Merak rover'ın son hali. Merak gezicisinin en önemli keşifleri

Peki, Mars'ta bir gezici ile nasıl iletişim kurabilirsiniz? Bir düşünün - Mars Dünya'dan en yakın mesafedeyken bile, sinyalin elli beş milyon kilometre yol kat etmesi gerekiyor! Gerçekten çok büyük bir mesafe. Ama küçük, yalnız bir gezgin, bilimsel verilerini ve güzel tam renkli görüntüleri şimdiye kadar ve bu kadar çok sayıda iletmeyi nasıl başarıyor? İlk tahminde, şuna benziyor (gerçekten çok denedim):

Bu nedenle, bilgi iletme sürecinde, genellikle üç anahtar "figür" söz konusudur - Dünya'daki uzay iletişim merkezlerinden biri, Mars'ın yapay uydularından biri ve aslında gezicinin kendisi. Eski Dünya ile başlayalım ve DSN (Derin Uzay Ağı) uzay iletişim merkezlerinden bahsedelim.

Uzay iletişim istasyonları

NASA'nın uzay görevlerinden herhangi biri, uzay aracıyla iletişimin günde 24 saat (veya en azından mümkün olduğunda) mümkün olmasını sağlamak için tasarlanmıştır. temel olarak). Bildiğimiz gibi, Dünya kendi ekseni etrafında oldukça hızlı döndüğünden, sinyalin sürekliliğini sağlamak için veri almak / iletmek için birkaç noktaya ihtiyaç vardır. Bu noktalar DSN istasyonlarıdır. Üç kıtada bulunurlar ve birbirlerinden yaklaşık 120 derece boylamla ayrılırlar, bu da birbirlerinin kapsama alanlarını kısmen örtüşmelerine ve bu sayede uzay aracını günde 24 saat "yönlendirmelerine" olanak tanır. Bunu yapmak için, uzay aracı istasyonlardan birinin kapsama alanını terk ettiğinde sinyali diğerine aktarılır.

DSN komplekslerinden biri ABD'de (Goldstone kompleksi), ikincisi İspanya'da (Madrid'den yaklaşık 60 kilometre) ve üçüncüsü Avustralya'da (Canberra'dan yaklaşık 40 kilometre uzaklıkta).

Bu komplekslerin her birinin kendi anten seti vardır, ancak işlevsellik açısından her üç merkez de yaklaşık olarak eşittir. Antenlerin kendilerine DSS (Derin Uzay İstasyonları) adı verilir ve kendi numaralandırmaları vardır - ABD'deki antenler 1X-2X, Avustralya'daki antenler 3X-4X ve İspanya'da - 5X-6X. Yani bir yerde "DSS53" duyarsanız, bunun İspanyol antenlerinden biri olduğundan emin olabilirsiniz.

Canberra kompleksi en çok gezicilerle iletişim kurmak için kullanılır, bu yüzden biraz daha ayrıntılı olarak konuşalım.

Kompleksin, oldukça fazla ilginç bilgi bulabileceğiniz kendi web sitesi vardır. Örneğin, çok yakında - bu yıl 13 Nisan'da - DSS43 anteni 40 yaşında olacak.

Toplamda, şu anda Canberra'daki istasyonun üç aktif anteni var: DSS-34 (34 metre çapında), DSS-43 (etkileyici 70 metre) ve DSS-45 (yine 34 metre). Tabii ki, merkezin işletildiği yıllar boyunca, çeşitli nedenlerle hizmet dışı bırakılan başka antenler kullanıldı. Örneğin, ilk anten - DSS42 - Aralık 2000'de hizmet dışı bırakıldı ve DSS33 (11 metre çapında) Şubat 2002'de hizmet dışı bırakıldı, ardından atmosferi incelemek için bir araç olarak çalışmasına devam etmek için 2009'da Norveç'e nakledildi. .

Bahsedilen çalışan antenlerden ilki, DSS34, 1997 yılında inşa edilmiş ve bu cihazların yeni neslinin ilk temsilcisi olmuştur. Ayırt edici özelliği, alma / iletme ve sinyal işleme ekipmanının doğrudan çanak üzerinde değil, altındaki odada bulunmasıdır. Bu, çanağı önemli ölçüde hafifletmeyi mümkün kıldı ve ayrıca antenin çalışmasını durdurmadan ekipmana servis yapılmasını mümkün kıldı. DSS34 bir yansıtıcı antendir, çalışma şeması şöyle görünür:

Gördüğünüz gibi, antenin altında, alınan sinyalin tüm işlemlerinin gerçekleştirildiği bir oda var. Gerçek antende bu oda yerin altındadır, bu yüzden fotoğraflarda görmeyeceksiniz.

DSS34, tıklanabilir

Yayın:

X bandı (7145-7190 MHz)
S-bandı (2025-2120 MHz)

Resepsiyon:

X-bandı (8400-8500 MHz)
S-bandı (2200-2300 MHz)
Ka-bandı (31.8-32.3 GHz)

Konumlandırma doğruluğu: Dönüş hızı:

2.0°/sn

Rüzgar direnci:

Sabit rüzgar 72km/s
Rüzgar +88km/s

DSS43(yakında bir yıldönümü olacak) 1969-1973'te inşa edilmiş ve 1987'de yükseltilmiş çok daha eski bir örnektir. DSS43, gezegenimizin güney yarım küresindeki en büyük mobil parabolik antendir. 3.000 tondan fazla ağırlığa sahip devasa yapı, yaklaşık 0.17 mm kalınlığındaki bir yağ filmi üzerinde dönüyor. Plaka yüzeyi 1272 alüminyum panelden oluşmakta olup, 4180 metrekare alana sahiptir.

DSS43, tıklanabilir

bazı teknik özellikler

Yayın:

X bandı (7145-7190 MHz)
S-bandı (2025-2120 MHz)

Resepsiyon:

X-bandı (8400-8500 MHz)
S-bandı (2200-2300 MHz)
L-bandı (1626-1708 MHz)
K-bandı (12,5 GHz)
Ku-bandı (18-26GHz)

Konumlandırma doğruluğu:

0,005° içinde (gökyüzünün bir noktasına nişan alma doğruluğu)
0,25 mm içinde (antenin kendisinin hareket doğruluğu)

Dönüş hızı:

0,25 °/sn

Rüzgar direnci:

Sabit rüzgar 72km/s
Rüzgar +88km/s
Maksimum tasarım - 160km/s

DSS45. Bu anten 1986'da tamamlandı ve başlangıçta Uranüs'ü inceleyen Voyager 2 ile iletişim kurmak için tasarlandı. 19,6 metre çapında yuvarlak bir kaide üzerinde bunun için ikisi sürüş olmak üzere 4 tekerlek kullanarak dönmektedir.

DSS45, tıklanabilir

bazı teknik özellikler

Yayın:

X bandı (7145-7190 MHz)

Resepsiyon:

X-bandı (8400-8500 MHz)
S-bandı (2200-2300 MHz)

Konumlandırma doğruluğu:

0.015° dahilinde (gökyüzünün bir noktasına nişan alma doğruluğu)
0,25 mm içinde (antenin kendisinin hareket doğruluğu)

Dönüş hızı:

0,8°/sn

Rüzgar direnci:

Sabit rüzgar 72km/s
Rüzgar +88km/s
Maksimum tasarım - 160km/s

Bir bütün olarak uzay iletişim istasyonundan bahsedersek, gerçekleştirmesi gereken dört ana görevi ayırt edebiliriz:
telemetri- uzay araçlarından gelen telemetri verilerini alın, kodunu çözün ve işleyin. Tipik olarak, bu veriler, havadan iletilen bilimsel ve mühendislik bilgilerinden oluşur. Telemetri sistemi verileri alır, değişikliklerini ve normlara uygunluğunu izler ve işlenmesinde yer alan doğrulama sistemlerine veya bilim merkezlerine iletir.
izleme- izleme sistemi, Dünya ile uzay aracı arasında iki yönlü iletişim imkanı sağlamalı ve dairenin doğru konumlandırılması için konumunu ve hız vektörünü hesaplamalıdır.
Kontrol- uzmanlara kontrol komutlarını uzay aracına iletme fırsatı verir.
İzleme ve kontrol- DSN'nin kendi sistemlerinin kontrol edilmesine ve yönetilmesine izin veriyorum

Avustralya istasyonunun şu anda yaklaşık 45 uzay aracına hizmet ettiğini belirtmekte fayda var, bu nedenle çalışması için zaman çizelgesi açıkça düzenlenmiştir ve ek süre almak o kadar kolay değildir. Antenlerin her biri aynı anda iki farklı cihaza kadar hizmet verebilecek teknik yeteneğe de sahiptir.

Böylece, geziciye iletilecek veriler, Kızıl Gezegene kısa (5 ila 20 dakikalık) uzay yolculuklarında gittikleri DSN istasyonuna gönderilir. Şimdi gezicinin kendisini incelemeye geçelim. Hangi iletişim araçlarına sahip?

Merak

Curiosity, her biri bilgi almak ve iletmek için kullanılabilen üç antenle donatılmıştır. Bunlar UHF anteni, LGA ve HGA'dır. Hepsi gezicinin "arkasında", farklı yerlerde bulunur.

HGA - Yüksek Kazançlı Anten
MGA - Orta Kazançlı Anten
LGA - Düşük Kazançlı Anten
UHF-Ultra Yüksek Frekans
HGA, MGA ve LGA kısaltmalarında zaten anten kelimesi bulunduğundan, UHF kısaltmasının aksine bu kelimeyi tekrar onlara atfetmeyeceğim.

RUHF, RLGA ve Yüksek Kazançlı Anten ile ilgileniyoruz

UHF anteni en yaygın kullanılanıdır. Bununla birlikte, gezici MRO ve Odyssey uyduları (daha sonra konuşacağız) aracılığıyla yaklaşık 400 megahertz frekansında veri iletebilir. Uyduların sinyal iletimi için kullanılması, Mars yüzeyinde tek başına oturan geziciden çok daha uzun süre DSN istasyonlarının görüş alanında olmaları nedeniyle tercih edilir. Ek olarak, geziciye çok daha yakın olduklarından, ikincisinin veri iletmek için daha az güç harcaması gerekir. Aktarım hızları Odyssey için 256 kbps'ye ve MRO için 2 Mbps'ye kadar ulaşabilir. B Ö Curiosity'den gelen bilgilerin çoğu MRO uydusundan geçer. UHF anteninin kendisi gezicinin arkasında bulunur ve gri bir silindire benziyor.

Merak ayrıca, doğrudan Dünya'dan komutları almak için kullanabileceği bir HGA'ya sahiptir. Bu anten hareketlidir (Dünya'ya yönlendirilebilir), yani onu kullanmak için gezicinin konumunu değiştirmesi gerekmez, sadece HGA'yı doğru yöne çevirmeniz yeterlidir ve bu da enerji tasarrufu yapmanızı sağlar. HGA, gezicinin sol tarafında yaklaşık olarak ortaya monte edilmiştir ve yaklaşık 30 santimetre çapında bir altıgendir. HGA, verileri 34m antenlerde yaklaşık 160 bps'de veya 70m antenlerde 800 bps'ye kadar doğrudan Dünya'ya iletebilir.

Son olarak, üçüncü anten sözde LGA'dır.
Her yöne sinyal gönderir ve alır. LGA, X bandında (7-8 GHz) çalışır. Bununla birlikte, bu antenin gücü oldukça düşüktür ve iletim hızı arzulanan çok şey bırakmaktadır. Bu nedenle, esas olarak bilgiyi iletmek yerine almak için kullanılır.
Fotoğrafta LGA ön plandaki beyaz taret.
UHF anteni arka planda görülebilir.

Gezicinin çok miktarda bilimsel veri ürettiğini ve her zaman hepsinin gönderilemeyeceğini belirtmekte fayda var. NASA uzmanları önemi öncelik sırasına koyar: önce en yüksek önceliğe sahip bilgiler iletilecek ve daha düşük önceliğe sahip bilgiler bir sonraki iletişim penceresini bekleyecektir. Bazen en önemsiz verilerden bazılarının tamamen silinmesi gerekir.

Odyssey ve MRO uyduları

Böylece, Curiosity ile iletişim kurmak için genellikle uydulardan biri şeklinde bir “ara bağlantı” gerektiğini öğrendik. Bu, Curiosity ile iletişimin genel olarak mümkün olduğu süreyi artırmanıza ve daha güçlü uydu antenleri Dünya'ya çok daha yüksek bir hızda veri iletebildiğinden iletim hızını artırmanıza olanak tanır.

Uyduların her biri, her sol gezici ile iki iletişim penceresine sahiptir. Genellikle bu pencereler oldukça kısadır - sadece birkaç dakika. Acil bir durumda Curiosity, Avrupa Uzay Ajansı'nın Mars Express Orbiter uydusu ile de bağlantı kurabilir.

Mars Macerası

Mars Macerası
Mars Odyssey uydusu 2001 yılında fırlatıldı ve başlangıçta gezegenin yapısını incelemek ve mineral aramak için tasarlandı. Uydu 2,2 x 2,6 x 1,7 metre ölçülerinde ve 700 kilogramın üzerinde ağırlığa sahiptir. Yörüngesinin yüksekliği 370 ila 444 kilometre arasında değişiyor. Bu uydu önceki geziciler tarafından aktif olarak kullanıldı: Spirit ve Opportunity'den alınan verilerin yaklaşık yüzde 85'i onun aracılığıyla yayınlandı. Odyssey, UHF bandında Curiosity ile iletişim kurabilir. Haberleşme açısından HGA, MGA (orta kazançlı anten), LGA ve UHF antenine sahiptir. Temel olarak, Dünya'ya veri iletimi için 1,3 metre çapında bir HGA kullanılır. İletim 8406 MHz frekansında gerçekleştirilir ve veriler 7155 MHz frekansında alınır. Kirişin açısal boyutu yaklaşık iki derecedir.

Uydu cihazlarının yeri

Gezicilerle iletişim, 437 MHz (iletim) ve 401 MHz (alım) frekanslarında bir UHF anteni kullanılarak gerçekleştirilir, veri değişim hızı 8, 32, 128 veya 256 kb / s olabilir.

Mars Keşif Orbiter

MRO

2006 yılında, Odyssey uydusuna, bugün Merak'ın ana muhatabı olan MRO - Mars Reconnaissance Orbiter katıldı.
Bununla birlikte, bir sinyalcinin çalışmasına ek olarak, MRO'nun kendisi etkileyici bir bilimsel araç cephaneliğine sahiptir ve en ilginç olanı, aslında yansıtıcı bir teleskop olan bir HiRISE kamera ile donatılmıştır. 300 kilometre yükseklikte HiRISE, piksel başına 0,3 metreye kadar çözünürlükte görüntüler çekebilir (karşılaştırma için, Dünya'nın uydu görüntüleri genellikle piksel başına yaklaşık 0,5 metre çözünürlükte mevcuttur). MRO ayrıca 0,25 metre gibi şaşırtıcı bir doğrulukla yüzey stereo çiftleri oluşturabilir. Örneğin, mevcut olan resimlerden en az birkaçına aşina olmanızı şiddetle tavsiye ederim. Örneğin, Victoria kraterinin bu görüntüsüne değer (tıklanabilir, orijinal yaklaşık 5 megabayttır):

En dikkatlisinin görüntüdeki Opportunity gezicisini bulmasını öneriyorum;)

cevap (tıklanabilir)

Renkli çekimlerin çoğunun geniş bir aralıkta çekildiğini lütfen unutmayın, bu nedenle, yüzeyin bir kısmının parlak mavi-yeşilimsi olduğu bir fotoğrafa rastlarsanız, komplo teorilerine girmek için acele etmeyin;) resimler aynı cins aynı renge sahip olacaktır. Ancak, iletişim sistemlerine geri dönelim.

MRO, gezicininkine uyacak şekilde tasarlanmış dört antenle donatılmıştır - bir UHF anteni, bir HGA ve iki LGA. Uydu tarafından kullanılan ana anten - HGA - üç metre çapındadır ve X bandında çalışır. Verileri Dünya'ya iletmek için kullanılan kişidir. HGA ayrıca 100 watt'lık bir sinyal amplifikatörü ile donatılmıştır.

1 - HGA, 3 - UHF, 10 - LGA (her iki LGA da doğrudan HGA'ya monte edilmiştir)

Merak ve MRO, bir UHF anteni kullanarak iletişim kurar, iletişim penceresi sol başına iki kez açılır ve yaklaşık 6-9 dakika sürer. MRO, gezicilerden alınan veriler için günde 5 GB tahsis eder ve bu verileri Dünya'daki DSN istasyonlarından birinin görüş alanına girene kadar saklar ve ardından verileri oraya iletir. Geziciye veri aktarımı aynı prensibe göre gerçekleştirilir. Geziciye iletilecek komutları depolamak için 30 Mb/sol ayrılmıştır.

DSN istasyonları günde 16 saat MRO yürütür (geri kalan 8 saat uydu Mars'ın uzak tarafındadır ve gezegen tarafından kapatıldığı için veri alışverişi yapamaz), 10-11'i Dünya'ya veri iletir. Tipik olarak uydu, 70 metrelik bir DSN anteni ile haftada üç gün ve 34 metrelik bir antenle iki kez çalışır (ne yazık ki, kalan iki günde ne yaptığı net değildir, ancak izin günleri olması muhtemel değildir) ). İletim hızı saniyede 0,5 ila 4 megabit arasında değişebilir - Mars Dünya'dan uzaklaştıkça azalır ve iki gezegen yaklaştıkça artar. Şimdi (makalenin yayınlandığı tarihte) Dünya ve Mars neredeyse birbirlerinden maksimum uzaklıktalar, bu nedenle aktarım hızı büyük olasılıkla çok yüksek değil.

NASA, operasyonunun tüm süresi boyunca MRO'nun Dünya'ya 187 terabitten (!) .

Çözüm

Yani, özetleyelim. Geziciye kontrol komutları gönderirken aşağıdakiler olur:

JPL uzmanları komutları DSN istasyonlarından birine gönderir.
Uydulardan biriyle (büyük olasılıkla MRO olacaktır) bir iletişim oturumu sırasında, DSN istasyonu ona bir dizi komut iletir.
Uydu, verileri dahili bellekte saklar ve gezici ile bir sonraki iletişim penceresini bekler.
Gezici erişim bölgesindeyken, uydu kontrol komutlarını ona iletir.

Geziciden Dünya'ya veri iletirken, her şey ters sırada gerçekleşir:

Gezici, bilim verilerini dahili bellekte saklar ve bir sonraki uydu iletişim penceresini bekler.
Bir uydu mevcut olduğunda, gezici ona bilgi gönderir.
Uydu verileri alır, hafızasında saklar ve DSN istasyonlarından birinin kullanılabilirliğini bekler.
Bir DSN kullanılabilir olduğunda, uydu alınan verileri ona gönderir.
Son olarak, sinyali aldıktan sonra, DSN istasyonu bunu çözer ve alınan verileri amaçlanan kişilere gönderir.

Umarım Curiosity ile iletişime geçme sürecini az çok kısaca anlatabilmişimdir. Tüm bu bilgiler ( ingilizce dili; artı, örneğin, uyduların her birinin nasıl çalıştığına dair oldukça ayrıntılı teknik raporlar dahil olmak üzere, çok sayıda ekstra yığın, çeşitli JPL sitelerinde mevcuttur ve neyle ilgilendiğinizi öğrendikten sonra bulmak çok kolaydır.

Lütfen hataları ve yazım hatalarını bildirin!

Ankete sadece kayıtlı kullanıcılar katılabilir. Gelin lütfen.

6 Ağustos 2012'de Curiosity uzay aracı Mars'ın yüzeyine indi. Önümüzdeki 23 ay içinde, gezici gezegenin yüzeyini, mineralojik bileşimini ve radyasyon spektrumunu inceleyecek, yaşam izlerini arayacak ve ayrıca bir insan iniş olasılığını değerlendirecek.

Ana araştırma taktiği, yüksek çözünürlüklü kameralarla ilginç kayalar aramaktır. Görünürlerse, gezici incelenen kayayı uzaktan bir lazerle ışınlar. Spektral analizin sonucu, mikroskop ve X-ışını spektrometresi olan manipülatörün çıkarılmasının gerekip gerekmediğini belirler. Curiosity daha sonra numuneyi çıkartabilir ve daha fazla analiz için dahili laboratuvardaki 74 fincandan birine yükleyebilir.

Tüm büyük gövde kiti ve dış hafifliği ile cihaz, bir araba kütlesine (900 kg) sahiptir ve Mars yüzeyinde 340 kg ağırlığındadır. Tüm ekipman, en az 14 yıllık bir ömre sahip bir Boeing radyoizotop termoelektrik jeneratöründen gelen plütonyum-238'in bozunma enerjisiyle çalışır. Şu anda 2,5 kWh termal enerji ve 125 W elektrik üretiyor, zamanla elektrik çıkışı 100 W'a düşecek.

Gezici, aynı anda kurulmuş birkaç farklı kamera türüne sahiptir. Direk Kamera, 1600x1200 piksel çözünürlükte fotoğraf çekebilen (stereoskopik dahil) ve geziciler için yeni olan, donanımla sıkıştırılmış 720p video akışını (1280x720) kaydedebilen iki eşit olmayan geleneksel renkli kameradan oluşan bir sistemdir. Alınan materyali saklamak için, sistem kameraların her biri için 8 gigabayt flash belleğe sahiptir - birkaç bin resim ve birkaç saatlik video kaydı sığdırmaya yetecek kadar. Fotoğrafların ve videoların işlenmesi Merak kontrol elektroniğine yük olmadan gider. Üreticiden bir yakınlaştırma yapılandırmasına sahip olmasına rağmen, test için zaman olmadığından kameralarda yakınlaştırma yoktur.

MastCam'den görüntü çizimi. Mars yüzeyinin renkli panoramaları, halihazırda birkaç görüntünün birbirine yapıştırılmasıyla elde ediliyor. MastCam kameraları yalnızca halkı kızıl gezegenin hava durumuyla eğlendirmek için değil, aynı zamanda manipülatör tarafından numunelerin çıkarılmasında ve hareket sırasında yardımcı olarak kullanılacaktır.

Direğe ayrıca ChemCam sisteminin bir parçasıdır. Bu bir lazer kıvılcım emisyon spektrometresi ve çiftler halinde çalışan bir görüntüleme ünitesidir: incelenen kayanın küçük bir miktarının buharlaşmasından sonra, 5 ns'lik bir lazer darbesi, temel bileşimi belirleyecek olan plazma radyasyonunun spektrumunu analiz eder. örnek. Bu durumda, manipülatörü uzatmak gerekli değildir.

Ekipmanın çözünürlüğü, önceki gezicilerde kurulu olandan 5-10 kat daha yüksektir. 7 metreden ChemCam, çalışılan kayanın türünü (örneğin volkanik veya tortul), toprak ve kaya yapısını belirleyebilir, baskın elementleri izleyebilir, kristal yapıdaki su molekülleri ile buz ve mineralleri tanıyabilir, kayalardaki erozyon izlerini ölçebilir ve görsel olarak yardımcı olabilir. manipülatörlü kayaların çalışmasında.

ChemCam'in maliyeti 10 milyon dolardı (seferin tüm maliyetinin yüzde yarısından azı). Sistem, bir direk üzerinde bir lazer ve kasanın içinde bir fiber optik ışık kılavuzu aracılığıyla radyasyon sağlanan üç spektrograftan oluşur.

Gezicinin manipülatörü, 12,5 mikrometre kadar küçük ayrıntıları gösterebilen 1600×1200 piksel görüntüler yakalayabilen Mars El Lens Görüntüleyici ile donatılmıştır. Kameranın hem gündüz hem de gece çalışması için beyaz bir arka ışığı vardır. Ultraviyole aydınlatma, varlığı Mars yüzeyinin oluşumunda suyun rol oynadığını gösteren karbonat ve evaporit minerallerinin emisyonuna neden olmak için gereklidir.

Haritalama amacıyla, aracın inişi sırasında 8 gigabayt flash belleğe 1600 × 1200 piksel boyutunda görüntüleri kaydeden Mars Descent Imager (MARDI) kamerası kullanıldı. Yüzey birkaç kilometre uzaktayken, kamera saniyede beş renkli fotoğraf çekmeye başladı. Elde edilen veriler Curiosity habitatının haritasını çıkarmayı mümkün kılacaktır.

Gezicinin yanlarında 120 derecelik görüş açısına sahip iki çift siyah beyaz kamera var. Manipülatörü manipüle ederken ve uzatırken Hazcams sistemi kullanılır. Direk üzerinde, 45 derecelik görüş açısına sahip iki siyah beyaz kameradan oluşan Navcams sistemi var. Gezici programlar, beklenmedik engellerle çarpışmaları önleyen bu kameralardan gelen verilere dayanarak sürekli olarak kama şeklinde bir 3D harita oluşturur. Curiosity'den ilk karelerden biri Hazcam kamerasından bir görüntü.

Hava koşullarını ölçmek için gezici üzerine bir izleme istasyonu kuruldu. Çevre(Rover Çevresel İzleme İstasyonu), basıncı, atmosferik ve yüzey sıcaklıklarını, rüzgar hızını ve ultraviyole radyasyonu ölçer. REMS, Mars tozundan korunur.

NASA, Kızıl Gezegene başka bir gezici daha gönderdi. Ülkemizdeki bu gezegenle ilgili projelerden farklı olarak, Amerikalı araştırmacılar bu tür görevleri oldukça başarılı bir şekilde yürütmeyi başarıyorlar. Rus Merak analogunun - Phobos-Grunt'ın düşük Dünya yörüngesine girerken bir yazılım hatası nedeniyle başarısız olduğunu hatırlayın.

Merak misyonunun amaçları. Merak sadece bir gezici değildir. Proje, Mars Bilim Laboratuvarı görevi kapsamında yürütülmekte olup, birçok bilimsel ekipmanın kurulu olduğu, çeşitli problemlerin çözümü için hazırlanmış bir platformdur.

Merakın karşı karşıya olduğu ilk görev orijinal değil - bu zorlu gezegende yaşam arayışı. Bunu yapmak için, yeni nesil bir gezicinin organik karbon bileşiklerinin doğasını tespit etmesi ve incelemesi gerekecek. Hidrojen, azot, fosfor, oksijen, karbon ve kükürt gibi maddeleri bulun. Bu tür maddelerin varlığı, yaşamın kökeni için ön koşulları önerir.

Ayrıca Curiosity'ye başka görevler de verilir. Gezici, ekipmanının yardımıyla, gezegenin iklimi ve jeolojisi hakkında bilgi iletmesi ve bir kişinin inişine hazırlanmak zorunda kalacak.

Curiosity gezgininin özellikleri. Curiosity 3 metre uzunluğunda ve 2,7 metre genişliğindedir. Altı adet 51 cm tekerlek ile donatılmıştır. Her tekerlek bağımsız bir elektrik motoru tarafından desteklenmektedir. Ön ve arka tekerlekler, gezicinin doğru yönde dönmesine yardımcı olacaktır. Özel tasarımı sayesinde ve optimum çap, Curiosity 75 cm yüksekliğindeki bir engeli aşarak saatte 90 metre hıza ulaşabiliyor.

Gezici bir mini reaktör tarafından desteklenmektedir. İçine gömülü plütonyum-238, 14 yıl boyunca çalışacak. İtibaren Solar paneller Mars atmosferinin büyük tozluluk sorunu nedeniyle reddetmeye karar verdi.

Merak gezicisinin uçuşu ve inişi. Gale Crater, Curiosity gezgini için iniş yeri olarak seçildi. Sorun yaratmaması gereken oldukça düz bir yer.

Gezici, iki aşamalı bir Atlantis-5 541 roketi ile durağan yörüngeye fırlatıldı ve istasyonun Mars'a ilerleyeceği yerden. Ve burada çok ilginç bir an başlıyor - Merak'ın inişi.

Mars'ın atmosferi oldukça karmaşıktır. Yoğun katmanları, iniş motorlarının bu işlemi düzeltmesine izin vermez. Bu nedenle, bu zorlukları aşması gereken oldukça ilginç bir teknoloji geliştirilmiştir.

Atmosfere giriş sırasında Curiosity, özel bir koruyucu kapsülün içine katlanacaktır. İtibaren yüksek sıcaklıklar atmosferin yoğun katmanlarına yüksek hızda girerken, fenol-formaldehit reçinesi ile emprenye edilmiş özel bir karbon elyaf kaplaması ile korunacaktır.

Mars'ın yoğun atmosferinde cihazın hızı 6 km/s'den ses hızının iki katına inecek. Düşen balastlar kapsülün konumunu düzeltecektir. Isı korumalı "perde" fırlayacak ve 470 m/s hızında süpersonik paraşüt açılacaktır.

Gezegenin 3,7 km üzerinde bir yükseklikten geçerken, gezicinin altına kurulan kamera başlamalıdır. Gezegenin yüzeyinin fotoğraflarını çekecek, yüksek çözünürlüklü çerçeveler, Merak'ın inmesi gereken yerle ilgili sorunların önlenmesine yardımcı olacaktır.

Bunca zaman, paraşüt bir fren görevi gördü ve Kızıl Gezegenin 1.8 km üzerinde, gezici iniş ünitesinden ayrıldı ve iniş motorlarıyla donatılmış bir platform kullanılarak daha fazla iniş gerçekleşecek.

Değişken itme motorları platformun konumunu ayarlar. Bu noktada Curiosity'nin çürümeye ve inişe hazırlanmak için zamanı olmalıdır. Bu süreci oldukça pürüzsüz hale getirmek için başka bir teknoloji icat edildi - “uçan vinç”.

"Uçan vinç", platform 7,5 metre yükseklikte havada dururken geziciyi gezegenin yüzeyine sorunsuzca indirecek 3 kablodan oluşuyor.

Merak gezicisinin donanımı. Merak gezgini büyük miktarda bilimsel ekipmana sahiptir. Bunların arasında Rus uzmanlar tarafından geliştirilen bir cihaz da var. Gezici, oldukça hassas bir robotik kol ile donatılmıştır. İçine toprak ve kaya örneklerinin alınmasını sağlayacak bir matkap, kürek ve diğer ekipmanlar monte edilmiştir.

Gezici, bazılarını aşağıda açıklayacağımız 10 enstrümana sahiptir.

MastCam gezicinin üzerinde yüksek bir direğe yerleştirilmiş bir kameradır. O, Dünya'da bir resim alan ve cihazı kontrol edecek olan operatörlerin gözleridir.

SAM toprak örneklerini analiz etmenizi sağlayan bir kütle spektrometresi, bir lazer spektrometresi ve "tek şişede" bir gaz kromatografıdır. Organik bileşikleri, nitrojeni, oksijeni ve hidrojeni bulması gereken SAM'dır.

Robotik kol, numuneleri SAM cihazı tarafından incelenecekleri gezici üzerinde özel bir yere teslim etmelidir.

CheMin- kayaların analizi için başka bir cihaz. Kimyasal ve mineral bileşikleri tanımlar.

checam Curiositi gezicisinin en ilginç ekipmanıdır. Basit bir ifadeyle, bu, geziciden 9 metre mesafedeki toprak veya kaya örneklerini eritebilen ve çiftleri inceledikten sonra yapılarını belirlemesi gereken bir lazerdir.

APXS- numuneleri X-ışınları ve alfa parçacıkları ile ışınlayarak onları tanımlayabilecek bir spektrometre. APXS, gezicinin robotik koluna oturur.

DAN- yurttaşlarımız tarafından geliştirilen bir cihaz. Gezegenin yüzeyinin altındaki sığ bir derinlikte bile su veya buz varlığını tespit edebilir.

RAD- gezegendeki radyoaktif radyasyonun varlığını belirleyecek.

REMS Curiosity'de bulunan hassas bir hava durumu istasyonudur.

Merak gezgini, insanlığın bizi ileriye götürecek iddialı projesidir. yeni seviye Mars'ın incelenmesi. Kızıl Gezegeni bu cihazla inmek ve incelemek, insanlığı uzun süredir rahatsız eden iki soruyu yanıtlamaya yardımcı olacaktır: Mars'ta yaşam var mı ve yakın gelecekte bu gezegeni kolonileştirmek mümkün mü?

ChemCam, uzaktan kumanda yapmak için bir dizi araçtır. kimyasal analizçeşitli örnekler. Çalışma şu şekilde gerçekleştirilir: lazer, incelenen nesne üzerinde bir dizi atış yapar. Daha sonra buharlaşan kaya tarafından yayılan ışığın spektrumu analiz edilir. ChemCam, 7 metreye kadar uzakta bulunan nesneleri inceleyebilir. Enstrümanın maliyeti yaklaşık 10 milyon $ (1.5 milyon $ aşım). Normal modda, lazer nesneye otomatik olarak odaklanır.
MastCam: Çoklu spektral filtrelere sahip çift kamera sistemi. 1600 × 1200 piksel boyutunda doğal renklerde fotoğraf çekmek mümkündür. 720p (1280 × 720) çözünürlüklü video saniyede 10 kareye kadar yakalanır ve donanım tarafından sıkıştırılır. İlk kamera olan Orta Açılı Kamera (MAC), 34 mm odak uzunluğuna ve 15 derecelik görüş alanına sahiptir, 1 km mesafede 1 piksel 22 cm'ye eşittir.
Dar Açılı Kamera (NAC), 100 mm odak uzaklığına, 5,1 derece görüş alanına, 1 km mesafede 1 piksel 7,4 cm'ye eşittir. Her kamera, 5500'den fazla ham görüntü depolayabilen 8 GB flash belleğe sahiptir; JPEG sıkıştırma ve kayıpsız sıkıştırma desteği vardır. Kameralar, 2,1 m'den sonsuza kadar nesnelere odaklanmalarını sağlayan bir otomatik odaklama özelliğine sahiptir. Üreticiden bir yakınlaştırma yapılandırmasına sahip olmasına rağmen, test için zaman olmadığından kameralarda yakınlaştırma yoktur. Her kamerada yerleşik bir Bayer RGB filtresi ve 8 değiştirilebilir IR filtresi bulunur. 1024 × 1024 piksel siyah beyaz görüntüler yakalayan Spirit and Opportunity (MER) panoramik kamerası ile karşılaştırıldığında, MAC MastCam yukarıdaki açısal çözünürlüğün 1,25 katı ve NAC MastCam 3,67 katı açısal çözünürlüğe sahiptir.
Mars El Lens Görüntüleyici (MAHLI): Sistem, kayaların ve toprağın mikroskobik görüntülerini çekmek için kullanılan, gezici robot koluna bağlı bir kameradan oluşuyor. MAHLI, 1600 × 1200 piksel ve piksel başına 14,5 mikrona kadar görüntü yakalayabilir. MAHLI, 18,3 mm ila 21,3 mm odak uzaklığına ve 33,8 ila 38,5 derecelik bir görüş alanına sahiptir. MAHLI hem beyaz hem de ultraviyole LED arka ışığı karanlıkta çalışmak veya floresan aydınlatma kullanmak için. Ultraviyole aydınlatma, varlığı Mars yüzeyinin oluşumunda suyun rol oynadığını gösteren karbonat ve evaporit minerallerinin emisyonuna neden olmak için gereklidir. MAHLI, 1 mm kadar küçük nesnelere odaklanır. Sistem, görüntü işlemeye vurgu yaparak birden fazla görüntü alabilir. MAHLI, ham fotoğrafı kalite kaybı olmadan kaydedebilir veya JPEG dosyasını sıkıştırabilir.
MSL Mars Descent Imager (MARDI): Mars yüzeyine iniş sırasında MARDI, 1,3 ms pozlama süresi ile 1600 × 1200 piksel renkli bir görüntü iletti, kamera 3,7 km mesafede başladı ve 5 mesafede sona erdi. Mars yüzeyinden metrelerce saniyede 5 kare frekansında renkli bir görüntü çekti, çekim yaklaşık 2 dakika sürdü. 1 piksel 2 km mesafede 1.5 metreye, 2 metre mesafede 1.5 mm'ye eşittir, kameranın görüş açısı 90 derecedir. MARDI, 4000'den fazla fotoğraf depolayabilen 8 GB dahili bellek içerir. Kamera çekimleri, iniş alanında çevredeki araziyi görmeyi mümkün kıldı. Juno uzay aracı için inşa edilen JunoCam, MARDI teknolojisine dayanmaktadır.
Alfa partikülü X-ışını spektrometresi (APXS): Bu cihaz, kayanın elementel bileşimini belirlemek için alfa partiküllerini ışınlayacak ve X-ışını spektrumlarını ilişkilendirecektir. APXS, daha önce Mars Pathfinder ve Mars Keşif Gezicileri tarafından kullanılan Parçacık Kaynaklı X-ışını Emisyonunun (PIXE) bir şeklidir. APXS, Kanada Uzay Ajansı tarafından geliştirildi. MacDonald Dettwiler (MDA) - Canadarm ve RADARSAT'ı inşa eden Kanadalı havacılık şirketi, APXS'nin tasarım ve yapımından sorumludur. APXS geliştirme ekibi, Guelph Üniversitesi, New Brunswick Üniversitesi, Western Ontario Üniversitesi, NASA, California Üniversitesi, San Diego ve Cornell Üniversitesi'nden üyelerden oluşmaktadır.
Yerinde Mars Kaya Analizi (CHIMRA) için Toplama ve Taşıma: CHIMRA, toprağı toplayan 4x7 cm'lik bir kovadır. CHİMRA'nın iç boşluklarında 150 mikron hücreli elekten elenir, bu sayede vibrasyon mekanizmasının çalışmasıyla fazlalık alınır ve bir sonraki kısım elemeye gönderilir. Toplamda, kovadan numune alma ve toprağı elemenin üç aşaması vardır. Sonuç olarak, toprak alıcısına gönderilen gerekli fraksiyonun küçük bir tozu gezici gövdesinde kalır ve fazlalık atılır. Sonuç olarak, analiz için tüm kovadan 1 mm'lik bir toprak tabakası gelir. Hazırlanan toz CheMin ve SAM cihazları ile incelenir.
CheMin: Chemin, bir X-ışını floresan aleti ve X-ışını kırınımı kullanarak kimyasal ve mineralojik bileşimi inceler. CheMin dört spektrometreden biridir. CheMin, Mars'taki minerallerin bolluğunu belirlemenizi sağlar. Cihaz, NASA'nın Ames Araştırma Merkezi'nde ve NASA'nın Jet Propulsion Laboratuvarı'nda David Blake tarafından geliştirildi. Gezici kayaları delecek ve ortaya çıkan toz alet tarafından toplanacaktır. Daha sonra X-ışınları toza yönlendirilecek, minerallerin iç kristal yapısı ışınların kırınım desenine yansıtılacaktır. X-ışını kırınımı, farklı mineraller için farklıdır, bu nedenle kırınım modeli, bilim adamlarının maddenin yapısını belirlemesine izin verecektir. Atomların parlaklıkları ve kırınım deseni hakkında bilgiler, 600x600 piksellik özel olarak hazırlanmış bir E2V CCD-224 matrisi ile alınacaktır. Curiosity, numune analizi için 27 hücreye sahiptir, bir numune çalışıldıktan sonra hücre yeniden kullanılabilir, ancak üzerinde yapılan analiz, önceki numuneden kontaminasyon nedeniyle daha az doğruluğa sahip olacaktır. Bu nedenle, gezicinin örnekleri tam olarak incelemek için yalnızca 27 denemesi vardır. Diğer 5 mühürlü hücre, Dünya'dan örnekleri depolar. Cihazın performansını Mars koşullarında test etmek için gereklidirler. Cihazın çalışması için -60 santigrat derece sıcaklığa ihtiyacı vardır, aksi takdirde DAN cihazından gelen parazit girişime neden olacaktır.
Mars'ta Numune Analizi (SAM): SAM araç takımı katı numuneleri, organik maddeleri ve atmosferik bileşimi analiz edecektir. Araç, Goddard Uzay Uçuş Merkezi, Üniversiteler Arası Laboratuvar, Fransız CNRS ve Honeybee Robotics ve diğer birçok ortak tarafından geliştirilmiştir.
Radyasyon değerlendirme dedektörü (RAD), "Radyasyon değerlendirme dedektörü": Bu cihaz, Mars'a gelecekteki misyonların üyelerini etkileyecek arka plan radyasyon seviyesini tahmin etmek için veri toplar. Cihaz, neredeyse gezicinin "kalbine" kurulur ve böylece uzay aracının içindeki bir astronotu taklit eder. RAD, hala düşük Dünya yörüngesindeyken MSL için ilk bilimsel araç olarak çalıştırıldı ve cihazın içindeki radyasyon arka planını kaydetti - ve daha sonra Mars yüzeyindeki çalışması sırasında gezicinin içinde. İki tür ışınlamanın yoğunluğu hakkında veri toplar: yüksek enerjili galaktik ışınlar ve Güneş tarafından yayılan parçacıklar. RAD, Almanya'da Güneybatı Araştırma Enstitüsü (SwRI) tarafından Christian-Albrechts-Universität zu Kiel grubundaki dünya dışı fizik için NASA Genel Merkezi ve Almanya'daki Keşif Sistemleri Misyon Müdürlüğü'nün mali desteğiyle geliştirildi.
Dinamik Nötron Albedo'su (DAN): Dinamik Nötron Albedo'su (DAN), Federal Uzay Ajansı (Roscosmos) tarafından sağlanan, Mars yüzeyine yakın su buzu olan hidrojeni tespit etmek için kullanılır. Otomasyon Araştırma Enstitüsü'nün ortak bir gelişimidir. N. L. Dukhov, Rosatom'da (darbe nötron üreteci), Rusya Bilimler Akademisi Uzay Araştırma Enstitüsü (tespit birimi) ve Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü (kalibrasyon). Cihazı geliştirmenin maliyeti yaklaşık 100 milyon ruble idi. Cihazın fotoğrafı. Cihaz, darbeli bir nötron kaynağı ve bir nötron radyasyon alıcısı içerir. Jeneratör, Mars yüzeyine kısa, güçlü nötron darbeleri yayar. Darbe süresi yaklaşık 1 μs'dir, akı gücü, darbe başına 14 MeV enerji ile 10 milyon nötrona kadardır. Parçacıklar, 1 m derinliğe kadar Mars toprağına nüfuz eder, burada ana kaya oluşturan elementlerin çekirdekleriyle etkileşime girerler, bunun sonucunda yavaşlarlar ve kısmen emilirler. Geri kalan nötronlar alıcı tarafından yansıtılır ve kaydedilir. 50 -70cm derinliğe kadar doğru ölçümler mümkündür Kızıl Gezegen yüzeyinin aktif anketine ek olarak, cihaz yüzeyin doğal radyasyon arka planını izleyebilir (pasif anket).
Gezici çevre izleme istasyonu (REMS): İspanya Eğitim ve Bilim Bakanlığı tarafından bir dizi meteorolojik alet ve bir ultraviyole sensörü sağlandı. Astrobiyoloji Merkezi'nden (Madrid) Javier Gomez-Elvira tarafından yönetilen araştırma ekibi, Finlandiya Meteoroloji Enstitüsü'nü ortak olarak içeriyor. Atmosfer basıncını, nemi, rüzgar yönünü, hava ve yer sıcaklıklarını ve ultraviyole radyasyonu ölçmek için kameranın direğine kurduk. Tüm sensörler üç parçaya yerleştirilmiştir: geziciye iki bom takılıdır, Uzaktan Algılama Direği (RSM), Gezicinin üst direğine Ultraviyole Sensörü (UVS) yerleştirilmiştir ve Alet Kontrol Ünitesi (ICU) içeridedir. vücut. REMS, yerel hidrolojik koşullar, ultraviyole radyasyonun zararlı etkileri ve yeraltı yaşamı hakkında yeni bilgiler sağlayacaktır.
MSL giriş iniş ve iniş enstrümantasyonu (MEDLI): MEDLI'nin temel amacı atmosferik ortamı incelemektir. Gezici araçla iniş yapan araç atmosferin yoğun katmanlarında yavaşladıktan sonra ısı kalkanı ayrıldı - bu süre zarfında Mars atmosferi hakkında gerekli veriler toplandı. Bu veriler gelecekteki görevlerde kullanılacak ve atmosferin parametrelerinin belirlenmesini mümkün kılacaktır. Ayrıca gelecekteki Mars görevlerinde iniş aracının tasarımını değiştirmek için de kullanılabilirler. MEDLI üç ana cihazdan oluşur: MEDLI Entegre Sensör Fişleri (MISP), Mars Girişi Atmosferik Veri Sistemi (MEADS) ve Sensör Destek Elektroniği (SSE).
Tehlike önleme kameraları (Hazcams): Gezici, aracın yan taraflarında bulunan iki çift siyah beyaz navigasyon kamerasına sahiptir. Gezicinin hareketi sırasında tehlikeyi önlemek ve manipülatörü kayalara ve toprağa güvenli bir şekilde hedeflemek için kullanılırlar. Kameralar 3D görüntüler oluşturur (her kameranın görüş alanı 120 derecedir), gezicinin önündeki alanı haritalar. Derlenen haritalar, gezicinin kazara çarpışmalardan kaçınmasını sağlar ve engelleri aşmak için gerekli yolu seçmek için cihazın yazılımı tarafından kullanılır.
Navigasyon kameraları (Navcams): Navigasyon için gezici, gezicinin hareketini izlemek için direğe monte edilmiş bir çift siyah beyaz kamera kullanır. Kameralar 45 derecelik bir görüş alanına sahiptir ve 3 boyutlu görüntüler üretir. Çözünürlükleri, 2 santimetre büyüklüğündeki bir nesneyi 25 metre mesafeden görmenizi sağlar.

Önümüzde bir çöl, çıplak ve cansız. Ufuk, kraterin kenarı ile işaretlenir, merkezde beş kilometrelik bir tepe yükselir.

Önümüzde bir çöl, çıplak ve cansız. Ufuk, kraterin kenarı ile işaretlenir, merkezde beş kilometrelik bir tepe yükselir. Gezicinin tekerlekleri ve panelleri ayaklarımızın dibinde parlıyor. Paniğe kapılmayın: Eşsiz Veri Gözlemevi'nin jeologların Mars'ın vahşi doğasına adım atmasına ve uzaya giden en gelişmiş robot olan Curiosity ile yan yana çalışmasına izin verdiği Londra'dayız.
Monitörlerde parlayan panorama, gezici tarafından Dünya'ya gönderilen karelerden oluşuyor. Mavi gökyüzü yanıltıcı olmamalıdır: Mars'ta donuk bir sarıdır, ancak insan gözü Dünya'mızın atmosferi tarafından saçılan ışığın yarattığı gölgelere daha aşinadır. Bu nedenle, görüntüler doğal olmayan renklerde işlenir ve görüntülenir, bu da her bir çakıl taşını sakince incelemenizi sağlar. Imperial College London'da profesör olan Sanjev Gupta, “Jeoloji bir alan bilimidir” dedi. - Yerde çekiçle yürümeyi severiz. Bir termostan kahve dökün, buluntuları inceleyin ve laboratuvar için en ilginç olanı seçin.” Mars'ta laboratuvar veya termos yok, ancak jeologlar elektronik meslektaşları Curiosity'yi oraya gönderdi. Komşu gezegen uzun zamandır insanlığı merak ediyor ve onun hakkında ne kadar çok şey öğrenirsek, gelecekteki kolonileşmeyi ne kadar sık tartışırsak, bu merakın nedenleri o kadar ciddi.

Bir zamanlar, Dünya ve Mars çok benzerdi. Her iki gezegende de sıvı su okyanusları ve görünüşe göre oldukça basit organik maddeler vardı. Ve Mars'ta, Dünya'da olduğu gibi, volkanlar patladı, kalın bir atmosfer döndü, ancak talihsiz bir anda bir şeyler ters gitti. Caltech jeoloji profesörü John Grötzinger bir röportajda “Buranın milyarlarca yıl önce nasıl olduğunu ve neden bu kadar çok değiştiğini anlamaya çalışıyoruz” dedi. “Su olduğuna inanıyoruz, ancak yaşamı destekleyip destekleyemeyeceğini bilmiyoruz. Ve yapabildiyse, destekledi mi? Eğer öyleyse, taşlarda herhangi bir kanıtın korunup korunmadığı bilinmiyor. Tüm bunları bulmak gezici jeologa kalmıştı.

Merak düzenli ve dikkatli bir şekilde fotoğraflanarak kendinizi incelemenize ve genel durumunuzu değerlendirmenize olanak tanır. Bu "selfie", MAHLI kamera ile çekilen resimlerden oluşur. Görüntüler birleştirildiğinde neredeyse görünmez olduğu ortaya çıkan üç eklemli bir manipülatör üzerinde bulunur. Darbeli matkap, gevşek numuneleri toplamak için kepçe, bunları elemek için elek ve taşları tozdan temizlemek için metal fırçalar çerçeveye girmedi. Ayrıca MAHLI makro kamera ve analiz için APXS X-ışını spektrometresi de görünmezdir. kimyasal bileşimörnekler.
1. Güneş panelleri, güçlü gezici sistemler için yeterli değildir ve bir radyoizotop termoelektrik jeneratörü (RTG) tarafından desteklenmektedir. Muhafazanın altındaki 4,8 kg plütonyum-238 dioksit günlük 2,5 kWh sağlar. Soğutma radyatörünün kanatları görülebilir.
2. ChemCam cihazının lazeri, taşı 7 m'ye kadar bir mesafede buharlaştıran ve hedefin bileşimini belirlemek için ortaya çıkan plazmanın spektrumunu analiz etmenize olanak tanıyan 50-75 nanosaniyelik darbeler üretir.
3. Bir çift MastCam renkli kamera, çeşitli IR filtreleriyle çekim yapıyor.
4. REMS meteoroloji istasyonu, basınç ve rüzgar, sıcaklık, nem ve UV seviyelerini izler.
5. Bir dizi araç ve cihaz içeren manipülatör (görünmez).
6. SAM - gaz kromatografı, kütle spektrometresi ve lazer spektrometresi
buharlaştırılmış numunelerde ve atmosferdeki uçucu maddelerin bileşimini belirlemek.
7. CheMin, X-ışını kırınım modelinden zemin örneklerinin bileşimini ve mineralojisini bulur.
8. RAD radyasyon dedektörü, Dünya'ya yakın yörüngede hala çalışır durumdaydı ve Mars'a uçuş boyunca veri topladı.
9. DAN nötron dedektörü, su moleküllerinde bağlı hidrojeni algılayabilir. Bu, gezicinin çalışmasına Rus katkısıdır.
10. Mars Reconnaissance Orbiter (yaklaşık 2 Mbps) ve Mars Odyssey (yaklaşık 200 Mbps) uydularıyla iletişim için anten muhafazası.
11. X-bandında (0,5-32 kbps) Dünya ile doğrudan iletişim için anten.
12. İniş sırasında, MARDI kamerası yüksek çözünürlüklü renkli görüntüler alarak iniş alanının ayrıntılı bir görünümünü sağladı.
13. Çevredeki alanın 3D modellerini oluşturmak için sağ ve sol çift siyah beyaz Navcams kamera.
14. Temiz numuneler içeren bir panel, gezici kimyasal analizörlerinin çalışmasını kontrol etmenizi sağlar.
15. Yedek matkap uçları.
16. Kovadan hazırlanan numuneler, MAHLI makro kamera veya APXS spektrometresi tarafından incelenmek üzere bu tepsiye dökülür.
17. Titanyum yaylı kollar üzerinde bağımsız tahrikli 20 inç jantlar. Ondülasyonun bıraktığı izlere göre toprağın özelliklerini değerlendirmek ve hareketini takip etmek mümkündür. Desen Mors alfabesi harflerini içerir - JPL.

seferin başlangıcı

Vahşi Mars, astronotlar için talihsiz bir hedeftir. 1960'lardan başlayarak, çoğu çarpışan, kapanan, yörüngeye giremeyen ve uzayda sonsuza kadar kaybolan neredeyse elli araç ona gitti. Bununla birlikte, çabalar boşuna değildi ve gezegen sadece yörüngeden değil, birkaç gezegen gezgininin yardımıyla bile incelendi. 1997'de 10 kilogramlık bir Sojourner Mars'ı geçti. İkizler Spirit ve Opportunity bir efsane haline geldi: ikincisi 12 yıldan fazla bir süredir çalışmalarını kahramanca sürdürüyor. Ancak Merak, hepsinden daha heybetli, bir araba büyüklüğünde robotik bir laboratuvar.

6 Ağustos 2012'de Curiosity aracı, nadir bulunan bir atmosferde yavaşlamasına izin veren bir paraşüt sistemini fırlattı. sekiz çalıştı Jet Motorları fren yaptı ve bir kablo sistemi gezici aracı dikkatlice Gale Krateri'nin dibine indirdi. İniş yeri uzun bir tartışmadan sonra seçildi: Sanjev Gupta'ya göre, Mars'ın jeolojik - görünüşe göre çok çalkantılı - geçmişini daha iyi bilmek için tüm koşulların bulunduğu yer burasıydı. Yörünge araştırmaları, görünümü suyun varlığını gerektiren ve organik maddenin Dünya'da iyi korunduğu killerin varlığını göstermiştir. Sharp Dağı'nın (Eolid) yüksek yamaçları, antik kaya katmanlarını görme fırsatı verdi. Oldukça düz yüzey güvenli görünüyordu. Curiosity, yazılımla başarılı bir şekilde iletişime geçti ve güncellendi. Uçuş ve iniş sırasında kullanılan kodun bir kısmı yenisiyle değiştirildi - bir astronottan gezici nihayet bir jeolog oldu.
Birinci yıl: su izleri

Yakında jeolog "bacaklarını gerdi" - altı alüminyum tekerlek, çok sayıda kamerayı kontrol etti ve ekipmanı test etti. Dünyadaki meslektaşları iniş noktasını her yönden düşündü ve bir yön seçti. Sharp Dağı'na yolculuk yaklaşık bir yıl sürecekti ve bu süre zarfında yapılacak çok iş vardı. Dünya ile doğrudan iletişim kanalı çok iyi değil. verim, ancak her Mars günü (sol) yörünge araçları gezici üzerinde uçar. Onlarla değiş tokuş binlerce kat daha hızlıdır ve günlük yüzlerce megabit veri aktarmanıza olanak tanır. Bilim adamları onları Veri Gözlemevi'nde analiz eder, görüntüleri bilgisayar ekranlarında görüntüler, bir sonraki Sol veya birkaçı için görevleri aynı anda seçer ve kodu Mars'a geri gönderir.
Pratik olarak başka bir gezegende çalışan çoğu, Mars takvimine göre yaşamaya ve biraz daha uzun bir güne uyum sağlamaya zorlanıyor. Bugün onlar için "güneş" (tosol), yarın - "solvtra" (gündüz) ve gün sadece sol. Böylece, 40 soldan sonra, Sanjeev Gupta bir sunum yaptı ve şunu duyurdu: Merak, eski bir nehrin yatağı boyunca hareket ediyor. Küçük, suya dönüşmüş taş çakıllar, yaklaşık 1 m / s hızında bir akımı ve "ayak bileği veya diz derinliğinde" bir derinliği gösterdi. Daha sonra Rusya Bilimler Akademisi Uzay Araştırmaları Enstitüsü'nden Igor Mitrofanov ekibi tarafından Curiosity için yapılan DAN cihazından gelen veriler de işlendi. Toprağı nötronlarla tarayan dedektör, şimdiye kadar derinlikte %4'e kadar suyun tutulduğunu gösterdi. Tabii ki, Dünya'nın en kurak çöllerinden bile daha kuru, ancak geçmişte Mars hala nemle doluydu ve gezici bu sorunu listesinden çıkarabilirdi.

kraterin ortasında
64 yüksek çözünürlüklü ekran 313 derecelik bir panorama oluşturur: Imperial College London'daki KPMG Veri Gözlemevi, jeologların doğrudan Gale Krateri'ne taşınmasına ve Mars'ta Dünya'da olduğu gibi çalışmasına olanak tanır. "Daha yakından bakın, burada da su izleri var: göl oldukça derindi. Elbette Baykal kadar değil, ama yeterince derin," yanılsaması o kadar gerçekti ki Profesör Sanjev Gupta taştan taşa atlıyormuş gibi görünüyordu. British Council ve İngiltere Büyükelçiliği tarafından düzenlenen Birleşik Krallık ve Rusya Bilim ve Eğitim Yılı 2017 kapsamında Veri Gözlemevi'ni ziyaret ederek bir bilim insanı ile görüştük.
İkinci yıl: daha tehlikeli hale geliyor

Curiosity, Mars'taki birinci yıl dönümünü kutladı ve 2.1 metrelik ağır manipülatöründeki kepçenin titreşim frekansını değiştirerek “Mutlu Yıllar Sana” melodisini çaldı. "Roboruk" kovasıyla gevşek toprağı alır, düzleştirir, eler ve kimyasal analizörlerinin alıcılarına biraz döker. İçi boş değiştirilebilir uçlara sahip bir matkap, sert kayalarla çalışmanıza izin verir ve gezici, esnek kumu doğrudan tekerlekleriyle karıştırarak aletleri için iç katmanları açabilir. Bu deneyler çok geçmeden hoş olmayan bir sürpriz getirdi: yerel toprakta %5'e kadar kalsiyum ve magnezyum perkloratlar bulundu.

Maddeler sadece zehirli değil, aynı zamanda patlayıcıdır ve katı roket yakıtının temeli olarak amonyum perklorat kullanılır. Phoenix sondasının iniş alanında zaten perkloratlar tespit edildi, ancak şimdi Mars'taki bu tuzların küresel bir fenomen olduğu ortaya çıktı. Buzlu oksijensiz bir atmosferde perkloratlar stabil ve zararsızdır ve konsantrasyonları çok yüksek değildir. Gelecekteki kolonistler için perkloratlar yararlı bir yakıt kaynağı ve ciddi bir sağlık tehlikesi olabilir. Ancak Curiosity ile çalışan jeologlar için organik bulma şansına son verebilirler. Numuneleri analiz ederken, gezici onları ısıtır ve bu koşullar altında perkloratlar organik bileşikleri hızla ayrıştırır. Reaksiyon, başlangıç maddelerinin ayırt edilebilir hiçbir iz bırakmadan yanma ve dumanla şiddetli bir şekilde ilerler.

Üçüncü yıl: yaya

Bununla birlikte, Curiosity organikleri de keşfetti - bu daha sonra, Sol 746'da toplam 6.9 km'yi kaplayan jeolog gezici Sharp Dağı'nın eteğine ulaştığı açıklandı. John Grötzinger, "Bu verileri aldıktan sonra, hemen her şeyi iki kez kontrol etmenin gerekli olduğunu düşündüm" dedi. Gerçekten de, Curiosity Mars'ta çalışırken, Tersicoccus phoenicis gibi bazı karasal bakterilerin temiz oda temizleme uygulamalarına dirençli olduğu bulundu. Fırlatma sırasında gezicinin 20.000 ila 40.000 arasında dirençli spora sahip olması gerektiği bile hesaplandı. Bazılarının onunla birlikte Sharpe Dağı'na çıkmadığını kimse garanti edemez.

Sensörleri kontrol etmek için, gemide ayrıca mühürlü metal kaplarda küçük bir miktar temiz organik madde numunesi var - bunların mühürlü kaldıklarını kesin olarak söylemek mümkün mü? Bununla birlikte, NASA'daki bir basın toplantısında sunulan grafikler şüpheye neden olmadı: çalışma sırasında, Marslı jeolog atmosferdeki metan içeriğinde birkaç keskin - aynı anda on kat - sıçrama kaydetti. Bu gaz biyolojik olmayan bir kökene sahip olabilir, ancak asıl mesele, bir zamanlar daha karmaşık organik maddelerin kaynağı haline gelebilmesidir. Bunların izleri, özellikle klorobenzen, Mars topraklarında da bulundu.
Dördüncü ve Beşinci Yıl: Yaşayan Nehirler

Bu zamana kadar, Merak zaten bir düzine buçuk delik açmıştı ve yolu boyunca, bir gün keşif gezisine adanmış turist rotasını işaretleyecek olan 1,6 santimetrelik rayları mükemmel bir şekilde terk etmişti. Matkabı en sert kayayla çalışmak için dakikada 1800 vuruş yapmaya zorlayan elektromanyetik mekanizma başarısız oldu. Bununla birlikte, incelenen kil ve hematit kristalleri, silikat direk katmanları ve su tarafından kesilen kanallar zaten açık bir tabloyu ortaya çıkardı: Bir zamanlar krater, içine dallanan bir nehir deltasının indiği bir göldü.

Curiosity kameraları artık Sharp Dağı'nın yamaçlarını görebiliyordu ve bu manzara onların tortul kökenleri hakkında çok az şüphe bırakıyordu. Katmanlar halinde, yüz milyonlarca yıl boyunca, su ya geldi ya da geri çekildi, kayalara neden oldu ve kraterin merkezinde aşınmaya başladı, sonunda tüm zirveyi toplayarak ayrılana kadar. John Grötzinger, “Dağın şimdi yükseldiği yerde, bir zamanlar zaman zaman suyla dolu bir havuz vardı” dedi. Gölün yüksekliği katmanlara ayrılmıştı: sığ sudaki ve derinlikteki koşullar hem sıcaklık hem de bileşim açısından farklılık gösteriyordu. Teorik olarak, bu, çeşitli reaksiyonların ve hatta mikrobiyal formların gelişimi için koşullar sağlayabilir.

Gale Crater 3D modelindeki renkler yüksekliğe karşılık gelir. Merkezde, kraterin dibinde aynı adı taşıyan ovanın (Aeolis Palus, 02) 5,5 km üzerinde yükselen Aeolis Dağı (Aeolis Mons, 01) bulunur. Curiosity'nin (03) iniş alanı ve şimdi kaybolan göle akan eski nehirlerin iddia edilen kanallarından biri olan Farah Vadisi (Farah Vallis, 04) not edildi.
yolculuk devam ediyor

Merak seferi henüz bitmedi ve yerleşik jeneratörün enerjisi 14 Dünya yılı için yeterli olmalı. Jeolog, 16 km'den fazla yol katederek ve 165 m'lik bir eğimi tırmanarak neredeyse 1750 sol boyunca yoldaydı Aletlerinin görebildiği kadarıyla, antik gölün tortul kayalarının izleri hala daha yükseklerde görülebiliyor, ancak kim nerede bittiğini ve başka neyi gösterdiklerini biliyor? Jeolog robot yükselişine devam ederken, Sanjeev Gupta ve meslektaşları bir sonraki iniş alanı için şimdiden bir yer seçiyor. Schiaparelli iniş sondasının kaybolmasına rağmen, TGO yörünge modülü geçen yıl yörüngeye başarıyla girerek Avrupa-Rus ExoMars programının ilk aşamasını başlattı. 2020'de piyasaya sürülecek olan gezici bir sonraki olacak.

İçinde zaten iki Rus cihazı olacak. Robot, Curiosity'nin ağırlığının yaklaşık yarısı kadardır, ancak matkabı 2 m'ye kadar derinlikten numune alabilecek ve Pasteur enstrümantasyonu, geçmiş - hatta korunmuş - yaşamın izlerini doğrudan aramak için araçlar içerecektir. "Var aziz arzu, özellikle hayalini kurduğunuz bir keşif? Profesör Gupta'ya sorduk. Bilim adamı tereddüt etmeden, "Elbette bir fosil var," diye yanıtladı. Ancak bu, elbette, gerçekleşmesi olası değildir. Orada yaşam olsaydı, o zaman sadece bazı mikroplar... Ama görüyorsunuz, bu inanılmaz bir şey olurdu.