара Індэвар, якога ён дасягнуў 9 жніўня 2011 года.[19]
На краі кратара Індэвар марсаход ездзіў вакол геаграфічнага аб’екта пад назвай Кейп-Ёрк. Mars Reconnaissance Orbiter раней выявіў там філасілікаты, і марсаход аналізаваў камяні сваімі прыборамі, каб праверыць гэта назіранне на зямлі. Гэтую структуру дэталёва аналізавалі да лета 2013 года. У маі 2013 года марсаход накіраваўся на поўдзень да ўзгорка пад назвай кропка Саландэр.
Агульная адаметрыя Opportunity на 10 чэрвеня 2018 года (5111 сол) складала 45,16 км, у той час як каэфіцыент запыленасці складаў 10,8.[20] Са студзеня 2013 г. каэфіцыент запыленасці сонечных батарэй (адзін з фактараў, якія вызначаюць вытворчасць сонечнай энергіі) вагаўся ад адносна пыльных 0,467 5 снежня 2013 г. (3507 сол) да адносна чыстых 0,964 13 мая 2014 г. (3662 сол).[21]
У снежні 2014 года NASA паведаміла, што Opportunity пакутуе ад «амнезіі», калі марсаход не мог запісаць даныя тэлеметрыі ў энерганезалежную памяць. Мяркуецца, што збой апаратнага забеспячэння быў звязаны са ўзроставай няспраўнасцю аднаго з сямі блокаў памяці марсахода. У выніку NASA прымусілі праграмнае забеспячэнне марсахода ігнараваць памылковы блок памяці;[22] аднак выпадкі амнезіі працягвалі адбывацца, што ў рэшце рэшт прывяло да перазагрузак марсахода. У сувязі з гэтым 23 мая 2015 г. (4027 сол) марсаход быў сканфігураваны для працы ў рэжыме толькі аператыўнай памяці, цалкам пазбягаючы выкарыстання энерганезалежнай памяці для захоўвання.[23]
Канец місіі
У пачатку чэрвеня 2018 года распачалася буйная пылавая бура планетарнага маштабу, і праз некалькі дзён сонечныя панэлі марсахода ўжо не выпрацоўвалі дастаткова энергіі для падтрымання сувязі, апошні кантакт адбыўся 10 чэрвеня 2018 года. NASA заявіла, што яны не разлічвалі аднавіць сувязь пакуль бура не сціхне[24], але марсаход не адказваў нават пасля таго як бура скончылася ў пачатку кастрычніка[24], сведчачы альбо пра катастрафічны збой, альбо пра вялікі слой пылу на сонечных панэлях.[25] Каманда марсахода спадзявалася, што ветраны перыяд з лістапада 2018 па студзень 2019 можа ачысціць пыл з сонечных панэляў, як гэта здаралася раней.[25] Вецер каля Апарцюніці быў выяўлены 8 студзеня, а 26 студзеня каманда місіі абвясціла аб плане пачаць трансляцыю новага набору каманд марсаходу ў выпадку, калі яго радыёпрыёмнік выйшаў з ладу.[26]
З моманту страты сігналу ў чэрвені 2018 года да канца студзеня 2019 года было перададзена больш за 835 каманд аднаўлення, і больш за 1000 да 13 лютага 2019 года.[10][27][28] Прадстаўнікі NASA правялі прэс-канферэнцыю 13 лютага, каб абвясціць аб афіцыйным завяршэнні місіі. Рэсурсы, неабходныя для працы Opportunity, былі пераведзены на працу марсаходаў Curiosity і Perseverance.[29]
Апошняе паведамленне ад марсахода паступіла 10 чэрвеня 2018 г. (5111 сол) з Даліны Настойлівасці,[10] яно змяшчала інфармацыю, што сонечныя батарэі выпрацоўваюць 22 ват-гадзіны энергіі за марсіянскі дзень і фіксавала найвышэйшую непразрыстасць атмасферы, за ўвесь час вымераў на Марсе: 10,8.[30]
Канструкцыя
Opportunity (і яго блізнюк Spirit) — гэта шасціколавыя робаты на сонечных батарэях вышынёй 1,5 метра, шырынёй 2,3 метра, даўжынёй 1,6 метра і вагай 180 кг. Шэсць колаў на сістэме rocker-bogie забяспечвалі рух па перасечанай мясцовасці. Кожнае кола мела свой рухавік. Робат меў паваротныя колы спераду і ззаду і быў распрацаваны для бяспечнай працы пры нахіле да 30 градусаў. Максімальная хуткасць складала 5 см/с;[31] ці 0,18 км/г, хоць сярэдняя хуткасць была каля 1 см/с.
Сонечныя батарэі выпрацоўвалі каля 140 Вт на працягу чатырнаццаці гадзін цягам марсіянскага дня, у той час як акумулятарныя літый-іённыя батарэі запасвалі энергію для выкарыстання ўначы. Камп’ютар Opportunity выкарыстоўвае 20МГц Працэсар RAD6000 з 128 МБ DRAM і 3 МБ EEPROM.[32] Працоўная тэмпература марсахода была ад −40 °C да +40 °C, радыеізатопныя абагравальнікі забяспечвалі базавы ўзровень ацяплення, але пры неабходнасці выкарыстоўваліся дадатковыя электрычныя абагравальнікі.[33]
Сувязь залежала ад усенакіраванай антэны з нізкім каэфіцыентам узмацнення, якая перадавала на нізкай хуткасці, і кіраванай антэны з высокім каэфіцыентам узмацнення, якія знаходзіліся ў непасрэдным кантакце з Зямлёй. Антэна з нізкім каэфіцыентам узмацнення таксама выкарыстоўвалася для перадачы даных на касмічныя апараты на Марсіянскай арбіце.[34]
Навуковая нагрузка
Марсаход меў наступныя навуковыя прыборы:[35]
- Панарамная камера (Pancam) — даследавала тэкстуру, колер, мінералогію і структуру мясцовага рэльефу.
- Навігацыйная камера (Navcam) — манахромная з большым полем зроку, але меншай якасцю выявы, для навігацыі і кіравання.
- Мініяцюрны цеплавыпрамяняльны спектрометр (Mini-TES) — ідэнтыфікаваў перспектыўныя горныя пароды і глебы для больш падрабязнага вывучэння і вызначыў працэсы, якія іх утварылі.
- Hazcams, дзве чорна-белыя камеры з полем зроку 120 градусаў, якія давалі дадатковыя даныя аб наваколлі марсахода.
Рука марсахода ўтрымлівала наступныя інструменты:[36]
- Мёзбаўэраўскі спектрометр (MB) MIMOS II — выкарыстоўваўся для даследаванняў мінералогіі жалезазмяшчальных парод і глеб.
- Рэнтгенаўскі спектрометр альфа-часціц (APXS) — аналізаваў колькасці элементаў, якія ўваходзяць у склад горных парод і глеб.
- Магніты — для збору магнітных часціц пылу.
- Мікраскоп (MI) — атрымліваў выявы горных парод і глебы буйным планам.
- Інструмент для адкрыцця горных парод (RAT) — шліфавальная прылада для адкрыцця ўнутранага матэрыялу парод для даследавання прыборамі.
Электрычнасць
Марсаход выкарыстоўвае камбінацыю сонечных батарэй і акумулятарнай хімічнай батарэі.[37] Марсаход гэтага класа мае дзве літыевыя батарэі, кожная з якіх складаецца з 8 ячэек ёмістасцю 8 ампер-гадзін.[38] У пачатку місіі сонечныя панэлі маглі генераваць каля 900 ват-гадзін за адзін сол (марсіянскія суткі), але гэты паказчык падпадае пад уплыў розных фактараў.[37] У кратары Ігл сонечныя панэлі выраблялі каля 840 Вт·гадз, але праз некалькі месяцаў, у снежні 2004 года, генерацыя электрычнасці ўпала да 730 Вт·гадз.[39]
Як і Зямля, Марс мае сезонныя змены, і зімой адбываецца змяншэнне сонечнага святла. Аднак, паколькі марсіянскі год даўжэйшы за зямны, поры года цалкам змяняюцца прыкладна раз у 2 зямныя гады.[40] Да 2016 года MER-B перажыў сем марсіянскіх зім, падчас якіх колькасць даступнай энергіі падае, з-за чаго марсаход пазбягае працэсаў, якія спажываюць шмат энергіі.[40] Падчас першай зімы ўзровень генерацыі знізіўся да менш чым 300 Вт·гадз у дзень на працягу двух месяцаў, але пазнейшыя зімы былі не такімі суровымі.[40]
Іншым фактарам які памяншае даступную энергію з’яўляецца запыленасць атмасферы, асабліва падчас пылавых бур.[41] Пылавыя буры здараюцца даволі часта, калі Марс знаходзіцца бліжэй да Сонца.[41] Глабальныя пылавыя буры ў 2007 г. настолькі знізілі ўзровень генерацыі электрычнасці Opportunity і Spirit, што марсаходы маглі працаваць толькі некалькі хвілін кожны дзень.[41] З-за пылавых бур Opportunity перайшоў у рэжым сну 12 чэрвеня 2018 года[42][43], але так і не выйшаў на сувязь пасля заканчэння буры ў пачатку кастрычніка.[24]
Адкрыцці
Opportunity прадставіў істотныя доказы ў падтрымку асноўных навуковых мэтаў місіі: пошук і характарыстыка шырокага спектру горных парод і рэгаліту, якія ўтрымліваюць падказкі аб мінулай актыўнасці вады на Марсе. У дадатак да даследавання вады, Opportunity таксама рабіў астранамічныя і атмасферныя назіранні.
Фотаздымкі
Марсаход мог рабіць здымкі рознымі камерамі, але толькі камера PanCam мела магчымасць фатаграфаваць з выкарыстаннем розных каляровых фільтраў. Панарамныя віды звычайна складаюцца са здымкаў PanCam. Да 3 лютага 2018 г. Opportunity даслаў на Зямлю 224 642 выявы.[44][45]
Месцазнаходжанне
Націскная выява: Націсканне на подпісы адкрые дадатковыя артыкулы.
Бігль-2
Разалінд Франклін ⁂
Марс-2 Марс-6 
Саджорнер 
Чжужун
Вікінг-2 Зноскі
Знешнія спасылкі
- Старонка місіі NASA/JPL
- Узыход сонца на Марсе — відэа (02:10) (NASA ; 7 лістапада 2018 г.)
- Канец місіі Opportunity (13 лютага 2019 г.; відэа) ‒ (3:52) агляд ‒ (59:47) заключная панэль