Beləliklə, Marsda bir roverlə necə əlaqə saxlaya bilərsiniz? Fikirləşin - hətta Mars Yerdən ən yaxın məsafədə olduqda belə siqnal əlli beş milyon kilometr getməlidir! Bu, həqiqətən böyük bir məsafədir. Bəs kiçik, tənha bir rover elmi məlumatlarını və gözəl tam rəngli şəkillərini indiyə qədər və bu qədər sayda necə ötürə bilir? İlk yaxınlaşmada belə görünür (həqiqətən çox çalışdım):
Belə ki, informasiyanın ötürülməsi prosesində adətən üç əsas “fiqur” iştirak edir – Yerdəki kosmik rabitə mərkəzlərindən biri, Marsın süni peyklərindən biri və əslində, roverin özü. Gəlin köhnə Yerdən başlayaq və DSN (Deep Space Network) kosmik rabitə mərkəzləri haqqında danışaq.
Kosmik rabitə stansiyaları
NASA-nın kosmos missiyalarından hər hansı biri kosmik gəmi ilə əlaqənin sutkada 24 saat (və ya ən azı mümkün olduqda) mümkün olmasını təmin etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. əsasən). Bildiyimiz kimi, Yer öz oxu ətrafında olduqca sürətlə fırlandığı üçün siqnalın davamlılığını təmin etmək üçün məlumatların qəbulu/ötürülməsi üçün bir neçə nöqtə lazımdır. Bu nöqtələr DSN stansiyalarıdır. Onlar üç qitədə yerləşir və bir-birindən təqribən 120 dərəcə uzunluqla ayrılır ki, bu da onların bir-birinin əhatə dairəsini qismən üst-üstə düşməsinə imkan verir və bunun sayəsində kosmik gəmini sutkada 24 saat “başçılıq edir”. Bunun üçün kosmik gəmi stansiyalardan birinin əhatə dairəsini tərk etdikdə onun siqnalı digərinə ötürülür.DSN komplekslərindən biri ABŞ-da (Goldstone kompleksi), ikincisi İspaniyada (Madriddən təxminən 60 kilometr aralıda), üçüncüsü isə Avstraliyada (Kanberradan təxminən 40 kilometr aralıda) yerləşir.
Bu komplekslərin hər birinin öz antenaları var, lakin funksionallıq baxımından hər üç mərkəz təxminən bərabərdir. Antenaların özləri DSS (Deep Space Stations) adlanır və öz nömrələmələrinə malikdirlər - ABŞ-da antenalar 1X-2X, Avstraliyada antenalar 3X-4X, İspaniyada isə 5X-6X nömrələnir. Beləliklə, əgər haradasa "DSS53" eşitsəniz, bunun İspan antenalarından biri olduğuna əmin ola bilərsiniz.
Kanberra kompleksi ən çox roverlərlə əlaqə saxlamaq üçün istifadə olunur, ona görə də bu barədə bir az daha ətraflı danışaq.
Kompleksin öz internet saytı var, orada kifayət qədər maraqlı məlumatlar tapa bilərsiniz. Məsələn, çox tezliklə - bu il aprelin 13-də DSS43 antennasının 40 yaşı tamam olacaq.
Ümumilikdə, hazırda Kanberradakı stansiyada üç aktiv antena var: DSS-34 (diametri 34 metr), DSS-43 (təsirli 70 metr) və DSS-45 (yenə 34 metr). Təbii ki, mərkəzin fəaliyyət göstərdiyi illər ərzində müxtəlif səbəblərdən istismardan çıxarılan başqa antenalardan da istifadə olunub. Məsələn, ilk antenna - DSS42 - 2000-ci ilin dekabrında, DSS33 (diametri 11 metr) isə 2002-ci ilin fevralında istismardan çıxarıldı, bundan sonra atmosferin öyrənilməsi aləti kimi işini davam etdirmək üçün 2009-cu ildə Norveçə daşındı. .
Adı çəkilən işçi antenalardan birincisi, DSS34, 1997-ci ildə qurulmuş və bu cihazların yeni nəslinin ilk nümayəndəsi olmuşdur. Onun fərqləndirici xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, siqnalın qəbulu/ötürülməsi və emalı üçün avadanlıq birbaşa qabın üzərində deyil, onun altındakı otaqda yerləşir. Bu, yeməyi əhəmiyyətli dərəcədə yüngülləşdirməyə imkan verdi, həmçinin antenin özünün işini dayandırmadan avadanlıqlara xidmət göstərməyə imkan verdi. DSS34 reflektor antennadır, onun iş sxemi belə görünür:
Gördüyünüz kimi, antenin altında qəbul edilmiş siqnalın bütün işlənməsinin aparıldığı bir otaq var. Əsl antenada bu otaq yeraltıdır, ona görə də fotoşəkillərdə onu görməyəcəksiniz.
DSS34, tıklanabilir
Yayım:
- X diapazonu (7145-7190 MHz)
- S-zolağı (2025-2120 MHz)
- X diapazonu (8400-8500 MHz)
- S-zolağı (2200-2300 MHz)
- Ka-band (31,8-32,3 GHz)
- 2,0°/san
- Sürətli külək 72 km/saat
- Küləyin +88 km/saat
DSS43(tezliklə yubileyi olacaq) 1969-1973-cü illərdə tikilmiş və 1987-ci ildə təkmilləşdirilmiş daha qədim nümunədir. DSS43 planetimizin cənub yarımkürəsindəki ən böyük mobil parabolik antennadır. Çəkisi 3000 tondan çox olan nəhəng struktur təxminən 0,17 mm qalınlığında bir yağ filmi üzərində fırlanır. Lövhənin səthi 1272 alüminium paneldən ibarətdir və 4180 kvadratmetr sahəyə malikdir. 
DSS43, tıklanabilir
bəzi texniki spesifikasiyalar
Yayım:
- X diapazonu (7145-7190 MHz)
- S-zolağı (2025-2120 MHz)
- X diapazonu (8400-8500 MHz)
- S-zolağı (2200-2300 MHz)
- L diapazonu (1626-1708 MHz)
- K diapazonu (12,5 GHz)
- Ku diapazonu (18-26 GHz)
- 0,005° daxilində (göyün bir nöqtəsinə nişan alma dəqiqliyi)
- 0,25 mm daxilində (antenanın özünün hərəkət dəqiqliyi)
- 0,25°/san
- Sürətli külək 72 km/saat
- Küləyin +88 km/saat
- Maksimum dizayn - 160 km/saat
DSS45. Bu antenna 1986-cı ildə tamamlandı və əvvəlcə Uranı tədqiq edən Voyager 2 ilə əlaqə saxlamaq üçün nəzərdə tutulmuşdu. O, diametri 19,6 metr olan dairəvi əsas üzərində fırlanır, bunun üçün ikisi hərəkət edən 4 təkərdən istifadə edir. 
DSS45, tıklanabilir
bəzi texniki spesifikasiyalar
Yayım:
- X diapazonu (7145-7190 MHz)
- X diapazonu (8400-8500 MHz)
- S-zolağı (2200-2300 MHz)
- 0,015° daxilində (göyün bir nöqtəsinə nişan alma dəqiqliyi)
- 0,25 mm daxilində (antenanın özünün hərəkət dəqiqliyi)
- 0,8°/san
- Sürətli külək 72 km/saat
- Küləyin +88 km/saat
- Maksimum dizayn - 160 km/saat
Bütövlükdə kosmik rabitə stansiyası haqqında danışsaq, onun yerinə yetirməli olduğu dörd əsas vəzifəni ayırd edə bilərik:
telemetriya- kosmik vasitələrdən gələn telemetriya məlumatlarını qəbul etmək, deşifrə etmək və emal etmək. Tipik olaraq, bu məlumatlar hava ilə ötürülən elmi və mühəndislik məlumatlarından ibarətdir. Telemetriya sistemi məlumatları qəbul edir, onların dəyişilməsinə və normaya uyğunluğuna nəzarət edir və onların emalı ilə məşğul olan validasiya sistemlərinə və ya elmi mərkəzlərə ötürür.
İzləmə- izləmə sistemi Yerlə kosmik gəmi arasında ikitərəfli əlaqə imkanını təmin etməli, nəlbəkini düzgün yerləşdirmək üçün onun yerini və sürət vektorunu hesablamalıdır.
Nəzarət- mütəxəssislərə idarəetmə komandalarını kosmik gəmiyə ötürmək imkanı verir.
Monitorinq və nəzarət- DSN-nin özünün sistemlərinə nəzarət etməyə və idarə etməyə icazə verirəm
Qeyd etmək lazımdır ki, Avstraliya stansiyası hazırda 45-ə yaxın kosmik gəmiyə xidmət göstərir, ona görə də onun işləmə qrafiki aydın şəkildə tənzimlənir və əlavə vaxt əldə etmək o qədər də asan deyil. Antenaların hər biri eyni zamanda iki fərqli cihaza xidmət göstərmək üçün texniki imkanlara malikdir.
Beləliklə, roverə ötürüləcək məlumatlar Qırmızı Planetə qısa (5-20 dəqiqə) kosmik səyahətə getdikləri DSN stansiyasına göndərilir. İndi roverin özünü nəzərdən keçirməyə davam edək. Onun hansı ünsiyyət vasitələri var?
Maraq
Curiosity üç antena ilə təchiz olunub ki, onların hər biri məlumatı qəbul etmək və ötürmək üçün istifadə edilə bilər. Bunlar UHF antenası, LGA və HGA-dır. Onların hamısı roverin “arxasında” müxtəlif yerlərdə yerləşir.
HGA - Yüksək Qazanclı Antenna
MGA - Orta Qazanclı Antenna
LGA - Aşağı qazanclı antenna
UHF-Ultra Yüksək Tezlik
HGA, MGA və LGA abbreviaturalarında artıq antenna sözü olduğundan, UHF abbreviaturasından fərqli olaraq bu sözü bir daha onlara aid etməyəcəyəm.
Biz RUHF, RLGA və Yüksək Qazanclı Antenna ilə maraqlanırıq
UHF antenası ən çox istifadə olunur. Onunla rover məlumatları MRO və Odyssey peykləri vasitəsilə (bu barədə daha sonra danışacağıq) təxminən 400 meqahers tezlikdə ötürə bilər. Siqnalların ötürülməsi üçün peyklərin istifadəsinə üstünlük verilir, çünki onlar Marsın səthində tək oturan roverin özündən xeyli uzun müddət DSN stansiyalarının baxış sahəsindədirlər. Bundan əlavə, onlar roverə daha yaxın olduqlarından, sonuncular məlumat ötürmək üçün daha az güc sərf etməlidirlər. Ötürmə sürətləri Odyssey üçün 256kbps-ə, MRO üçün isə 2Mbps-ə qədər çata bilər. B O Curiosity-dən gələn məlumatların əksəriyyəti MRO peykindən keçir. UHF antennasının özü roverin arxa hissəsində yerləşir və boz silindr kimi görünür.
Curiosity həmçinin birbaşa Yerdən əmrlər almaq üçün istifadə edə biləcəyi HGA-ya malikdir. Bu antenna mobildir (Yerə doğru istiqamətləndirilə bilər), yəni ondan istifadə etmək üçün rover yerini dəyişməli deyil, HGA-nı düzgün istiqamətə çevirmək kifayətdir və bu, enerjiyə qənaət etməyə imkan verir. HGA roverin sol tərəfində təxminən ortada quraşdırılıb və diametri təxminən 30 santimetr olan altıbucaqlıdır. HGA 34 m antenalarda təxminən 160 bps və ya 70 m antenada 800 bps sürətlə məlumatları birbaşa Yerə ötürə bilər.
Nəhayət, üçüncü antenna LGA adlanır.
Bütün istiqamətlərə siqnal göndərir və qəbul edir. LGA X diapazonunda (7-8 GHz) işləyir. Bununla belə, bu antenanın gücü olduqca aşağıdır və ötürmə sürəti çox arzuolunmazdır. Buna görə də o, əsasən məlumatı ötürmək üçün deyil, qəbul etmək üçün istifadə olunur.
Fotoda LGA ön planda olan ağ qüllədir.
UHF antenası arxa planda görünür.
Qeyd etmək lazımdır ki, rover çoxlu sayda elmi məlumat yaradır və həmişə onların hamısını göndərmək olmur. NASA mütəxəssisləri əhəmiyyətə üstünlük verirlər: ilk növbədə ən yüksək prioritetli məlumat ötürüləcək və daha aşağı prioritetli məlumat növbəti ünsiyyət pəncərəsini gözləyəcək. Bəzən ən az əhəmiyyət kəsb edən məlumatlardan bəziləri tamamilə silinməlidir.
Odyssey və MRO peykləri
Beləliklə, öyrəndik ki, adətən Curiosity ilə əlaqə yaratmaq üçün peyklərdən biri şəklində "ara keçid" lazımdır. Bu, Curiosity ilə ünsiyyətin ümumiyyətlə mümkün olduğu vaxtı artırmağa, həmçinin ötürmə sürətini artırmağa imkan verir, çünki daha güclü peyk antenaları məlumatları Yerə daha yüksək sürətlə ötürməyə qadirdir.Peyklərin hər birində roverlə hər solda iki rabitə pəncərəsi var. Adətən bu pəncərələr olduqca qısadır - cəmi bir neçə dəqiqə. Fövqəladə hallarda Curiosity Avropa Kosmik Agentliyinin Mars Express Orbiter peyki ilə də əlaqə saxlaya bilər.
Mars Odyssey
Mars Odyssey
Mars Odyssey peyki 2001-ci ildə buraxılıb və əvvəlcə planetin strukturunu öyrənmək və mineralların axtarışı üçün nəzərdə tutulub. Peykin ölçüləri 2,2 x 2,6 x 1,7 metr, çəkisi isə 700 kiloqramdan çoxdur. Onun orbitinin hündürlüyü 370 ilə 444 kilometr arasında dəyişir. Bu peyk əvvəlki roverlər tərəfindən fəal şəkildə istifadə olunurdu: Spirit və Opportunity-dən alınan məlumatların təxminən 85 faizi onun vasitəsilə yayımlanırdı. Odyssey UHF diapazonunda Curiosity ilə əlaqə saxlaya bilir. Rabitə baxımından HGA, MGA (orta qazanclı antenna), LGA və UHF antenası var. Əsasən, məlumatların Yerə ötürülməsi üçün diametri 1,3 metr olan HGA istifadə olunur. Transmissiya 8406 MHz tezliyində həyata keçirilir və məlumat 7155 MHz tezliyində qəbul edilir. Şüanın bucaq ölçüsü təxminən iki dərəcədir.
Peyk alətlərinin yeri
Roverlərlə əlaqə 437 MHz (ötürmə) və 401 MHz (qəbul) tezliklərində UHF antennasından istifadə etməklə həyata keçirilir, məlumat mübadiləsi sürəti 8, 32, 128 və ya 256 kb / s ola bilər.
Marsın kəşfiyyat orbitatoru
MRO
2006-cı ildə Odyssey peykinə MRO - bu gün Curiosity-nin əsas həmsöhbəti olan Mars Reconnaissance Orbiter qoşuldu.
Bununla belə, siqnalçının işinə əlavə olaraq, MRO-nun özü təsirli elmi alətlər arsenalına malikdir və ən maraqlısı, əslində əks etdirən teleskop olan HiRISE kamerası ilə təchiz edilmişdir. 300 kilometr hündürlükdə HiRISE hər piksel üçün 0,3 metrə qədər təsvir ayırd edə bilir (müqayisə üçün Yerin peyk şəkilləri adətən hər piksel üçün təxminən 0,5 metr ayırdetmə qabiliyyətinə malikdir). MRO həmçinin heyrətamiz 0,25 metr dəqiqliklə səth stereo cütləri yarada bilər. Mövcud olan şəkillərdən ən azı bir neçəsi ilə tanış olmağınızı şiddətlə tövsiyə edirəm, məsələn,. Məsələn, Viktoriya kraterinin bu şəkli nəyə dəyər (tıklanabilir, orijinal təxminən 5 meqabaytdır):
Mən təklif edirəm ki, ən diqqətli olanlar şəkildəki Opportunity roverini tapsınlar;)
cavab (kliklənə bilər)
Nəzərə alın ki, rəngli kadrların çoxu geniş diapazonda çəkilib, ona görə də səthin parlaq mavi-yaşıl rəngdə olduğu bir kadra rast gəlsəniz, sui-qəsd nəzəriyyələri ilə məşğul olmağa tələsməyin;) Amma əmin ola bilərsiniz ki, müxtəlif atışlar eyni cinslər eyni rəngə sahib olacaqlar. Ancaq kommunikasiya sistemlərinə qayıt.
MRO, roverin antenası, bir HGA və iki LGA-ya uyğun olaraq hazırlanmış dörd antena ilə təchiz edilmişdir. Peykin istifadə etdiyi əsas antenna - HGA - üç metr diametrə malikdir və X diapazonunda işləyir. Yerə məlumat ötürmək üçün istifadə olunan odur. HGA həmçinin 100 vattlıq siqnal gücləndiricisi ilə təchiz edilmişdir.
1 - HGA, 3 - UHF, 10 - LGA (hər iki LGA birbaşa HGA üzərində quraşdırılıb)
Curiosity və MRO bir UHF antennasından istifadə edərək əlaqə qurur, rabitə pəncərəsi Solda iki dəfə açılır və təxminən 6-9 dəqiqə davam edir. MRO roverlərdən alınan məlumatlar üçün gündə 5 GB ayırır və onu Yer kürəsindəki DSN stansiyalarından birinin görmə xəttinə gələnə qədər saxlayır, sonra isə məlumatları oraya ötürür. Roverə məlumat ötürülməsi eyni prinsipə uyğun olaraq həyata keçirilir. Roverə ötürüləcək əmrləri saxlamaq üçün 30 Mb/sol ayrılmışdır.
DSN stansiyaları gündə 16 saat MRO aparır (qalan 8 saat peyk Marsın uzaq tərəfindədir və planet tərəfindən bağlandığından məlumat mübadiləsi apara bilmir), bunun 10-11-i Yerə məlumat ötürür. Tipik olaraq, peyk həftədə üç gün 70 metrlik DSN antenası ilə, iki dəfə isə 34 metrlik antenna ilə işləyir (təəssüf ki, qalan iki gündə nə edəcəyi bəlli deyil, lakin onun istirahət günləri olması ehtimalı azdır. ). Ötürmə sürəti saniyədə 0,5 ilə 4 meqabit arasında dəyişə bilər - Mars Yerdən uzaqlaşdıqca azalır və iki planet yaxınlaşdıqca artır. İndi (məqalənin dərci zamanı) Yer və Mars demək olar ki, bir-birindən maksimum məsafədədir, ona görə də ötürmə sürəti çox güman ki, çox da yüksək deyil.
NASA iddia edir ki, (peyk saytında xüsusi vidcet var) bütün fəaliyyəti dövründə MRO Yerə 187 terabitdən (!) çox məlumat ötürüb - bu, ondan əvvəl kosmosa göndərilən bütün nəqliyyat vasitələrinin birləşdiyindən çoxdur. .
Nəticə
Beləliklə, yekunlaşdıraq. Roverə idarəetmə əmrləri göndərilərkən aşağıdakılar baş verir:- JPL mütəxəssisləri əmrləri DSN stansiyalarından birinə göndərirlər.
- Peyklərdən biri ilə əlaqə seansı zamanı (çox güman ki, MRO olacaq) DSN stansiyası ona bir sıra əmrlər ötürür.
- Peyk məlumatları daxili yaddaşda saxlayır və roverlə növbəti əlaqə pəncərəsini gözləyir.
- Rover giriş zonasında olduqda, peyk ona idarəetmə əmrlərini ötürür.
Roverdən Yerə məlumat ötürərkən hər şey tərs qaydada baş verir:
- Rover öz elmi məlumatlarını daxili yaddaşda saxlayır və növbəti peyk rabitəsi pəncərəsini gözləyir.
- Peyk mövcud olduqda, rover ona məlumat göndərir.
- Peyk məlumatları qəbul edir, yaddaşında saxlayır və DSN stansiyalarından birinin mövcudluğunu gözləyir.
- DSN mövcud olduqda, peyk alınan məlumatları ona göndərir.
- Nəhayət, siqnalı qəbul etdikdən sonra DSN stansiyası onu deşifrə edir və qəbul edilən məlumatları kimlər üçün nəzərdə tutulduğuna göndərir.
Ümid edirəm ki, Curiosity ilə əlaqə qurma prosesini az-çox qısaca təsvir edə bilmişəm. Bütün bu məlumatlar (on Ingilis dili; üstəlik çoxlu əlavələr yığını, o cümlədən, məsələn, peyklərin hər birinin necə işlədiyinə dair kifayət qədər ətraflı texniki hesabatlar) müxtəlif JPL veb-saytlarında mövcuddur və nə ilə maraqlandığınızı biləndən sonra tapmaq çox asandır.
Zəhmət olmasa hər hansı səhv və yazı səhvlərini bildirin!
Sorğuda yalnız qeydiyyatdan keçmiş istifadəçilər iştirak edə bilər. Zəhmət olmasa, gəlin.
6 avqust 2012-ci ildə Curiosity eniş aparatı Marsın səthinə endi. Növbəti 23 ay ərzində rover planetin səthini, mineraloji tərkibini və radiasiya spektrini öyrənəcək, həyat izlərini axtaracaq, həmçinin insanın eniş ehtimalını qiymətləndirəcək.
Əsas tədqiqat taktikası yüksək keyfiyyətli kameralarla maraqlı qayaları axtarmaqdır. Əgər onlar peyda olarsa, o zaman rover uzaqdan lazerlə tədqiq olunan qayanı şüalandırır. Spektral analizin nəticəsi mikroskop və rentgen spektrometri ilə manipulyatorun çıxarılmasının lazım olub-olmadığını müəyyən edir. Curiosity daha sonra nümunəni çıxarıb əlavə analiz üçün daxili laboratoriyadakı 74 stəkandan birinə yükləyə bilər.
Bütün böyük kuzov dəsti və xarici yüngülliyi ilə aparat avtomobilin kütləsinə (900 kq) və Marsın səthində 340 kq ağırlığındadır. Bütün avadanlıqlar ən azı 14 il istifadə müddəti olan Boeing radioizotop termoelektrik generatorundan alınan plutonium-238-in parçalanma enerjisi ilə işləyir. Hazırda 2,5 kVt/saat istilik enerjisi və 125 Vt elektrik enerjisi istehsal edir, zaman keçdikcə elektrik enerjisi istehsalı 100 Vt-a qədər azalacaq.
Roverdə eyni anda bir neçə fərqli kamera quraşdırılıb. Mast Camera 1600x1200 piksel təsvir ölçülü şəkillər çəkə bilən (stereoskopik olanlar da daxil olmaqla) iki qeyri-eyni adi rəngli kameradan ibarət sistemdir və roverlər üçün yeni olan, aparatla sıxılmış 720p video axını (1280x720) qeyd edir. Qəbul edilmiş materialı saxlamaq üçün sistemdə kameraların hər biri üçün 8 giqabayt fləş yaddaş var - bir neçə min şəkil və bir neçə saatlıq video çəkiliş yerləşdirmək üçün kifayətdir. Şəkillərin və videoların emalı Curiosity idarəedici elektronikasında yük olmadan gedir. İstehsalçı tərəfindən böyütmə konfiqurasiyasına malik olmasına baxmayaraq, sınaq üçün vaxt olmadığı üçün kameralarda zoom yoxdur.
MastCam-dən şəkil illüstrasiya. Marsın səthinin rəngli panoramaları artıq bir neçə şəkli bir-birinə yapışdırmaqla əldə edilir. MastCam kameraları təkcə qırmızı planetin havası ilə ictimaiyyəti əyləndirmək üçün deyil, həm də manipulyator tərəfindən nümunələrin çıxarılmasında və hərəkət zamanı köməkçi kimi istifadə olunacaq.
Mastda həmçinin ChemCam sisteminin bir hissəsidir. Bu, lazer qığılcım emissiya spektrometri və cüt-cüt işləyən görüntüləmə qurğusudur: tədqiq olunan süxurun kiçik bir hissəsinin buxarlanmasından sonra, 5 ns-lik lazer impulsu nəticədə yaranan plazma şüalanmasının spektrini təhlil edir, bu da elementar elementləri təyin edir. nümunənin tərkibi. Bu vəziyyətdə manipulyatoru uzatmaq lazım deyil.
Avadanlığın ayırdetmə qabiliyyəti əvvəlki roverlərdə quraşdırılandan 5-10 dəfə yüksəkdir. 7 metrdən ChemCam tədqiq olunan süxurun növünü (məsələn, vulkanik və ya çöküntü), torpaq və qaya quruluşunu müəyyən edə, dominant elementləri izləyə, kristal strukturunda su molekulları ilə buz və mineralları tanıya, qayalarda eroziya izlərini ölçə və vizual yardım edə bilər. manipulyatorla süxurların tədqiqində.
ChemCam-ın dəyəri 10 milyon dollar təşkil edirdi (ekspedisiyanın bütün dəyərinin yarısından azdır). Sistem dirəkdəki lazerdən və korpusun içindəki üç spektroqrafdan ibarətdir, şüalanma fiber optik işıq bələdçisi vasitəsilə verilir.
Roverin manipulyatoru 12,5 mikrometrə qədər kiçik detalları göstərə bilən 1600×1200 piksel təsvirlər çəkməyə qadir olan Mars Hand Lens Imager ilə təchiz olunub. Kamera həm gündüz, həm də gecə işləməsi üçün ağ işıqlandırmaya malikdir. Ultrabənövşəyi işıqlandırma, karbonat və buxarlanma minerallarının emissiyasına səbəb olmaq üçün lazımdır, onların olması suyun Marsın səthinin formalaşmasında iştirak etdiyini göstərir.
Xəritəçəkmə məqsədləri üçün Mars Descent Imager (MARDI) kamerasından istifadə edilib ki, bu da avtomobilin enməsi zamanı 8 giqabaytlıq fleş yaddaşda 1600 × 1200 piksel ölçülü şəkilləri qeydə alıb. Səth bir neçə kilometr uzaqlaşdıqdan sonra kamera saniyədə beş rəngli fotoşəkil çəkməyə başladı. Əldə edilən məlumatlar Curiosity yaşayış mühitinin xəritəsini tərtib etməyə imkan verəcək.
Roverin yan tərəflərində baxış bucağı 120 dərəcə olan iki cüt qara-ağ kamera var. Hazcams sistemi manipulyatorun manipulyasiyası və uzadılması zamanı istifadə olunur. Mastda 45 dərəcə baxış bucağı olan iki qara və ağ kameradan ibarət Navcams sistemi var. Rover proqramları gözlənilməz maneələrlə toqquşmanın qarşısını alan bu kameralardan alınan məlumatlar əsasında daim paz şəkilli 3D xəritə qurur. Curiosity-dən ilk kadrlardan biri Hazcam kamerasından çəkilmiş şəkildir.
Roverdə hava şəraitini ölçmək üçün monitorinq stansiyası quraşdırılıb. mühit Təzyiq, atmosfer və səth temperaturu, küləyin sürəti və ultrabənövşəyi radiasiyanı ölçən (Rover Ətraf Mühitin Monitorinqi Stansiyası). REMS Mars tozundan qorunur.
NASA Qırmızı Planetə daha bir rover göndərdi. Ölkəmizdə bu planetlə bağlı layihələrdən fərqli olaraq, amerikalı tədqiqatçılar bu cür missiyaları kifayət qədər uğurla həyata keçirə bilirlər. Xatırladaq ki, Curiosity-nin rusiyalı analoqu - Phobos-Grunt aşağı Yer orbitinə daxil olan zaman proqram xətası səbəbindən uğursuzluğa düçar olub.
Curiosity missiyasının məqsədləri. Maraq sadəcə bir gezici deyil. Layihə Mars Elm Laboratoriyası missiyasının bir hissəsi olaraq həyata keçirilir və bir sıra problemləri həll etmək üçün hazırlanmış çoxlu elmi avadanlıqların quraşdırıldığı platformadır.
Curiosity-nin qarşısında duran ilk vəzifə orijinal deyil - bu sərt planetdə həyat axtarışı. Bunun üçün yeni nəsil rover üzvi karbon birləşmələrinin təbiətini aşkar edib öyrənməli olacaq. Hidrogen, azot, fosfor, oksigen, karbon və kükürd kimi maddələri tapın. Bu cür maddələrin olması həyatın yaranması üçün ilkin şərtlərdən xəbər verir.
Bundan əlavə, Curiosity-ə başqa vəzifələr də verilir. Rover öz avadanlığının köməyi ilə planetin iqlimi və geologiyası haqqında məlumat ötürməli, həmçinin insanın enişinə hazırlaşmalıdır.
Curiosity roverinin xüsusiyyətləri. Curiosity uzunluğu 3 metr, eni isə 2,7 metrdir. O, 51 sm-lik altı təkərlə təchiz olunub. Hər təkər müstəqil elektrik mühərriki ilə işləyir. Ön və arxa təkərlər roverin düzgün istiqamətə dönməsinə kömək edəcək. Xüsusi dizayn sayəsində və optimal diametr, Curiosity 75 sm hündürlüyü olan maneəni dəf etməyi və saatda 90 metr sürətlənməyi bacarır.
Rover mini reaktorla işləyir. İçinə yerləşdirilən plutonium-238 14 il istismara davam edəcək. From günəş panelləri Mars atmosferinin böyük tozluluğu probleminə görə imtina etmək qərarına gəlib.
Curiosity roverinin uçuşu və enişi. Curiosity roverinin eniş yeri olaraq Geyl Krateri seçildi. Problem yaratmayan olduqca düz bir yer.
Rover iki mərhələli Atlantis-5 541 raketi ilə geostasionar orbitə çıxarılıb.Stansiya buradan Marsa gedəcək. Və burada çox maraqlı bir an başlayır - Curiosity-nin enişi.
Marsın atmosferi olduqca mürəkkəbdir. Onun sıx təbəqələri eniş mühərriklərinə bu prosesi düzəltməyə imkan vermir. Buna görə də, bu çətinlikləri aşmalı olan olduqca maraqlı bir texnologiya hazırlanmışdır.
Atmosferə daxil olarkən Curiosity xüsusi qoruyucu kapsulun içərisinə qatlanacaq. From yüksək temperatur yüksək sürətlə atmosferin sıx təbəqələrinə daxil olduqda, fenol-formaldehid qatranı ilə hopdurulmuş karbon liflərindən ibarət xüsusi örtüklə qorunacaqdır.
Marsın sıx atmosferində cihazın sürəti 6 km/s-dən səs sürətindən 2 dəfə aşağı düşəcək. Düşmüş balastlar kapsulun vəziyyətini düzəldəcəkdir. İstilikdən qoruyan “pərdə” atılacaq və 470 m/s sürətlə səsdən sürətli paraşüt açılacaq.
Planetdən 3,7 km hündürlükdən keçərkən roverin aşağı hissəsində quraşdırılmış kamera işə düşməlidir. O, planetin səthinin şəkillərini çəkəcək, yüksək keyfiyyətli çərçivələr Curiosity-nin enməli olduğu yerlə bağlı problemlərin qarşısını almağa kömək edəcək.
Bütün bu müddət ərzində paraşüt əyləc funksiyasını yerinə yetirdi və Qırmızı Planetdən 1,8 km yüksəklikdə rover enmə blokundan ayrıldı və daha sonra eniş eniş mühərrikləri ilə təchiz edilmiş platformadan istifadə edilərək həyata keçiriləcək.
Dəyişən təkan mühərrikləri platformanın mövqeyini tənzimləyir. Bu nöqtədə, Curiosity parçalanmağa və eniş üçün hazırlaşmağa vaxt tapmalıdır. Bu prosesi kifayət qədər hamar etmək üçün başqa bir texnologiya - "uçan kran" icad edildi.
“Uçan kran” platforma 7,5 metr hündürlükdə uçarkən roveri rəvan şəkildə planetin səthinə endirəcək 3 kabeldən ibarətdir.
Curiosity roverinin avadanlığı. Curiosity roverində çoxlu sayda elmi avadanlıq var. Onların arasında rusiyalı mütəxəssislər tərəfindən hazırlanmış bir cihaz da var. Rover kifayət qədər həssas robot qolu ilə təchiz olunub. Torpaq və qaya nümunələrini toplamağa imkan verən qazma, kürək və digər avadanlıq quraşdırılmışdır.
Roverdə 10 alət var, onlardan bəzilərini aşağıda təsvir edəcəyik.
MastCam roverin üstündəki hündür dirəkdə yerləşən kameradır. O, Yer kürəsində bir şəkil alaraq cihazı idarə edəcək operatorların gözüdür.
SAM torpaq nümunələrini təhlil etməyə imkan verən kütləvi spektrometr, lazer spektrometri və “bir şüşədə” qaz xromatoqrafıdır. Məhz SAM üzvi birləşmələri, azot, oksigen və hidrogeni tapmalıdır.
Robot qolu nümunələri roverdə SAM aləti tərəfindən yoxlanılacaq xüsusi yerə çatdırmalıdır.
CheMin- süxurların təhlili üçün başqa bir cihaz. Kimyəvi və mineral birləşmələri müəyyənləşdirir.
checam Curiositi roverində ən maraqlı avadanlıqdır. Sadə dillə desək, bu, roverdən 9 metr məsafədə torpaq və ya qaya nümunələrini əritməyə qadir olan və cütləri araşdıraraq onların quruluşunu təyin etməli olan bir lazerdir.
APXS- nümunələri rentgen şüaları və alfa hissəcikləri ilə şüalandırmaqla onları müəyyən edə biləcək spektrometr. APXS roverin robot qolunda oturur.
DAN- soydaşlarımız tərəfindən hazırlanmış cihaz. O, hətta planetin səthinin altındakı dayaz dərinlikdə də suyun və ya buzun varlığını aşkar edə bilir.
RAD- planetdə radioaktiv şüalanmanın olmasını müəyyən edəcək.
REMS Curiosity-də həssas meteoroloji stansiyadır.
Curiosity rover insanlığın bizi aparacaq iddialı layihəsidir yeni səviyyə Marsın öyrənilməsi. Bu aparatla Qırmızı Planetə eniş və tədqiq etmək bəşəriyyəti çoxdan narahat edən iki suala cavab verməyə kömək edəcək: Marsda həyat varmı və bu planeti yaxın gələcəkdə müstəmləkə etmək mümkündürmü.
- ChemCam uzaqdan idarə etmək üçün alətlər toplusudur kimyəvi analiz müxtəlif nümunələr. İş aşağıdakı kimi aparılır: lazer tədqiq olunan obyektdə bir sıra çəkilişlər aparır. Sonra buxarlanmış süxurun buraxdığı işığın spektri təhlil edilir. ChemCam ondan 7 metr məsafədə yerləşən obyektləri öyrənə bilər. Alət təxminən 10 milyon dollara başa gəldi (1,5 milyon dollar artıq xərc). Normal rejimdə lazer avtomatik olaraq obyektə fokuslanır.
- MastCam: Çoxlu spektral filtrləri olan ikili kamera sistemi. 1600 × 1200 piksel ölçüsündə təbii rənglərdə şəkil çəkmək mümkündür. 720p (1280 × 720) rezolyusiyaya malik video saniyədə 10 kadr sürətlə çəkilir və aparat tərəfindən sıxılır. İlk kamera, Orta Bucaqlı Kamera (MAC) fokus uzunluğu 34 mm və 15 dərəcə baxış sahəsinə malikdir, 1 km məsafədə 1 piksel 22 sm-ə bərabərdir.
- Dar Bucaqlı Kamera (NAC), fokus uzunluğu 100 mm, 5,1 dərəcə baxış sahəsi, 1 km məsafədə 1 piksel 7,4 sm-ə bərabərdir. Hər kamerada 5500-dən çox xam təsviri saxlaya bilən 8 GB flash yaddaş var; JPEG sıxılma və itkisiz sıxılma üçün dəstək var. Kameralarda 2,1 m-dən sonsuzluğa qədər obyektlərə fokuslanmağa imkan verən avtomatik fokus funksiyası var. İstehsalçı tərəfindən böyütmə konfiqurasiyasına malik olmasına baxmayaraq, sınaq üçün vaxt olmadığı üçün kameralarda zoom yoxdur. Hər kamerada daxili Bayer RGB filtri və 8 dəyişdirilə bilən IR filtri var. 1024 × 1024 piksel qara-ağ şəkilləri çəkən Spirit and Opportunity (MER) panoramik kamerası ilə müqayisədə MAC MastCam 1,25 dəfə, NAC MastCam isə 3,67 dəfə bucaq təsvirinə malikdir.
- Mars Hand Lens Imager (MAHLI): Sistem qayaların və torpağın mikroskopik şəkillərini çəkmək üçün istifadə edilən roverin robot qoluna bərkidilmiş kameradan ibarətdir. MAHLI 1600 × 1200 piksel və hər piksel üçün 14,5 mikrona qədər şəkil çəkə bilər. MAHLI-nin fokus uzunluğu 18,3 mm-dən 21,3 mm-ə qədər və baxış sahəsi 33,8 ilə 38,5 dərəcə arasındadır. MAHLİ həm ağ, həm də ultrabənövşəyi rəngə malikdir LED arxa işığı qaranlıqda işləmək və ya flüoresan işıqlandırmadan istifadə etmək üçün. Ultrabənövşəyi işıqlandırma, karbonat və buxarlanma minerallarının emissiyasına səbəb olmaq üçün lazımdır, onların olması suyun Marsın səthinin formalaşmasında iştirak etdiyini göstərir. MAHLI 1 mm kimi kiçik obyektlərə fokuslanır. Sistem təsvirin işlənməsini vurğulayaraq bir neçə şəkil çəkə bilər. MAHLI keyfiyyət itkisi olmadan xam şəkli saxlaya və ya JPEG faylını sıxışdıra bilər.
- MSL Mars Descent Imager (MARDI): Marsın səthinə enmə zamanı MARDI 1,3 ms ekspozisiya müddəti ilə 1600 × 1200 piksel rəngli təsvir ötürdü, kamera 3,7 km məsafədə başladı və 5 məsafədə bitdi. metr səthindən Mars, saniyədə 5 kadr tezliyi ilə rəngli bir görünüş çəkdi, çəkiliş təxminən 2 dəqiqə davam etdi. 1 piksel 2 km məsafədə 1,5 metrə, 2 metr məsafədə isə 1,5 mm-ə bərabərdir, kameranın baxış bucağı 90 dərəcədir. MARDI 4000-dən çox fotoşəkil saxlaya bilən 8 GB daxili yaddaşa malikdir. Kamera çəkilişləri eniş yerində ətraf ərazini görməyə imkan verib. Juno kosmik gəmisi üçün hazırlanmış JunoCam MARDI texnologiyasına əsaslanır.
- Alfa hissəcikli rentgen spektrometri (APXS): Bu cihaz alfa hissəciklərini şüalandıracaq və süxurun elementar tərkibini müəyyən etmək üçün rentgen spektrlərini əlaqələndirəcək. APXS, əvvəllər Mars Pathfinder və Mars Exploration Rovers tərəfindən istifadə edilən Hissəciklərin Təsirli X-ray Emissiyasının (PIXE) bir formasıdır. APXS Kanada Kosmik Agentliyi tərəfindən hazırlanıb. MacDonald Dettwiler (MDA) - Canadarm və RADARSAT quran Kanada aerokosmik şirkəti APXS-nin dizaynı və tikintisinə cavabdehdir. APXS inkişaf komandasına Guelph Universiteti, Nyu-Brunsvik Universiteti, Qərbi Ontario Universiteti, NASA, Kaliforniya Universiteti, San Dieqo və Kornell Universitetindən üzvlər daxildir.
- In-Situ Mars Qaya Təhlili (CHIMRA) üçün Toplama və İdarəetmə: CHIMRA torpağı götürən 4x7 sm ölçülü vedrədir. CHIMRA-nın daxili boşluqlarında 150 mikron hücrəli ələkdən keçir, bu da vibrasiya mexanizminin işləməsi ilə kömək edir, artıqlığı çıxarılır və növbəti hissə ələkdən keçirilməyə göndərilir. Ümumilikdə, vedrədən nümunə götürmə və torpağın süzülməsinin üç mərhələsi var. Nəticədə, torpaq qəbuledicisinə göndərilən tələb olunan fraksiyadan bir az toz roverin gövdəsində qalır və artıqlığı atılır. Nəticədə, analiz üçün bütün kovadan 1 mm-lik bir torpaq təbəqəsi gəlir. Hazırlanmış toz CheMin və SAM cihazları ilə yoxlanılır.
- CheMin: Chemin rentgen floresan aləti və rentgen şüalarının difraksiyasından istifadə edərək kimyəvi və mineraloji tərkibi yoxlayır. CheMin dörd spektrometrdən biridir. CheMin Marsda mineralların bolluğunu müəyyən etməyə imkan verir. Alət NASA-nın Ames Araşdırma Mərkəzində və NASA-nın Reaktiv Hərəkət Laboratoriyasında David Blake tərəfindən hazırlanıb. Rover qayaları qazacaq və nəticədə yaranan toz alət tərəfindən toplanacaq. Sonra rentgen şüaları toz üzərinə yönəldiləcək, mineralların daxili kristal quruluşu şüaların difraksiya sxemində əks olunacaq. Müxtəlif minerallar üçün rentgen şüalarının difraksiyası fərqlidir, ona görə də difraksiya nümunəsi alimlərə maddənin strukturunu müəyyən etməyə imkan verəcək. Atomların parlaqlığı və difraksiya nümunəsi haqqında məlumat xüsusi hazırlanmış 600x600 piksellik E2V CCD-224 matrisi tərəfindən alınacaq. Curiosity-də nümunə analizi üçün 27 hüceyrə var, bir nümunəni öyrəndikdən sonra hüceyrə təkrar istifadə edilə bilər, lakin onun üzərində aparılan analiz əvvəlki nümunədən çirklənmə səbəbindən daha az dəqiqliyə malik olacaq. Beləliklə, roverin nümunələri tam öyrənmək üçün cəmi 27 cəhdi var. Daha 5 möhürlənmiş hüceyrə Yerdən nümunələri saxlayır. Onlar cihazın Mars şəraitində işini yoxlamaq üçün lazımdır. Cihazın işləməsi üçün -60 dərəcə Selsi temperaturu lazımdır, əks halda DAN cihazından müdaxilə müdaxilə edəcək.
- Marsda Nümunə Analizi (SAM): SAM alət dəsti bərk nümunələri, üzvi maddələri və atmosfer tərkibini təhlil edəcək. Alət Goddard Space Flight Center, Inter-Universitaire Laboratory, French CNRS və Honeybee Robotics və bir çox digər tərəfdaşlar tərəfindən hazırlanmışdır.
- Radiasiya qiymətləndirmə detektoru (RAD), "Radiasiya qiymətləndirmə detektoru": Bu cihaz Marsa gələcək ekspedisiyaların üzvlərinə təsir edəcək fon radiasiyasının səviyyəsini qiymətləndirmək üçün məlumat toplayır. Qurğu, demək olar ki, roverin "ürəyində" quraşdırılıb və bununla da kosmik gəminin içərisində astronavtı imitasiya edir. RAD hələ Yer orbitində olarkən MSL üçün ilk elmi cihazlar tərəfindən işə salındı və cihazın daxilində - sonra Marsın səthində işlədiyi müddətdə roverin içərisində radiasiya fonunu qeyd etdi. O, iki növ şüalanmanın intensivliyi haqqında məlumat toplayır: yüksək enerjili qalaktik şüalar və Günəşin buraxdığı hissəciklər. RAD Almaniyada Cənub-Qərb Tədqiqat İnstitutu (SwRI) tərəfindən Christian-Albrechts-Universität zu Kiel qrupunda yerdənkənar fizika üçün NASA-nın Baş Qərargahındakı Kəşfiyyat Sistemləri Missiya Müdirliyinin və Almaniyanın maliyyə dəstəyi ilə hazırlanmışdır.
- Neytronların Dinamik Albedosu (DAN): Neytronların Dinamik Albedosu (DAN) Federal Kosmik Agentliyi (Roskosmos) tərəfindən təmin edilən Marsın səthi yaxınlığında hidrogen, su buzu aşkar etmək üçün istifadə olunur. Avtomatika Elmi-Tədqiqat İnstitutunun birgə inkişafıdır. N. L. Duxov Rosatomda (puls neytron generatoru), Rusiya Elmlər Akademiyasının Kosmik Tədqiqatlar İnstitutunda (aşkar bölməsi) və Birgə Nüvə Tədqiqatları İnstitutunda (kalibrləmə). Cihazın inkişafının dəyəri təxminən 100 milyon rubl təşkil etdi. Cihazın şəkli. Qurğuya impulslu neytron mənbəyi və neytron şüalanma detektoru daxildir. Generator Marsın səthinə doğru qısa, güclü neytron impulsları buraxır. Nəbz müddəti təqribən 1 μs, axının gücü hər impuls üçün 14 MeV enerji ilə 10 milyon neytrona qədərdir. Hissəciklər Marsın torpağına 1 m dərinliyə nüfuz edir, burada əsas qaya əmələ gətirən elementlərin özəkləri ilə qarşılıqlı əlaqədə olur, nəticədə onlar yavaşlayır və qismən udulur. Qalan neytronlar qəbuledici tərəfindən əks olunur və qeydə alınır. Dəqiq ölçmələr 50 -70 sm dərinliyə qədər mümkündür. Qırmızı Planetin səthinin aktiv tədqiqi ilə yanaşı, cihaz səthin təbii radiasiya fonuna (passiv tədqiqat) nəzarət edə bilir.
- Rover ətraf mühitin monitorinqi stansiyası (REMS): İspaniyanın Təhsil və Elm Nazirliyi tərəfindən bir sıra meteoroloji alətlər və ultrabənövşəyi sensor təmin edilmişdir. Javier Gomez-Elviranın rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu, Astrobiologiya Mərkəzi (Madrid) tərəfdaş kimi Finlandiya Meteorologiya İnstitutunu əhatə edir. Atmosfer təzyiqini, rütubəti, küləyin istiqamətini, hava və yerin temperaturunu, ultrabənövşəyi şüalanmanı ölçmək üçün onu kameranın dirəyinə quraşdırdıq. Bütün sensorlar üç hissədə yerləşir: iki bum roverə bərkidilir, Uzaqdan Zondlama Mast (RSM), Ultrabənövşəyi Sensor (UVS) roverin yuxarı dirəyində və Alət İdarəetmə Bölməsi (ICU) içəridədir. Bədən. REMS yerli hidroloji şərait, ultrabənövşəyi şüaların zərərli təsirləri və yeraltı həyat haqqında yeni anlayışlar verəcək.
- MSL giriş enməsi və eniş cihazları (MEDLI): MEDLI-nin əsas məqsədi atmosfer mühitini öyrənməkdir. Roverlə enən nəqliyyat vasitəsi atmosferin sıx təbəqələrində yavaşladıqdan sonra istilik qoruyucusu ayrıldı - bu müddət ərzində Mars atmosferi haqqında lazımi məlumatlar toplandı. Bu məlumatlar atmosferin parametrlərini müəyyən etməyə imkan verən gələcək missiyalarda istifadə olunacaq. Onlar həmçinin Marsa gələcək missiyalarda eniş vasitəsinin dizaynını dəyişdirmək üçün istifadə edilə bilər. MEDLI üç əsas alətdən ibarətdir: MEDLI Integrated Sensor Plugs (MISP), Marsa Entry Atmospheric Data System (MEADS) və Sensor Support Electronics (SSE).
- Təhlükədən yayınma kameraları (Hazcams): Roverdə avtomobilin yanlarında yerləşən iki cüt qara-ağ naviqasiya kamerası var. Onlar roverin hərəkəti zamanı təhlükənin qarşısını almaq və manipulyatoru qayalara və torpağa təhlükəsiz nişan almaq üçün istifadə olunur. Kameralar 3D təsvirlər hazırlayır (hər kameranın baxış sahəsi 120 dərəcədir), roverdən qabaqda olan ərazinin xəritəsini çəkir. Tərtib edilmiş xəritələr roverə təsadüfi toqquşmaların qarşısını almağa imkan verir və maneələri dəf etmək üçün lazımi yolu seçmək üçün cihazın proqram təminatı tərəfindən istifadə olunur.
- Naviqasiya kameraları (Navcams): Naviqasiya üçün rover roverin hərəkətini izləmək üçün dirəyə quraşdırılmış bir cüt qara-ağ kameradan istifadə edir. Kameralar 45 dərəcə baxış sahəsinə malikdir və 3D təsvirlər yaradır. Onların həlli ölçüsü 2 santimetr olan obyekti 25 metr məsafədən görməyə imkan verir.
Qarşımızda çılpaq və cansız bir səhra var. Üfüq kraterin kənarı ilə qeyd olunur, mərkəzdə beş kilometrlik zirvə yüksəlir.
Qarşımızda çılpaq və cansız bir səhra var. Üfüq kraterin kənarı ilə qeyd olunur, mərkəzdə beş kilometrlik zirvə yüksəlir. Roverin təkərləri və panelləri ayaqlarımızın altında parıldayır. Narahat olmayın: biz Londondayıq, burada unikal Data Rəsədxanası geoloqlara Mars səhrasına addım atmağa və indiyə qədər kosmosa gedən ən mürəkkəb robot olan Curiosity ilə çiyin-çiyinə işləməyə imkan verir.
Monitorlarda parlayan panorama roverin Yerə göndərdiyi kadrlardan ibarətdir. Mavi səma aldatmamalıdır: Marsda tutqun bir sarıdır, lakin insan gözü Yer atmosferimizin səpələdiyi işığın yaratdığı kölgələrlə daha çox tanışdır. Buna görə də, şəkillər işlənir və qeyri-təbii rənglərdə nümayiş etdirilir, bu da hər bir çınqıl daşını sakitcə yoxlamağa imkan verir. London İmperial Kollecinin professoru Sanjev Qupta “Geologiya sahə elmidir” dedi. - Biz çəkiclə yerdə gəzməyi sevirik. Termosdan qəhvə tökün, tapıntıları yoxlayın və laboratoriya üçün ən maraqlısını seçin”. Marsda nə laboratoriyalar, nə də termoslar yoxdur, lakin geoloqlar ora öz elektron həmkarı olan Curiosity-ni göndərdilər. Qonşu planet uzun müddətdir ki, bəşəriyyəti maraqlandırır və biz bu barədə nə qədər çox məlumat əldə ediriksə, gələcək müstəmləkəçilik haqqında nə qədər tez-tez danışırıqsa, bu marağın səbəbləri bir o qədər ciddi olur.
Bir zamanlar Yer və Mars çox oxşar idi. Hər iki planetdə maye su okeanları və görünür, kifayət qədər sadə üzvi maddələr var idi. Marsda, Yerdə olduğu kimi, vulkanlar püskürdü, qalın bir atmosfer fırlandı, lakin bir uğursuz anda bir şey səhv oldu. "Biz bu yerin milyardlarla il əvvəl necə olduğunu və niyə bu qədər dəyişdiyini anlamağa çalışırıq" dedi Caltech-in geologiya professoru Con Qrötzinger müsahibəsində. “Biz suyun olduğuna inanırıq, lakin onun həyatı dəstəkləyə biləcəyini bilmirik. Əgər bacarsaydı, onu dəstəklədimi? Əgər belədirsə, daşlarda hər hansı bir dəlilin qorunub saxlanmadığı məlum deyil. Bütün bunları aşkar etmək ovçu geoloqun işi idi.
Maraq müntəzəm və diqqətlə çəkilir, özünüzü yoxlamağa və ümumi vəziyyətinizi qiymətləndirməyə imkan verir. Bu "selfie" MAHLI kamerası ilə çəkilmiş şəkillərdən ibarətdir. Şəkillər birləşdirildikdə demək olar ki, görünməz olduğu ortaya çıxan üç birgə manipulyatorda yerləşir. Zərbəli qazma, boş nümunələri toplamaq üçün çömçə, onları süzmək üçün ələk, daşları tozdan təmizləmək üçün metal fırçalar çərçivəyə daxil olmayıb. Analiz üçün MAHLI makro kamerası və APXS rentgen spektrometri də görünməzdir. kimyəvi birləşmə nümunələri.
1. Güclü rover sistemlərində kifayət qədər günəş panelləri olmayacaq və o, radioizotop termoelektrik generatordan (RTG) enerji alır. Korpusun altındakı 4,8 kq plutonium-238 dioksid gündəlik 2,5 kVt/saat enerji verir. Soyuducu radiatorun bıçaqları görünür.
2. ChemCam cihazının lazeri 7 m-ə qədər məsafədə daşı buxarlayan və hədəfin tərkibini müəyyən etmək üçün yaranan plazmanın spektrini təhlil etməyə imkan verən 50-75 nanosaniyə impulslar istehsal edir.
3. Bir cüt MastCam rəngli kamera müxtəlif IR filtrləri vasitəsilə çəkiliş aparır.
4. REMS meteoroloji stansiyası təzyiq və külək, temperatur, rütubət və UV səviyyələrinə nəzarət edir.
5. Alətlər və qurğular dəsti ilə manipulyator (görünməz).
6. SAM - qaz xromatoqrafı, kütlə spektrometri və lazer spektrometri
buxarlanmış nümunələrdə və atmosferdə uçucu maddələrin tərkibini müəyyən etmək.
7. CheMin qrunt nümunələrinin tərkibini və mineralogiyasını rentgen şüalarının difraksiya sxemindən öyrənir.
8. RAD radiasiya detektoru Yerə yaxın orbitdə hələ də işləyirdi və Marsa uçuş zamanı məlumat toplayırdı.
9. DAN neytron detektoru su molekullarında bağlanmış hidrogeni aşkar edə bilir. Bu, roverin işinə Rusiyanın töhfəsidir.
10. Mars Reconnaissance Orbiter (təxminən 2 Mbit/s) və Mars Odyssey (təxminən 200 Mbit/s) peykləri ilə əlaqə saxlamaq üçün anten korpusu.
11. X diapazonunda (0,5-32 kbps) Yerlə birbaşa əlaqə üçün antena.
12. Eniş zamanı MARDI kamerası eniş yerinin təfərrüatlı görünüşünü təmin edən yüksək rezolyusiyaya malik rəngli görüntülər çəkdi.
13. Ətraf ərazinin 3D modellərini yaratmaq üçün sağ və sol cüt qara və ağ Navcams kameraları.
14. Təmiz nümunələri olan panel roverin kimyəvi analizatorlarının işini yoxlamağa imkan verir.
15. Ehtiyat qazma uçları.
16. Vedrədən hazırlanmış nümunələr MAHLI makro kamerası və ya APXS spektrometri tərəfindən müayinə üçün bu qaba tökülür.
17. 20-düymlük təkər diskləri, müstəqil ötürücülü, titan yaylı spirallarda. Olukların buraxdığı izlərə görə, torpağın xüsusiyyətlərini qiymətləndirmək və hərəkəti izləmək mümkündür. Nümunəyə Morze kodu hərfləri daxildir - JPL.
Ekspedisiyanın başlanğıcı
Vəhşi Mars astronavtika üçün uğursuz bir hədəfdir. 1960-cı illərdən başlayaraq onun yanına təxminən əlli maşın getdi, onların əksəriyyəti qəzaya uğradı, söndü, orbitə girə bilmədi və kosmosda əbədi olaraq yox oldu. Lakin səylər nəticəsiz qalmadı və planet təkcə orbitdən deyil, hətta bir neçə planetar roverin köməyi ilə öyrənildi. 1997-ci ildə 10 kiloqramlıq Sojourner Mars üzərindən keçdi. Ruh və Opportunity əkizləri əfsanəyə çevriliblər: onlardan ikincisi 12 ildən artıqdır ki, ardıcıl olaraq qəhrəmancasına öz işini davam etdirir. Ancaq Maraq onların ən təsirlisi, bir avtomobil ölçüsündə bütöv bir robot laboratoriyasıdır.
6 avqust 2012-ci ildə Curiosity eniş aparatı nadir atmosferdə yavaşlamağa imkan verən paraşüt sistemini atdı. Səkkiz işlədi reaktiv mühərriklərəyləc və kabellər sistemi diqqətlə Roveri Gale Kraterinin dibinə endirdi. Eniş yeri çoxlu müzakirələrdən sonra seçildi: Sanjev Quptanın sözlərinə görə, Marsın geoloji - görünür, çox təlatümlü - keçmişini daha yaxşı bilmək üçün bütün şərait məhz burada tapılıb. Orbital tədqiqatlar, görünüşü suyun mövcudluğunu tələb edən və üzvi maddələrin Yerdə yaxşı saxlanıldığı gillərin mövcudluğunu göstərdi. Sharp dağının (Eolid) yüksək yamacları qədim qayaların təbəqələrini görmək imkanı vəd edirdi. Kifayət qədər düz səth təhlükəsiz görünürdü. Curiosity uğurla əlaqə saxladı və proqram təminatını yenilədi. Uçuş və eniş zamanı istifadə edilən kodun bir hissəsi yenisi ilə əvəz olundu - astronavtdan olan rover nəhayət geoloq oldu.
Birinci il: su izləri
Tezliklə geoloq "ayaqlarını uzatdı" - altı alüminium təkər, çoxsaylı kameraları yoxladı və avadanlıqları sınaqdan keçirdi. Yerdəki həmkarları eniş nöqtəsini hər tərəfdən nəzərdən keçirərək istiqamət seçdilər. Sharp dağına səyahət təxminən bir il çəkməli idi və bu müddət ərzində görüləsi çox iş var idi. Yerlə birbaşa əlaqə kanalı çox yaxşı deyil. ötürmə qabiliyyəti, lakin hər Mars günü (sol) orbitləri rover üzərində uçur. Onlarla mübadilə minlərlə dəfə daha sürətli olur ki, bu da sizə hər gün yüzlərlə meqabit məlumat ötürməyə imkan verir. Alimlər onları Məlumat Rəsədxanasında təhlil edir, kompüter ekranlarında şəkillərə baxır, növbəti Sol və ya bir neçə dəfə üçün tapşırıqları seçir və kodu yenidən Marsa göndərirlər.
Praktiki olaraq başqa bir planetdə işləyərək onların bir çoxu Mars təqvimi ilə yaşamağa və bir az daha uzun günə uyğunlaşmağa məcbur olurlar. Bu gün onlar üçün “günəş” (tosol), sabah “solvtra” (sabah), gün isə sadəcə soldur. Beləliklə, 40 soldan sonra Sanjeev Gupta bir təqdimat etdi və elan etdi: Maraq qədim çayın yatağı boyunca hərəkət edir. Kiçik, suya çevrilmiş daş çınqılları təxminən 1 m / s sürətlə cərəyanı və "ayaq biləyi və ya diz dərinliyi" dərinliyini göstərirdi. Daha sonra Rusiya Elmlər Akademiyasının Kosmik Tədqiqatlar İnstitutundan İqor Mitrofanovun komandası tərəfindən Curiosity üçün hazırlanmış DAN cihazının məlumatları da işlənib. Torpağı neytronlarla skan edərək, detektor göstərdi ki, indiyədək orada dərinlikdə suyun 4%-ə qədəri saxlanılır. Bu, əlbəttə ki, Yer kürəsinin ən quraq səhralarından belə daha qurudur, lakin keçmişdə Mars hələ də nəmlə dolu idi və rover bu məsələni öz siyahısından keçə bilərdi.
kraterin mərkəzində
64 yüksək dəqiqlikli ekran 313 dərəcə panorama yaradır: London İmperial Kollecindəki KPMG Məlumat Rəsədxanası geoloqları birbaşa Geyl Kraterinə daşımağa və Yerdəki kimi Marsda işləməyə imkan verir. “Yaxın baxın, burada da su izləri var: göl kifayət qədər dərin idi. Əlbəttə, Baykal kimi deyil, kifayət qədər dərindir” illüziyası o qədər real idi ki, sanki professor Sanjev Qupta daşdan daşa tullanırdı. British Council və Britaniya səfirliyinin təşkil etdiyi 2017-ci il Böyük Britaniya və Rusiya Elm və Təhsil İli çərçivəsində Data Rəsədxanasına baş çəkdik və bir alimlə söhbət etdik.
İkinci il: daha təhlükəli olur
Curiosity Marsda ilk ildönümünü qeyd etdi və ağır 2,1 metrlik manipulyatorda çömçənin titrəyiş tezliyini dəyişdirərək “Happy Birthday to You” mahnısını ifa etdi. “Roboruk”un vedrəsi ilə boş torpaq götürür, hamarlayır, ələkdən keçirib kimyəvi analizatorlarının qəbuledicilərinə bir az tökür. İçi boş, dəyişdirilə bilən bitləri olan qazma sərt qayalarla işləməyə imkan verir və rover öz alətləri üçün daxili təbəqələri açaraq təkərləri ilə birbaşa elastik qumu qarışdıra bilər. Məhz bu təcrübələr tezliklə olduqca xoşagəlməz bir sürpriz gətirdi: yerli torpaqda 5% -ə qədər kalsium və maqnezium perklorat tapıldı.
Maddələr təkcə zəhərli deyil, həm də partlayıcıdır və ammonium perklorat bərk raket yanacağının əsası kimi istifadə olunur. “Phoenix” zondunun eniş yerində artıq perkloratlar aşkar edilib, lakin indi məlum olub ki, Marsdakı bu duzlar qlobal bir hadisədir. Buzlu oksigensiz atmosferdə perkloratlar sabit və zərərsizdir və konsentrasiyaları çox yüksək deyil. Gələcək kolonistlər üçün perkloratlar faydalı yanacaq mənbəyi və ciddi sağlamlıq təhlükəsi ola bilər. Lakin Curiosity ilə işləyən geoloqlar üçün üzvi maddələrin tapılması şanslarına son qoya bilərlər. Nümunələrin təhlili zamanı rover onları qızdırır və belə şəraitdə perxloratlar üzvi birləşmələri tez parçalayır. Reaksiya şiddətli şəkildə, yanma və tüstü ilə davam edir, başlanğıc materialların heç bir fərqləndirici izlərini buraxmır.
Üçüncü il: ayaqda
Bununla belə, Curiosity üzvi maddələri də kəşf etdi - bu, daha sonra elan edildi, Sol 746-da cəmi 6,9 km məsafəni qət edərək, geoloq rover Sharp dağının ətəyinə çatdı. "Bu məlumatları aldıqdan sonra dərhal hər şeyi iki dəfə yoxlamaq lazım olduğunu düşündüm" dedi John Grötzinger. Həqiqətən, Curiosity Marsda işləyərkən, bəzi yerüstü bakteriyaların - məsələn, Tersicoccus phoenicis - təmiz otaq təmizləmə təcrübələrinə davamlı olduğu aşkar edilmişdir. Hətta hesablanmışdır ki, buraxılış zamanı roverdə 20.000 ilə 40.000 arasında davamlı sporlar qalmalı idi. Onların bəzilərinin onunla Şarp dağına çata bilməyəcəyinə heç kim zəmanət verə bilməz.
Sensorları sınaqdan keçirmək üçün gəmidə möhürlənmiş metal qablarda təmiz üzvi maddələrin kiçik bir tədarükü də var - onların möhürlənmiş qaldığını tam əminliklə söyləmək mümkündürmü? Bununla belə, NASA-da keçirilən mətbuat konfransında təqdim edilən qrafiklər şübhə yaratmadı: iş zamanı Mars geoloqu atmosferdəki metanın tərkibində bir neçə kəskin - birdən-birə on dəfə sıçrayışları qeydə aldı. Bu qazın qeyri-bioloji mənşəli ola bilər, amma əsas odur ki, bir vaxtlar daha mürəkkəb üzvi maddələrin mənbəyinə çevrilə bilər. Onların, ilk növbədə, xlorbenzolun izləri Marsın torpağında da tapılıb.
Dördüncü və Beşinci İllər: Yaşayan çaylar
Bu vaxta qədər Curiosity artıq onlarla deşik qazaraq, öz yolu boyunca mükəmməl dairəvi 1,6 santimetrlik izlər buraxaraq, nə vaxtsa onun ekspedisiyasına həsr olunmuş turist marşrutunu qeyd edəcəkdi. Ən sərt qaya ilə işləmək üçün qazmağı dəqiqədə 1800-ə qədər vuruş etməyə məcbur edən elektromaqnit mexanizmi uğursuz oldu. Bununla belə, gil və hematit kristallarının tədqiq edilmiş çıxıntıları, su ilə kəsilmiş silikat şaplarının təbəqələri və kanallar artıq birmənalı mənzərəni ortaya qoydu: bir vaxtlar krater şaxəli çay deltasının endiyi göl idi.
Curiosity kameraları indi Sharp dağının yamaclarının görüntüsünə malik idi, onların görünüşü onların çöküntü mənşəyinə dair çox az şübhə yaratdı. Yüz milyonlarla il ərzində qat-qat qat-qat su ya gəldi, ya da geri çəkildi, qayalara səbəb oldu və kraterin mərkəzində eroziyaya getdi, nəhayət, bütün zirvəni toplayana qədər. "Dağın indi yüksəldiyi yerdə vaxtaşırı su ilə doldurulan bir hovuz var idi" deyə Con Qrötzinger izah etdi. Göl hündürlüyünə görə təbəqələnmişdi: dayaz suda və dərinlikdə şərait həm temperatur, həm də tərkibində fərqlənirdi. Nəzəri cəhətdən bu, müxtəlif reaksiyaların və hətta mikrob formalarının inkişafı üçün şərait yarada bilər.
Gale Crater 3D modelindəki rənglər hündürlüyə uyğundur. Mərkəzdə kraterin dibində eyni adlı düzənlikdən (Aeolis Palus, 02) 5,5 km hündürlükdə yüksələn Eolis dağı (Aeolis Mons, 01) yerləşir. Curiosity-nin (03) eniş yeri, həmçinin Farah Vadisi (Farah Vallis, 04) qeyd olunur - hazırda yoxa çıxan gölə axan qədim çayların iddia edilən kanallarından biri.
Səyahət davam edir
Curiosity ekspedisiyası bitmək üzrədir və bort generatorunun enerjisi 14 Yer ili iş üçün kifayət etməlidir. Geoloq təxminən 1750 sol yolda olub, 16 km-dən çox yol qət edib və 165 m yamacı dırmaşıb.Onun alətlərinə baxanda qədim gölün çöküntü süxurlarının izləri hələ də yuxarılarda görünür, lakin kim onların bitdiyi yeri bilir və başqa nəyi göstərirlər? Geoloq robot yüksəlişini davam etdirir, Sanjeev Gupta və onun həmkarları isə artıq növbəti üçün eniş yeri seçirlər. Eniş zondu Schiaparelli-nin ölümünə baxmayaraq, TGO orbital modulu keçən il uğurla orbitə çıxdı və Avropa-Rusiya ExoMars proqramının birinci mərhələsini işə saldı. 2020-ci ildə təqdim ediləcək rover növbəti olacaq.
Orada artıq iki rus cihazı olacaq. Robotun özü Curiosity-dən təxminən yarısı qədər yüngüldür, lakin onun qazması 2 m-ə qədər dərinlikdən nümunələr götürə biləcək və Pasteur cihazları keçmişin, hətta qorunub saxlanmış həyatın izlərini birbaşa axtarmaq üçün alətləri əhatə edəcək. "Sən var əziz arzu, xüsusilə xəyal etdiyiniz bir tapıntı? – deyə professor Quptadan soruşduq. “Əlbəttə, var: fosil” deyə alim tərəddüd etmədən cavab verdi. Amma bu, təbii ki, çətin ki, baş versin. Əgər orada həyat olsaydı, onda yalnız bəzi mikroblar... Amma görürsən, bu, inanılmaz bir şey olardı.
