Топ-100 Spirit

Марсоход Spirit

История марсохода

Марсоход «Spirit» или «MER-A» (Mars Exploration Rover - A) - первый ровер НАСА из двух запущенных в проекте «Mars Exploration Rover». Миссия стартовала 10 июня 2003 года, а  мягкая посадка на Марс  была совершена 4 января 2004 года, на три недели опередив посадку ровера «Opportunity» (MER-B), который был доставлен в другой район планеты. Срок работы ровера значительно превысил изначально планировавшиеся 90 солов (марсианских суток). Это произошло потому, что  солнечные элементы марсохода эффективно очищались марсианским ветром, из-за чего марсоход «Спирит» эффективно работал долгое время.

Марсоход 1 мая 2009 года (спустя более чем 5 лет после посадки), марсоход  забуксовал в песчаной дюне. Такие происшествия происходили и раньше, и следующие 8 месяцев специалисты NASA тщательно его анализировали: выполняли моделирование участка, программирование, продолжали попытки освободить марсоход. Это продолжалось до 26 января 2010 года, когда было объявлено, что ровер «Spirit»  будет использоваться как стационарная платформа.

Последний раз  связь с Землей состоялась 22 марта 2010 года, хотя специалисты «JPL» пытались  восстановить связь с марсоходом до 24 мая 2011 года. Церемония прощание со «Спиритом», состоявшаяся в штаб-квартире НАСА, транслировалась по NASA TV.

Конструкция и связь с Землей

Установка солнечных батарей на «крылья» марсохода «Спирит»Электроэнергия, необходимая для работы систем ровера, вырабатывалась панелями фотоэлементов, расположенных на «крыльях» аппарата и состоявших, для повышения надежности, из отдельных ячеек. Они были сконструированы специально для марсоходов «Спирит» и «Оппортьюнити», их конструкция предусматривала достижение максимальной освещенной площади.

Сложенный Впервые при исследования Марса были использованы солнечные батареи с тройным слоем арсенида галлия. Такие фотоэлементы могут преобразовать большее количество солнечного света, чем их устаревший вариант, установленный на марсоходе «Sojorner». Солнечные батареи марсохода содержат три слоя фотоэлементов , что позволяло выработать больше электроэнергии для зарядки аккумуляторов. Ровер был укомплектован двумя литий-ионными аккумуляторами с ёмкостью 8 А*ч каждый.

Ровер «Спирит»управлялся блоком под названием «Мозговой центр», защищенным от действия низких температур. В центре марсохода находился так называемый «Тепловой блок электроники», отвечавший за перемещение ровера, а также за управление манипулятором. Управление осуществлялось бортовым компьютером, построенном на 32-битном радиационно-стойком процессоре RAD6000 с частотой 20 МГц. В его распоряжении было 128 мегабайт оперативной памяти и 256 мегабайт постоянной памяти на флэш-накопителе.

«Холмы Колумбия - цепь невысоких холмов в кратере ГусеваТепловой блок электроники» был установлен в модуле «Электроника марсохода», находившемся точно в центре аппарата. Тепло от обогревателей удерживалось золотой плёнкой на стенках блоков, ведь ночью температура на Марсе может упасть до - 96 °C. В роли термоизоляциии выступал слой из аэрогеля - уникального материала, обладающего рекордно малой плотностью, высокой твёрдостью, прозрачностью, жаропрочностью, чрезвычайно низкой теплопроводностью и т. д. За то, что плотность аэрогеля всего в 1,5 раза больше плотности воздуха его называют «твёрдым дымом».

Земля, видимая с Марса. Снимок составлен из четырех фотографий ровера «Спирит»Марсоходы миссии «MER» для связи с землей использовали спутник «Марс Одиссей», находящийся на орбите красной планеты. Окно общения с марсоходами  составляло 16 минут, после чего спутник уходил за горизонт; марсоход «Спирит» передавал данные орбитальному аппарату в течение 10 минут. Основной объем научных данных передавался на Землю с помощью антенны марсохода, которая использовалась для связи со спутником «Марс Одиссей» в дециметровой части диапазона (UHF). Около 8 % всех данных было передано через марсианский спутник «Mars Global Surveyor», также применявшийся для ретрансляции сигнала на Землю, до его поломки в ноябре 2006 года. Небольшое количество информации было передано непосредственно с марсохода на Землю с помощью антенны X-диапазона.

Цели исследований

Внимание научной команды «Спирит» привлекли камни вулканического происхождения с интересной текстурой поверхности. 13 апреля 2006 годаГлавной целью проекта было исследование осадочных пород, которые планировалось найти в кратерах Гусева, Эребус и соседних, где предположительно находилось древнее озеро или море. Однако классических осадочных пород найдено не было, в основном были найдены образцы, имеющие вулканическую природу.

Научные цели миссии заключались в поиске и описании разнообразных горных пород и типов почвы, свидетельствующих о присутствии в прошлом воды на поверхности планеты. Планировалось:

  • найти образцы с минералами, которые отложились при воздействии осадков, испарении воды, осаждении или гидротермальной деятельности;
  • исследовать минералы, горные породы и почву на месте посадки аппарата;
  • установить характер и вид геологических процессов, влиявших на формирование рельефа местности. Механизмы этих процессов могут заключаться в водной или ветровой эрозии, отложении осадков, гидротермальных явлениях, вулканизме и образовании кратеров;
  • провести калибровку и проверку исследования поверхности, сделанного Марсианским разведывательным спутником (MRO), что поможет в оценке точности и эффективности приборов, использующихся для исследования геологии Марса с орбиты;
  • заняться поиском железосодержащих минералов, выявлением и количественной оценкой относительных величин содержания определенных типов минералов, Песчаное торнадо, заснятое навигационной  камерой  «Спирит» в кратере Гусева. 21 августа 2005 годасодержащих воду или сформировавшихся в воде, например, железосодержащих карбонатов;
  • классифицировать минералы и геологические текстуры, определить процессы их образования;
  • выяснить геологические причины, сформировавшие окружающую среду Марса в прошлом, когда на поверхности планеты находилась жидкая вода. Оценить то, насколько такие условия подходили для существования жизни.