Αποστολή περιέργεια. Ενδιαφέροντα στοιχεία για το ρόβερ Curiosity (15 φωτογραφίες)

Πώς μπορείτε λοιπόν να επικοινωνήσετε με ένα ρόβερ στον Άρη; Σκεφτείτε το - ακόμα και όταν ο Άρης βρίσκεται στη μικρότερη απόστασή του από τη Γη, το σήμα πρέπει να διανύσει πενήντα πέντε εκατομμύρια χιλιόμετρα! Αυτή είναι πραγματικά μια τεράστια απόσταση. Πώς καταφέρνει όμως ένα μικρό, μοναχικό ρόβερ να μεταδώσει τα επιστημονικά του δεδομένα και τις όμορφες έγχρωμες εικόνες του μέχρι στιγμής και σε τέτοιες ποσότητες; Σε μια πρώτη προσέγγιση, μοιάζει κάπως έτσι (προσπάθησα πολύ σκληρά, πραγματικά):

Έτσι, στη διαδικασία μετάδοσης πληροφοριών, συνήθως εμπλέκονται τρεις βασικές «φιγούρες» - ένα από τα κέντρα διαστημικών επικοινωνιών στη Γη, ένα από τεχνητούς δορυφόρουςΟ Άρης και, μάλιστα, το ίδιο το rover. Ας ξεκινήσουμε με την ηλικιωμένη κυρία Γη και ας μιλήσουμε για τα διαστημικά κέντρα επικοινωνίας DSN (Deep Space Network).

Διαστημικοί σταθμοί επικοινωνίας

Οποιαδήποτε από τις διαστημικές αποστολές της NASA έχει σχεδιαστεί για να διασφαλίζει ότι η επικοινωνία με το διαστημόπλοιο πρέπει να είναι δυνατή 24 ώρες την ημέρα (ή τουλάχιστον όποτε είναι δυνατόν) βασικα). Δεδομένου ότι, όπως γνωρίζουμε, η Γη περιστρέφεται αρκετά γρήγορα γύρω από τον άξονά της, για να διασφαλιστεί η συνέχεια του σήματος, χρειάζονται αρκετά σημεία για τη λήψη/μετάδοση δεδομένων. Αυτά είναι ακριβώς τα σημεία που είναι οι σταθμοί DSN. Βρίσκονται σε τρεις ηπείρους και χωρίζονται μεταξύ τους κατά περίπου 120 μοίρες γεωγραφικού μήκους, γεγονός που τους επιτρέπει να επικαλύπτουν εν μέρει τις περιοχές κάλυψης του άλλου και, χάρη σε αυτό, να «καθοδηγούν» το διαστημόπλοιο 24 ώρες την ημέρα. Για να γίνει αυτό, όταν ένα διαστημόπλοιο φεύγει από την περιοχή κάλυψης ενός από τους σταθμούς, το σήμα του μεταφέρεται σε άλλο.

Ένα από τα συγκροτήματα DSN βρίσκεται στις ΗΠΑ (συγκρότημα Goldstone), το δεύτερο είναι στην Ισπανία (περίπου 60 χιλιόμετρα από τη Μαδρίτη) και το τρίτο είναι στην Αυστραλία (περίπου 40 χιλιόμετρα από την Καμπέρα).

Κάθε ένα από αυτά τα συγκροτήματα έχει το δικό του σύνολο κεραιών, αλλά όσον αφορά τη λειτουργικότητα και τα τρία κέντρα είναι περίπου ίσα. Οι ίδιες οι κεραίες ονομάζονται DSS (Deep Space Stations) και έχουν τη δική τους αρίθμηση - οι κεραίες στις ΗΠΑ αριθμούνται 1X-2X, οι κεραίες στην Αυστραλία - 3X-4X και στην Ισπανία - 5X-6X. Έτσι, αν ακούσετε κάπου "DSS53", να είστε σίγουροι ότι μιλάμε για μια από τις ισπανικές κεραίες.

Το συγκρότημα στην Καμπέρα χρησιμοποιείται συχνότερα για την επικοινωνία με τα ρόβερ του Άρη, οπότε ας μιλήσουμε για αυτό με λίγο περισσότερες λεπτομέρειες.

Το συγκρότημα έχει τη δική του ιστοσελίδα, όπου μπορείτε να βρείτε αρκετά ενδιαφέρουσες πληροφορίες. Για παράδειγμα, πολύ σύντομα - στις 13 Απριλίου φέτος - η κεραία DSS43 θα γίνει 40 ετών.

Συνολικά, ο σταθμός της Καμπέρας διαθέτει σήμερα τρεις ενεργές κεραίες: DSS-34 (διάμετρος 34 μέτρα), DSS-43 (εντυπωσιακά 70 μέτρα) και DSS-45 (και πάλι 34 μέτρα). Φυσικά με τα χρόνια λειτουργίας του κέντρου χρησιμοποιήθηκαν και άλλες κεραίες, οι οποίες για διάφορους λόγους τέθηκαν εκτός λειτουργίας. Για παράδειγμα, η πρώτη κεραία, DSS42, αποσύρθηκε τον Δεκέμβριο του 2000 και η DSS33 (διάμετρος 11 μέτρων) παροπλίστηκε τον Φεβρουάριο του 2002, μετά από την οποία μεταφέρθηκε στη Νορβηγία το 2009 για να συνεχίσει την εργασία του ως όργανο για τη μελέτη της ατμόσφαιρας. .

Η πρώτη από τις κεραίες εργασίας που αναφέρονται, DSS34, κατασκευάστηκε το 1997 και έγινε ο πρώτος εκπρόσωπος μιας νέας γενιάς αυτών των συσκευών. Αυτήν διακριτικό χαρακτηριστικόείναι ότι ο εξοπλισμός λήψης/μετάδοσης και επεξεργασίας του σήματος δεν βρίσκεται απευθείας πάνω στο πιάτο, αλλά στο δωμάτιο από κάτω του. Αυτό έκανε το πιάτο σημαντικά ελαφρύτερο και επίσης κατέστησε δυνατή τη συντήρηση του εξοπλισμού χωρίς διακοπή της λειτουργίας της ίδιας της κεραίας. Το DSS34 είναι μια κεραία ανακλαστήρα, το διάγραμμα λειτουργίας του μοιάζει κάπως έτσι:

Όπως μπορείτε να δείτε, κάτω από την κεραία υπάρχει ένα δωμάτιο στο οποίο πραγματοποιείται όλη η επεξεργασία του λαμβανόμενου σήματος. Για την πραγματική κεραία, αυτό το δωμάτιο είναι υπόγειο, οπότε δεν θα το δείτε στις φωτογραφίες.

DSS34, με δυνατότητα κλικ

Αναμετάδοση:

Ζώνη X (7145-7190 MHz)
S-band (2025-2120 MHz)

Ρεσεψιόν:

Ζώνη X (8400-8500 MHz)
S-band (2200-2300 MHz)
Μπάντα Ka (31,8-32,3 GHz)

Ακρίβεια τοποθέτησης: Ταχύτητα στροφής:

2,0°/δευτ

Αντοχή στον άνεμο:

Σταθερός άνεμος 72 χλμ/ώρα
Ριπές +88 χλμ/ώρα

DSS43(το οποίο πρόκειται να γιορτάσει την επέτειό του) είναι ένα πολύ παλαιότερο παράδειγμα, που κατασκευάστηκε το 1969-1973 και εκσυγχρονίστηκε το 1987. Το DSS43 είναι η μεγαλύτερη κινητή κεραία πιάτων στο νότιο ημισφαίριο του πλανήτη μας. Η τεράστια κατασκευή, που ζυγίζει περισσότερους από 3.000 τόνους, περιστρέφεται σε μια μεμβράνη λαδιού πάχους περίπου 0,17 χιλιοστών. Η επιφάνεια του πιάτου αποτελείται από 1272 πάνελ αλουμινίου και έχει εμβαδόν 4180 τετραγωνικά μέτρα.

DSS43, με δυνατότητα κλικ

ορισμένα τεχνικά χαρακτηριστικά

Αναμετάδοση:

Ζώνη X (7145-7190 MHz)
S-band (2025-2120 MHz)

Ρεσεψιόν:

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

Ακρίβεια τοποθέτησης:

εντός 0,005° (ακρίβεια κατάδειξης προς το σημείο του ουρανού)
εντός 0,25 mm (ακρίβεια κίνησης της ίδιας της κεραίας)

Ταχύτητα στροφής:

0,25°/δευτ

Αντοχή στον άνεμο:

Σταθερός άνεμος 72 χλμ/ώρα
Ριπές +88 χλμ/ώρα
Μέγιστη εκτιμώμενη ταχύτητα - 160 km/h

DSS45. Αυτή η κεραία ολοκληρώθηκε το 1986 και αρχικά προοριζόταν να επικοινωνήσει με το Voyager 2, το οποίο μελέτησε τον Ουρανό. Περιστρέφεται σε στρογγυλή βάση με διάμετρο 19,6 μέτρα, χρησιμοποιώντας 4 τροχούς, δύο εκ των οποίων κινούνται.

DSS45, με δυνατότητα κλικ

ορισμένα τεχνικά χαρακτηριστικά

Αναμετάδοση:

Ζώνη X (7145-7190 MHz)

Ρεσεψιόν:

Ζώνη X (8400-8500 MHz)
S-band (2200-2300 MHz)

Ακρίβεια τοποθέτησης:

εντός 0,015° (ακρίβεια κατάδειξης προς το σημείο του ουρανού)
εντός 0,25 mm (ακρίβεια κίνησης της ίδιας της κεραίας)

Ταχύτητα στροφής:

0,8°/δευτ

Αντοχή στον άνεμο:

Σταθερός άνεμος 72 χλμ/ώρα
Ριπές +88 χλμ/ώρα
Μέγιστη εκτιμώμενη ταχύτητα - 160 km/h

Αν μιλάμε για τον διαστημικό σταθμό επικοινωνιών στο σύνολό του, τότε μπορούμε να διακρίνουμε τέσσερις κύριες εργασίες που πρέπει να εκτελέσει:
Τηλεμετρία- λήψη, αποκωδικοποίηση και επεξεργασία δεδομένων τηλεμετρίας που προέρχονται από διαστημόπλοια. Συνήθως αυτά τα δεδομένα αποτελούνται από επιστημονικές και μηχανολογικές πληροφορίες που μεταδίδονται μέσω ραδιοζεύξης. Το σύστημα τηλεμετρίας λαμβάνει δεδομένα, παρακολουθεί τις αλλαγές και τη συμμόρφωσή του με το πρότυπο και τα μεταδίδει σε συστήματα επικύρωσης ή επιστημονικά κέντραεμπλέκονται στην επεξεργασία τους.
Παρακολούθηση- το σύστημα παρακολούθησης πρέπει να παρέχει τη δυνατότητα αμφίδρομης επικοινωνίας μεταξύ της Γης και του διαστημικού σκάφους και να πραγματοποιεί υπολογισμούς της θέσης και του διανύσματος ταχύτητάς του για τη σωστή τοποθέτηση του δορυφόρου.
Ελεγχος- δίνει στους ειδικούς την ευκαιρία να μεταδώσουν εντολές ελέγχου στο διαστημόπλοιο.
Παρακολούθηση και έλεγχος- σας επιτρέπει να ελέγχετε και να διαχειρίζεστε τα συστήματα του ίδιου του DSN

Αξίζει να σημειωθεί ότι ο αυστραλιανός σταθμός εξυπηρετεί αυτή τη στιγμή περίπου 45 διαστημόπλοια, επομένως οι ώρες λειτουργίας του ρυθμίζονται αυστηρά και δεν είναι τόσο εύκολο να αποκτήσετε επιπλέον χρόνο. Κάθε κεραία έχει επίσης την τεχνική δυνατότητα να εξυπηρετεί έως και δύο διαφορετικές συσκευές ταυτόχρονα.

Έτσι, τα δεδομένα που πρέπει να μεταδοθούν στο rover αποστέλλονται στο σταθμό DSN, από όπου αποστέλλονται στο σύντομό του (από 5 έως 20 λεπτά) διαστημικό ταξίδιστον Κόκκινο Πλανήτη. Ας περάσουμε τώρα στο ίδιο το rover. Τι μέσο επικοινωνίας έχει;

Περιέργεια

Το Curiosity είναι εξοπλισμένο με τρεις κεραίες, καθεμία από τις οποίες μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για τη λήψη όσο και για τη μετάδοση πληροφοριών. Πρόκειται για κεραία UHF, LGA και HGA. Όλα βρίσκονται στην «πλάτη» του ρόβερ, σε διαφορετικά σημεία.

HGA - Κεραία υψηλής απολαβής
MGA - Κεραία μεσαίου κέρδους
LGA - Κεραία χαμηλής απολαβής
UHF - Υπερυψηλές συχνότητες
Δεδομένου ότι οι συντομογραφίες HGA, MGA και LGA έχουν ήδη τη λέξη antenna, δεν θα τους αποδώσω ξανά αυτήν τη λέξη, σε αντίθεση με τη συντομογραφία UHF.

Μας ενδιαφέρει η κεραία RUHF, RLGA και High Gain

Η κεραία UHF είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη. Με τη βοήθειά του, το rover μπορεί να μεταδίδει δεδομένα μέσω των δορυφόρων MRO και Odyssey (για τους οποίους θα μιλήσουμε αργότερα) σε συχνότητα περίπου 400 megahertz. Η χρήση δορυφόρων για μετάδοση σήματος είναι προτιμότερη λόγω του γεγονότος ότι βρίσκονται στο οπτικό πεδίο των σταθμών DSN πολύ περισσότερο από το ίδιο το rover, καθισμένοι μόνοι στην επιφάνεια του Άρη. Επιπλέον, δεδομένου ότι είναι πολύ πιο κοντά στο rover, το τελευταίο χρειάζεται να δαπανήσει λιγότερη ενέργεια για τη μετάδοση δεδομένων. Οι ρυθμοί μεταφοράς μπορούν να φτάσουν τα 256 kbps για το Odyssey και έως τα 2 Mbps για το MRO. σι ΟΟι περισσότερες πληροφορίες που προέρχονται από το Curiosity περνούν μέσω του δορυφόρου MRO. Η ίδια η κεραία UHF βρίσκεται στο πίσω μέρος του ρόβερ και μοιάζει με γκρι κύλινδρο.

Το Curiosity διαθέτει επίσης ένα HGA, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιήσει για να λαμβάνει εντολές απευθείας από τη Γη. Αυτή η κεραία είναι κινητή (μπορεί να κατευθυνθεί προς τη Γη), δηλαδή, για να τη χρησιμοποιήσετε, το rover δεν χρειάζεται να αλλάξει τη θέση του, απλώς γυρίστε το HGA προς την επιθυμητή κατεύθυνση και αυτό σας επιτρέπει να εξοικονομήσετε ενέργεια. Το HGA είναι τοποθετημένο περίπου στη μέση στην αριστερή πλευρά του ρόβερ και είναι ένα εξάγωνο με διάμετρο περίπου 30 εκατοστά. Το HGA μπορεί να μεταδίδει δεδομένα απευθείας στη Γη με ρυθμούς περίπου 160 bps σε κεραίες 34 μέτρων ή έως 800 bps σε κεραίες 70 μέτρων.

Τέλος, η τρίτη κεραία είναι η λεγόμενη LGA.
Στέλνει και λαμβάνει σήματα προς οποιαδήποτε κατεύθυνση. Το LGA λειτουργεί στη ζώνη X (7-8 GHz). Ωστόσο, η ισχύς αυτής της κεραίας είναι αρκετά χαμηλή και η ταχύτητα μετάδοσης αφήνει πολλά να είναι επιθυμητή. Εξαιτίας αυτού, χρησιμοποιείται κυρίως για τη λήψη πληροφοριών αντί για τη μετάδοσή τους.
Στη φωτογραφία, το LGA είναι ο λευκός πυργίσκος σε πρώτο πλάνο.
Μια κεραία UHF είναι ορατή στο παρασκήνιο.

Αξίζει να σημειωθεί ότι το rover παράγει έναν τεράστιο όγκο επιστημονικών δεδομένων και δεν είναι πάντα δυνατή η αποστολή όλων αυτών. Οι ειδικοί της NASA δίνουν προτεραιότητα σε αυτό που είναι σημαντικό: οι πληροφορίες με την υψηλότερη προτεραιότητα θα μεταδοθούν πρώτα και οι πληροφορίες με χαμηλότερη προτεραιότητα θα περιμένουν το επόμενο παράθυρο επικοινωνίας. Μερικές φορές ορισμένα από τα λιγότερο σημαντικά δεδομένα πρέπει να διαγραφούν εντελώς.

Δορυφόροι Odyssey και MRO

Έτσι, ανακαλύψαμε ότι συνήθως για να επικοινωνήσετε με το Curiosity χρειάζεστε έναν «ενδιάμεσο σύνδεσμο» με τη μορφή ενός από τους δορυφόρους. Αυτό καθιστά δυνατή την αύξηση του χρόνου κατά τον οποίο είναι δυνατή η επικοινωνία με το Curiosity, καθώς και η αύξηση της ταχύτητας μετάδοσης, καθώς οι πιο ισχυρές δορυφορικές κεραίες είναι σε θέση να μεταδίδουν δεδομένα στη Γη με πολύ μεγαλύτερη ταχύτητα.

Καθένας από τους δορυφόρους έχει δύο παράθυρα επικοινωνίας με το rover κάθε sol. Συνήθως αυτά τα παράθυρα είναι αρκετά μικρά - μόνο λίγα λεπτά. Σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, το Curiosity θα μπορούσε επίσης να επικοινωνήσει με τον δορυφόρο Mars Express Orbiter της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας.

Οδύσσεια Άρη

Οδύσσεια Άρη
Ο δορυφόρος Mars Odyssey εκτοξεύτηκε το 2001 και αρχικά προοριζόταν να μελετήσει τη δομή του πλανήτη και να αναζητήσει ορυκτά. Ο δορυφόρος έχει διαστάσεις 2,2x2,6x1,7 μέτρα και μάζα μεγαλύτερη από 700 κιλά. Το ύψος της τροχιάς του κυμαίνεται από 370 έως 444 χιλιόμετρα. Αυτός ο δορυφόρος έχει χρησιμοποιηθεί εκτενώς από προηγούμενα ρόβερ του Άρη: περίπου το 85 τοις εκατό των δεδομένων που ελήφθησαν από το Spirit και το Opportunity μεταδόθηκαν μέσω αυτού. Το Odyssey μπορεί να επικοινωνήσει με το Curiosity στην περιοχή UHF. Από πλευράς επικοινωνιών διαθέτει κεραία HGA, MGA (μεσαία απολαβή), LGA και UHF κεραία. Βασικά, το HGA, το οποίο έχει διάμετρο 1,3 μέτρα, χρησιμοποιείται για τη μετάδοση δεδομένων στη Γη. Η μετάδοση πραγματοποιείται σε συχνότητα 8406 MHz και η λήψη δεδομένων σε συχνότητα 7155 MHz. Το γωνιακό μέγεθος της δοκού είναι περίπου δύο μοίρες.

Θέση δορυφορικού οργάνου

Οι επικοινωνίες με τα ρόβερ πραγματοποιούνται με χρήση κεραίας UHF σε συχνότητες 437 MHz (μετάδοση) και 401 MHz (λήψη)· η ταχύτητα ανταλλαγής δεδομένων μπορεί να είναι 8, 32, 128 ή 256 kbps.

Mars Reconnaissance Orbiter

MRO

Το 2006, στον δορυφόρο Odyssey προστέθηκε το MRO - Mars Reconnaissance Orbiter, που σήμερα είναι ο κύριος συνομιλητής του Curiosity.
Ωστόσο, εκτός από το έργο ενός χειριστή επικοινωνιών, το ίδιο το MRO διαθέτει ένα εντυπωσιακό οπλοστάσιο επιστημονικών οργάνων και, το πιο ενδιαφέρον, είναι εξοπλισμένο με μια κάμερα HiRISE, η οποία είναι ουσιαστικά ένα ανακλαστικό τηλεσκόπιο. Σε υψόμετρο 300 χιλιομέτρων, το HiRISE μπορεί να τραβήξει εικόνες με ανάλυση έως και 0,3 μέτρα ανά pixel (συγκριτικά, δορυφορικές εικόνες της Γης είναι συνήθως διαθέσιμες σε ανάλυση περίπου 0,5 μέτρα ανά pixel). Το MRO μπορεί επίσης να δημιουργήσει στερεοφωνικά ζεύγη επιφανειών με ακρίβεια 0,25 μέτρα. Συνιστώ ανεπιφύλακτα να δείτε τουλάχιστον μερικές από τις διαθέσιμες εικόνες, όπως . Τι αξίζει, για παράδειγμα, αυτή η εικόνα του κρατήρα Victoria (με δυνατότητα κλικ, το πρωτότυπο είναι περίπου 5 megabyte):

Προτείνω οι πιο προσεκτικοί να βρουν το ρόβερ Opportunity στην εικόνα ;)

απάντηση (με δυνατότητα κλικ)

Λάβετε υπόψη ότι οι περισσότερες έγχρωμες φωτογραφίες λαμβάνονται σε εκτεταμένο εύρος, οπότε αν συναντήσετε μια φωτογραφία στην οποία ένα μέρος της επιφάνειας έχει έντονο μπλε-πράσινο χρώμα, μην βιαστείτε σε θεωρίες συνωμοσίας.) Αλλά μπορείτε να είστε σίγουροι ότι σε διαφορετικά φωτογραφίες οι ίδιες ράτσες θα έχουν το ίδιο χρώμα. Ωστόσο, ας επιστρέψουμε στα συστήματα επικοινωνίας.

Το MRO είναι εξοπλισμένο με τέσσερις κεραίες, οι οποίες έχουν τον ίδιο σκοπό με τις κεραίες του rover - μια κεραία UHF, μια HGA και δύο LGA. Η κύρια κεραία που χρησιμοποιεί ο δορυφόρος - HGA - έχει διάμετρο τρία μέτρα και λειτουργεί στη ζώνη X. Αυτό χρησιμοποιείται για τη μετάδοση δεδομένων στη Γη. Το HGA είναι επίσης εξοπλισμένο με ενισχυτή σήματος 100 watt.

1 - HGA, 3 - UHF, 10 - LGA (και τα δύο LGA τοποθετούνται απευθείας στο HGA)

Το Curiosity και το MRO επικοινωνούν χρησιμοποιώντας μια κεραία UHF, το παράθυρο επικοινωνίας ανοίγει δύο φορές ανά sol και διαρκεί περίπου 6-9 λεπτά. Το MRO εκχωρεί 5 GB ανά ημέρα δεδομένων που λαμβάνει από τα ρόβερ και τα αποθηκεύει μέχρι να είναι ορατός από έναν από τους σταθμούς DSN στη Γη, μετά από τον οποίο μεταδίδει τα δεδομένα εκεί. Η μεταφορά δεδομένων στο rover πραγματοποιείται σύμφωνα με την ίδια αρχή. 30 MB/sol διατίθενται για την αποθήκευση εντολών που πρέπει να μεταδοθούν στο rover.

Οι σταθμοί DSN πραγματοποιούν MRO 16 ώρες την ημέρα (τις υπόλοιπες 8 ώρες είναι ο δορυφόρος αντιθετη πλευραΆρη, και δεν μπορεί να ανταλλάξει δεδομένα, αφού είναι κλειστός από τον πλανήτη), 10-11 εκ των οποίων μεταδίδει δεδομένα στη Γη. Συνήθως, ο δορυφόρος λειτουργεί με την κεραία DSN 70 μέτρων τρεις ημέρες την εβδομάδα και δύο φορές με την κεραία 34 μέτρων (δυστυχώς, δεν είναι σαφές τι κάνει τις υπόλοιπες δύο ημέρες, αλλά είναι απίθανο να έχει ρεπό ). Η ταχύτητα μετάδοσης μπορεί να κυμαίνεται από 0,5 έως 4 megabit ανά δευτερόλεπτο - μειώνεται καθώς ο Άρης απομακρύνεται από τη Γη και αυξάνεται καθώς οι δύο πλανήτες πλησιάζουν ο ένας τον άλλον. Τώρα (τη στιγμή της δημοσίευσης του άρθρου) η Γη και ο Άρης βρίσκονται σχεδόν στη μέγιστη απόσταση μεταξύ τους, επομένως η ταχύτητα μετάδοσης πιθανότατα δεν είναι πολύ υψηλή.

Η NASA ισχυρίζεται (υπάρχει ειδικό widget στον ιστότοπο του δορυφόρου) ότι κατά τη διάρκεια ολόκληρης της λειτουργίας του, το MRO μετέδωσε στη Γη περισσότερα από 187 terabits (!) δεδομένων - αυτό είναι περισσότερο από όλες τις συσκευές που στάλθηκαν στο διάστημα πριν συνδυαστούν.

συμπέρασμα

Λοιπόν, ας συνοψίσουμε. Κατά τη μετάδοση εντολών ελέγχου στο rover, συμβαίνουν τα εξής:

Οι ειδικοί της JPL στέλνουν εντολές σε έναν από τους σταθμούς DSN.
Κατά τη διάρκεια μιας συνεδρίας επικοινωνίας με έναν από τους δορυφόρους (πιθανότατα, θα είναι MRO), ο σταθμός DSN μεταδίδει ένα σύνολο εντολών σε αυτόν.
Ο δορυφόρος αποθηκεύει τα δεδομένα στην εσωτερική μνήμη και περιμένει το επόμενο παράθυρο επικοινωνίας με το ρόβερ.
Όταν το rover βρίσκεται στη ζώνη πρόσβασης, ο δορυφόρος μεταδίδει εντολές ελέγχου σε αυτό.

Κατά τη μετάδοση δεδομένων από το ρόβερ στη Γη, όλα αυτά συμβαίνουν με αντίστροφη σειρά:

Το rover αποθηκεύει τα επιστημονικά του δεδομένα στην εσωτερική μνήμη και περιμένει το πλησιέστερο παράθυρο επικοινωνίας με τον δορυφόρο.
Όταν ο δορυφόρος είναι διαθέσιμος, το rover μεταδίδει πληροφορίες σε αυτόν.
Ο δορυφόρος λαμβάνει δεδομένα, τα αποθηκεύει στη μνήμη του και περιμένει να γίνει διαθέσιμος ένας από τους σταθμούς DSN.
Όταν ένας σταθμός DSN γίνει διαθέσιμος, ο δορυφόρος του στέλνει τα ληφθέντα δεδομένα.
Τέλος, μετά τη λήψη του σήματος, ο σταθμός DSN το αποκωδικοποιεί, και στέλνει τα δεδομένα που λαμβάνονται σε αυτούς για τους οποίους προορίζεται.

Ελπίζω να μπόρεσα να περιγράψω λίγο πολύ σύντομα τη διαδικασία επικοινωνίας με το Curiosity. Όλες αυτές οι πληροφορίες (σε αγγλική γλώσσα; συν ένα τεράστιο σωρό πρόσθετων, συμπεριλαμβανομένων, για παράδειγμα, πολύ λεπτομερών τεχνικών εκθέσεων σχετικά με τις αρχές λειτουργίας καθενός από τους δορυφόρους) είναι διαθέσιμο σε διάφορους ιστότοπους JPL, είναι πολύ εύκολο να βρείτε αν γνωρίζετε τι ακριβώς σας ενδιαφέρει.

Αναφέρετε τυχόν λάθη ή τυπογραφικά λάθη μέσω PM!

Μόνο εγγεγραμμένοι χρήστες μπορούν να συμμετάσχουν στην έρευνα. , Σας παρακαλούμε.

Η διάμετρος του κρατήρα είναι πάνω από 150 χιλιόμετρα,στο κέντρο υπάρχει ένας κώνος από ιζηματογενή πετρώματα ύψους 5,5 χιλιομέτρων - Mount Sharp.Η κίτρινη κουκκίδα σηματοδοτεί το σημείο προσγείωσης του ρόβερ.περιέργεια - Μπράντμπερι Λάντινγκ

Το διαστημόπλοιο κατέβηκε σχεδόν στο κέντρο μιας δεδομένης έλλειψης κοντά στο Aeolis Mons (Aeolis, Mount Sharp) - ο κύριος επιστημονικός στόχος της αποστολής.

Το μονοπάτι του Curiosity στον κρατήρα Gale (προσγείωση 08/06/2012 - 08/1/2018, Sol 2128)

Σημειώνονται τα κύρια τμήματα της διαδρομής επιστημονικές εργασίες. Η λευκή γραμμή είναι το νότιο όριο της έλλειψης προσγείωσης. Σε έξι χρόνια, το rover ταξίδεψε περίπου 20 χιλιόμετρα και έστειλε πάνω από 400 χιλιάδες φωτογραφίες του Κόκκινου Πλανήτη

Η Curiosity συνέλεξε δείγματα «υπόγειου» εδάφους σε 16 τοποθεσίες

(σύμφωνα με τη NASA/JPL)

Rover Curiosity στην κορυφογραμμή Vera Rubin

Από ψηλά, μπορείτε να δείτε καθαρά το διαβρωμένο Murray Buttes, τη σκοτεινή άμμο των αμμόλοφων Bagnold και το Aeolis Palus μπροστά από το βόρειο χείλος του κρατήρα Gale. Η ψηλή κορυφή του τοίχου του κρατήρα στα δεξιά της εικόνας βρίσκεται σε απόσταση περίπου 31,5 km από το ρόβερ και το ύψος του είναι ~ 1200 μέτρα
Οκτώ κύριες εργασίες του Εργαστηρίου Επιστημών του Άρη:
1. Ανιχνεύστε και προσδιορίστε τη φύση των ενώσεων οργανικού άνθρακα του Άρη.
2. Ανίχνευση ουσιών που είναι απαραίτητες για την ύπαρξη ζωής: άνθρακας, υδρογόνο,
άζωτο, οξυγόνο, φώσφορο, θείο.
3. Ανιχνεύστε ίχνη πιθανών βιολογικών διεργασιών.
4.Ορίστε χημική σύνθεσηΑρειανή επιφάνεια.
5. Καθιερώστε τη διαδικασία σχηματισμού των πετρωμάτων και του εδάφους του Άρη.
6. Αξιολογήστε τη διαδικασία εξέλιξης της ατμόσφαιρας του Άρη μακροπρόθεσμα.
7. Προσδιορίστε την τρέχουσα κατάσταση, κατανομή και κύκλο του νερού και του διοξειδίου του άνθρακα.
8. Καθορίστε το φάσμα της ραδιενεργής ακτινοβολίας από την επιφάνεια του Άρη.

Το κύριο καθήκον σας- Το Curiosity πραγματοποίησε έρευνα για συνθήκες που θα ήταν ποτέ ευνοϊκές για τον βιότοπο των μικροοργανισμών, εξετάζοντας την ξηρή κοίτη ενός αρχαίου αρειανού ποταμού σε μια πεδιάδα. Το rover βρήκε ισχυρές ενδείξεις ότι η τοποθεσία ήταν μια αρχαία λίμνη και ήταν κατάλληλη για την υποστήριξη απλών μορφών ζωής.

Το ρόβερ του Άρη του CuriosityYellowknife Bay

Το μεγαλοπρεπές Mount Sharp υψώνεται στον ορίζοντα ( Aeolis Mons,Αιόλιδα)

(NASA/JPL-Caltech/Marco Di Lorenzo/Ken Kremer)

Άλλα σημαντικά αποτελέσματαείναι:
- Εκτίμηση του φυσικού επιπέδου ακτινοβολίας κατά την πτήση προς τον Άρη και στην επιφάνεια του Άρη. Αυτή η αξιολόγηση είναι απαραίτητη για τη δημιουργία ακτινοπροστασίας για επανδρωμένη πτήση στον Άρη

( )

- Μέτρηση της αναλογίας βαρέων και ελαφρών ισοτόπων χημικών στοιχείων στην ατμόσφαιρα του Άρη. Αυτή η μελέτη έδειξε ότι μεγάλο μέρος της αρχέγονης ατμόσφαιρας του Άρη είχε διαλυθεί στο διάστημα μέσω της απώλειας ελαφρών ατόμων από το ανώτερο αέριο περίβλημα του πλανήτη ( )

Η πρώτη μέτρηση της ηλικίας των πετρωμάτων στον Άρη και μια εκτίμηση του χρόνου καταστροφής τους απευθείας στην επιφάνεια υπό την επίδραση της κοσμικής ακτινοβολίας. Αυτή η αξιολόγηση θα αποκαλύψει το χρονικό πλαίσιο του υδάτινου παρελθόντος του πλανήτη, καθώς και τον ρυθμό καταστροφής της αρχαίας οργανικής ύλης στα πετρώματα και το έδαφος του Άρη.

ντοΟ κεντρικός τύμβος του κρατήρα Gale, Mount Sharp, σχηματίστηκε από ιζήματα σε στρώματα σε μια αρχαία λίμνη για δεκάδες εκατομμύρια χρόνια.

Το rover ανακάλυψε δεκαπλάσια αύξηση της περιεκτικότητας σε μεθάνιο στην ατμόσφαιρα του Κόκκινου Πλανήτη και βρήκε οργανικά μόρια σε δείγματα εδάφους

Ρόβερ του ΆρηΠεριέργεια στο νότιο άκρο της έλλειψης προσγείωσης 27 Ιουνίου 2014, Sol 672

(Εικόνα από την κάμερα HiRISE του Mars Reconnaissance Orbiter)

Από τον Σεπτέμβριο του 2014 έως τον Μάρτιο του 2015, το rover εξερεύνησε τους κυλιόμενους λόφους των λόφων Pahrump. Σύμφωνα με τους πλανητικούς επιστήμονες, αντιπροσωπεύει μια προεξοχή βράχου στο κεντρικό βουνό του κρατήρα Gale και δεν σχετίζεται γεωλογικά με την επιφάνεια του δαπέδου του. Από τότε, το Curiosity άρχισε να μελετά το Όρος Σαρπ.

Θέα στους λόφους Pahrump

Οι τοποθεσίες διάτρησης πλακιδίων "Confidence Hills", "Mojave 2" και "Telegraph Peak" επισημαίνονται. Οι πλαγιές του Mount Sharp είναι ορατές στο βάθος στα αριστερά, με τις προεξοχές του Whale Rock, του Salsberry Peak και του Newspaper Rock πάνω. Το MSL σύντομα κατευθύνθηκε στις ψηλότερες πλαγιές του όρους Σαρπ μέσω μιας ρεματιάς που ονομάζεται "Artist's Drive".

(NASA/JPL)

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΗ ΜΗΧΑΝΗ υψηλής ανάλυσηςΤο HiRISE του Mars Reconnaissance Orbiter είδε το rover στις 8 Απριλίου 2015από υψόμετρο 299 χλμ.

Ο Βορράς είναι πάνω. Η εικόνα καλύπτει μια περιοχή πλάτους περίπου 500 μέτρων. Οι φωτεινές περιοχές του αναγλύφου είναι ιζηματογενείς βράχους, σκούρο - καλυμμένο με άμμο

(NASA/JPL-Caltech/Παν. Αριζόνα)

Το rover ερευνά συνεχώς το έδαφος και ορισμένα αντικείμενα σε αυτό και παρακολουθεί περιβάλλονεργαλεία. Οι κάμερες πλοήγησης κοιτάζουν επίσης τον ουρανό αναζητώντας σύννεφα.

Αυτοπροσωπογραφίακοντά στο πέρασμα Μαρίας

Στις 31 Ιουλίου 2015, το Curiosity έκανε διάτρηση στην πλάκα βράχου "Buckskin" σε μια περιοχή ιζηματογενούς πετρώματος με ασυνήθιστα υψηλή περιεκτικότητα σε πυρίτιο. Αυτός ο τύπος βράχου συναντήθηκε για πρώτη φορά από το Mars Science Laboratory (MSL) κατά τη διάρκεια της τριετούς παραμονής του στον κρατήρα Gale. Αφού πήρε ένα δείγμα εδάφους, το rover συνέχισε την πορεία του προς το όρος Sharp

(NASA/JPL)

Το ρόβερ του Άρη Curiosity στον αμμόλοφο Namib

Η απότομη υπήνεμη πλαγιά του Namib Dune υψώνεται υπό γωνία 28 μοιρών σε ύψος 5 μέτρων. Το βορειοδυτικό χείλος του κρατήρα Gale είναι ορατό στον ορίζοντα.

Η ονομαστική τεχνική ζωή της συσκευής είναι δύο γήινα χρόνια - 23 Ιουνίου 2014 στο Sol-668, αλλά το Curiosity είναι σε καλή κατάσταση και συνεχίζει με επιτυχία την εξερεύνηση της επιφάνειας του Άρη

Στρωμένοι λόφοι στις πλαγιές της Αιολίδας, που λιώνουν γεωλογική ιστορίαΚρατήρας Martian Gale και ίχνη περιβαλλοντικών αλλαγών στον Κόκκινο Πλανήτη - η μελλοντική τοποθεσία του Curiosity

Στις 6 Αυγούστου 2012, το διαστημόπλοιο Curiosity προσγειώθηκε στην επιφάνεια του Άρη. Τους επόμενους 23 μήνες, το rover θα μελετήσει την επιφάνεια του πλανήτη, την ορυκτολογική του σύνθεση και το φάσμα ακτινοβολίας, θα αναζητήσει ίχνη ζωής και θα αξιολογήσει επίσης την πιθανότητα προσγείωσης ενός ανθρώπου.

Η κύρια ερευνητική τακτική είναι η αναζήτηση ενδιαφέρουσες ράτσεςκάμερες υψηλής ανάλυσης. Εάν εμφανιστεί κάποιο, το rover ακτινοβολεί τον υπό μελέτη βράχο με λέιζερ από μακριά. Το αποτέλεσμα της φασματικής ανάλυσης καθορίζει εάν είναι απαραίτητο να αφαιρεθεί ο χειριστής με μικροσκόπιο και φασματόμετρο ακτίνων Χ. Το Curiosity μπορεί στη συνέχεια να εξαγάγει και να φορτώσει το δείγμα σε ένα από τα 74 πιάτα του εσωτερικού εργαστηρίου για περαιτέρω ανάλυση.

Με όλο το μεγάλο κιτ αμαξώματος και την εξωτερική ελαφρότητα, η συσκευή έχει μάζα επιβατικού αυτοκινήτου (900 κιλά) και ζυγίζει 340 κιλά στην επιφάνεια του Άρη. Όλος ο εξοπλισμός τροφοδοτείται από την ενέργεια διάσπασης του πλουτωνίου-238 από μια θερμοηλεκτρική γεννήτρια ραδιοϊσοτόπων Boeing, η οποία έχει διάρκεια ζωής τουλάχιστον 14 χρόνια. Επί αυτή τη στιγμήπαράγει 2,5 kWh θερμικής ενέργειας και 125 W ηλεκτρικής ενέργειας· με την πάροδο του χρόνου, η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας θα μειωθεί στα 100 W.

Υπάρχουν αρκετοί διαφορετικοί τύποι καμερών εγκατεστημένων στο rover. Η Mast Camera είναι ένα σύστημα δύο άνισων καμερών με κανονική χρωματική απόδοση που μπορεί να τραβήξει φωτογραφίες (συμπεριλαμβανομένης της στερεοσκοπικής) ανάλυσης 1600x1200 pixel και, το οποίο είναι νέο για τα ρόβερ του Άρη, να καταγράψει μια ροή βίντεο 720p συμπιεσμένη από υλικό (1280x720). Για την αποθήκευση του προκύπτοντος υλικού, το σύστημα διαθέτει 8 gigabyte μνήμης flash για κάθε κάμερα - αυτό αρκεί για την αποθήκευση πολλών χιλιάδων εικόνων και μερικές ώρες εγγραφής βίντεο. Οι φωτογραφίες και τα βίντεο υποβάλλονται σε επεξεργασία χωρίς να φορτωθούν τα ηλεκτρονικά στοιχεία ελέγχου Curiosity. Παρά το γεγονός ότι ο κατασκευαστής έχει μια διαμόρφωση ζουμ, οι κάμερες δεν έχουν ζουμ επειδή δεν υπήρχε χρόνος για δοκιμή.

Εικονογράφηση εικόνων από το MastCam. Πολύχρωμα πανοράματα της επιφάνειας του Άρη λαμβάνονται με τη συρραφή πολλών εικόνων. Οι MastCams θα χρησιμοποιηθούν όχι μόνο για να ψυχαγωγήσουν το κοινό με τον καιρό του κόκκινου πλανήτη, αλλά και για να βοηθήσουν στην ανάκτηση και μετακίνηση δειγμάτων.

Επίσης προσαρτημένο στον ιστό είναι μέρος του συστήματος ChemCam. Αυτό είναι ένα φασματόμετρο εκπομπής σπινθήρα λέιζερ και μια μονάδα απεικόνισης που λειτουργούν σε ζεύγη: μετά την εξάτμιση μιας μικροσκοπικής ποσότητας του υπό μελέτη πετρώματος, ένας παλμός λέιζερ 5 νανοδευτερόλεπτων αναλύει το φάσμα της προκύπτουσας ακτινοβολίας πλάσματος, η οποία θα καθορίσει τη στοιχειακή σύνθεση του δείγμα. Δεν υπάρχει ανάγκη επέκτασης του χειριστή.

Η ανάλυση του εξοπλισμού είναι 5-10 φορές υψηλότερη από αυτή που ήταν εγκατεστημένη σε προηγούμενα ρόβερ του Άρη. Από 7 μέτρα μακριά, το ChemCam μπορεί να προσδιορίσει τον τύπο του πετρώματος που μελετάται (π.χ. ηφαιστειακό ή ιζηματογενές), τη δομή του εδάφους και των πετρωμάτων, να παρακολουθεί κυρίαρχα στοιχεία, να αναγνωρίζει πάγο και ορυκτά με μόρια νερού στην κρυσταλλική δομή, να μετράει σημάδια διάβρωσης σε βράχους, και οπτικά βοήθεια στην εξερεύνηση βράχου με το ρομποτικό βραχίονα.

Το κόστος του ChemCam ήταν 10 εκατομμύρια δολάρια (λιγότερο από το μισό τοις εκατό του συνολικού κόστους της αποστολής). Το σύστημα αποτελείται από ένα λέιζερ σε έναν ιστό και τρεις φασματογράφους μέσα στο περίβλημα, η ακτινοβολία στα οποία παρέχεται μέσω ενός οδηγού φωτός οπτικών ινών.

Το Mars Hand Lens Imager είναι εγκατεστημένο στο χειριστή του ρόβερ, ικανό να τραβήξει εικόνες διαστάσεων 1600 × 1200 pixel, στις οποίες είναι ορατές λεπτομέρειες 12,5 μικρομέτρων. Η κάμερα διαθέτει λευκό οπίσθιο φωτισμό για λειτουργία τόσο την ημέρα όσο και τη νύχτα. Ο υπεριώδης φωτισμός είναι απαραίτητος για να πυροδοτήσει την εκπομπή ανθρακικών και εξατμιστικών ορυκτών, η παρουσία των οποίων υποδηλώνει ότι το νερό συμμετείχε στον σχηματισμό της επιφάνειας του Άρη.

Για σκοπούς χαρτογράφησης χρησιμοποιήθηκε η κάμερα Mars Descent Imager (MARDI), η οποία κατέγραψε εικόνες 1600 × 1200 pixel σε 8 gigabyte μνήμης flash κατά την κάθοδο της συσκευής. Μόλις λίγα χιλιόμετρα έμειναν στην επιφάνεια, η κάμερα άρχισε να τραβάει πέντε έγχρωμες φωτογραφίες ανά δευτερόλεπτο. Τα δεδομένα που θα ληφθούν θα καταστήσουν δυνατή τη δημιουργία ενός χάρτη του οικοτόπου του Curiosity.

Στα πλαϊνά του rover υπάρχουν δύο ζεύγη ασπρόμαυρων καμερών με γωνία θέασης 120 μοιρών. Το σύστημα Hazcams χρησιμοποιείται κατά την εκτέλεση ελιγμών και την επέκταση του χειριστή. Ο ιστός φιλοξενεί το σύστημα Navcams, το οποίο αποτελείται από δύο ασπρόμαυρες κάμερες με γωνία θέασης 45 μοιρών. Τα προγράμματα του ρόβερ κατασκευάζουν συνεχώς έναν τρισδιάστατο χάρτη σε σχήμα σφήνας βασισμένος σε δεδομένα από αυτές τις κάμερες, επιτρέποντάς του να αποφεύγει συγκρούσεις με απροσδόκητα εμπόδια. Μία από τις πρώτες εικόνες από το Curiosity είναι μια φωτογραφία από την κάμερα Hazcam.

Για μέτρηση καιρικές συνθήκεςΤο rover είναι εξοπλισμένο με σταθμό περιβαλλοντικής παρακολούθησης (Rover Environmental Monitoring Station), ο οποίος μετρά την πίεση, τις ατμοσφαιρικές και επιφανειακές θερμοκρασίες, την ταχύτητα του ανέμου και την υπεριώδη ακτινοβολία. Το REMS προστατεύεται από τη σκόνη του Άρη.

Η έκρηξη ειδήσεων για την προσγείωση ενός ρόβερ του Άρη στον κόκκινο πλανήτη έχει ήδη παρέλθει, έχουμε ήδη θυμηθεί με περισσότερες λεπτομέρειες. Πόσο καλά γνωρίζετε τι είναι το ίδιο το ρόβερ Curiosity;

Ας τον γνωρίσουμε καλύτερα.

Στις 26 Νοεμβρίου 2011 στις 10:02 EST (15:02 UTC) το όχημα εκτόξευσης Atlas V No. AV-028 εκτοξεύτηκε από το συγκρότημα εκτόξευσης SLC-41 στον Πολεμικό Αεροπορικό Σταθμό των ΗΠΑ στο Cape Canaveral με τον αμερικανικό βαρύ διαπλανητικό σταθμό Mars Εργαστήριο Επιστημών (MSL) . Ο σκοπός της αποστολής είναι να εξερευνήσει την επιφάνεια του Άρη χρησιμοποιώντας το ρόβερ Curiosity.

4000 px με δυνατότητα κλικ

Το έργο MSL είναι η μεγαλύτερη αμερικανική αποστολή στον Άρη και η κορυφή ενός μακροχρόνιου και επιτυχημένου προγράμματος εξερεύνησης του Κόκκινου Πλανήτη.

Στο πρωτοποριακό στάδιο του προγράμματος του Άρη, οι Ηνωμένες Πολιτείες ερεύνησαν και εξέτασαν τον πλανήτη από τρεις πύλες (Mariner 4, 6 και 7) και τρία τροχιακά (Mariner 9, Viking 1 και 2), καθώς και εξέτασαν το έδαφος του Άρη για σημάδια ζωής σε επιφάνεια δύο σημείων του πλανήτη (Viking 1 και 2, 1976).

Το σύγχρονο στάδιο ξεκίνησε με την εκτόξευση τον Σεπτέμβριο του 1992 του μεγάλου τροχιακού Mars Observer με ένα σύμπλεγμα έξι επιστημονικών οργάνων. Δυστυχώς, το διαστημόπλοιο χάθηκε ως αποτέλεσμα μιας αποτυχίας του συστήματος πρόωσης τον Αύγουστο του 1993, λίγες μέρες πριν ο δορυφόρος του πλανήτη μπει σε τροχιά.

Ένας χημικός θάλαμος χρησιμοποιεί μια παλμική δέσμη λέιζερ για την εξάτμιση ενός μικροσκοπικού δείγματος ορυκτού στόχου, οι προκύπτουσες λάμψεις φωτός μπορούν να αναλυθούν για τον εντοπισμό χημικών στοιχείων.Στη φωτογραφία είναι ο κύριος ερευνητής Roger Wiene, Εθνικό Εργαστήριο του Λος Άλαμος,(NASA/JPL-Caltech/LANL)

Μετά από αυτό, αποφασίστηκε να βασιστούμε σε μικρά διαστημόπλοια, κατανέμοντας τα καθήκοντα του νεκρού παρατηρητή μεταξύ τους και συμπληρώνοντάς τα με νέα έρευνα. Ο πρώτος ήταν ο δορυφόρος Mars Global Surveyor, ο οποίος εκτοξεύτηκε με επιτυχία σε επιχειρησιακή τροχιά τον Μάρτιο του 1999 και λειτούργησε παραγωγικά μέχρι τον Νοέμβριο του 2006, πραγματοποιώντας έρευνες και λεπτομερείς φωτογραφίες, έρευνες μεγάλου υψομέτρου με χρήση υψόμετρου λέιζερ και χαρτογράφηση της σύνθεσης των ορυκτών της επιφάνειας. του Άρη. Ενώ παρέμενε πλήρως λειτουργικό δέκα χρόνια μετά την εκτόξευση, το MGS χάθηκε ως αποτέλεσμα ενός σφάλματος κατά την ενημέρωση του ενσωματωμένου λογισμικού.

Αυτή η δοκιμή είναι για ένα σύστημα ραντάρ που θα χρησιμοποιηθεί τον Αύγουστο του 2012 κατά την κάθοδο και την προσγείωση. Ένα δείγμα μηχανικής που δοκιμάζει ένα σύστημα ραντάρ στη μύτη ενός ελικοπτέρου.

ΑΠΟΣΤΟΛΕΣ ΕΞΕΡΕΥΝΗΣΗΣ ΤΟΥ ΑΡΗ
Ονομα	Ημερομηνία έναρξης	Κύρια αποτελέσματα	Κόστος, εκατομμύρια δολάρια
Mars Observer	25.09.1992	Χάθηκε στην προσέγγιση του Άρη	980
Mars Global Surveyor (MGS)	07.11.1996	Αεροδυναμική πέδηση για μετάβαση σε τροχιά εργασίας. Φωτογράφηση και ηχογράφηση της επιφάνειας και της ατμόσφαιρας του Άρη από τροχιά για 9 χρόνια (1997-2006). Συνέταξε έναν τρισδιάστατο ανάγλυφο χάρτη του πλανήτη, ανακάλυψε κοιτάσματα ενυδατωμένων ορυκτών και χαράδρες πλυμένες με νερό	219
Mars Pathfinder (MPF)	04.12.1996	Ομαλή προσγείωση στον Άρη. Έλεγχος και μελέτη του εδάφους χρησιμοποιώντας εξοπλισμό από το προσεδάφιο και το μικρό ρόβερ του Άρη Sojourner	266
Mars Climate Orbiter (MCO)	11.12.1998	Κάηκε στην ατμόσφαιρα του Άρη λόγω σφάλματος πλοήγησης	328
Mars Polar Lander (MPL)	03.01.1999	Χάθηκε κατά τη διάρκεια έκτακτης προσγείωσης στον Άρη στην περιοχή 76°S, 165°E.	328
Βαθύ διάστημα 1	03.01.1999		3
Οδύσσεια Άρη	07.04.2001	Έρευνα και διερεύνηση της επιφάνειας και της ατμόσφαιρας του Άρη από την τροχιά μέχρι σήμερα." Ανακαλύφθηκαν τεράστιες περιοχές υπόγειου πάγου	297
Mars Exploration Rover-A (Spirit)	10.06.2003	Ρόβερ μεσαίας κατηγορίας Άρη. Τοποθέτηση και έρευνα της λίβρας του Άρη κατά μήκος της διαδρομής του. Το Spirit λειτούργησε από τον Ιανουάριο του 2004 έως τον Μάρτιο του 2010. Το Opportunity λειτούργησε	830
Mars Exploration Rover-B (Ευκαιρία)	08.07.2003	μέχρι στιγμής, μέχρι την 1η Δεκεμβρίου 2011, έχω περπατήσει 34 χλμ. Ορυκτά που σχηματίζονται σε υδάτινο περιβάλλον, έχουν μελετηθεί στρωματικές αποθέσεις	830
Mars Reconnaissance Orbiter (MRO)	12.08.2005	Εξαιρετικά λεπτομερής έρευνα της επιφάνειας του Άρη από τροχιά, μελέτη ιχνών νερού στην επιφάνειά του και εφαρμογή του ατμοσφαιρικού προγράμματος του διαστημικού σκάφους MSO	540
Φοίνιξ	04.08.2007	Αναλυτική μελέτη της λίρας στη βόρεια πολική ζώνη του Άρη στην περιοχή των 68,22°Β. και 125,75°Δ Βρέθηκε πάγος κάτω από ένα στρώμα εδάφους σε βάθος περίπου 5 cm	386
Mars Science Laboratory	26.11.2011	Ερευνητικό ρόβερ βαριάς κατηγορίας Άρη - κινητό μακροπρόθεσμο αυτόματο επιστημονικό εργαστήριο	2476
ΜΑΒΕΝ	31.10.2013	Μια λεπτομερής μελέτη της εξέλιξης της ατμόσφαιρας του Άρη, της κλιματικής ιστορίας του και της πιθανής κατοικιμότητας	655

Ο κρατήρας Gale (Κρατήρας Gale) είναι ο μελλοντικός τόπος προσγείωσης του ρόβερ Curiosity. Τον Αύγουστο του 2012, το rover θα προσγειωθεί στο βόρειο τμήμα του κρατήρα. Ο κρατήρας φτάνει τα 154 km σε διάμετρο, στο κέντρο του υπάρχει ένα βουνό ύψους 5 km. Το σημείο προσγείωσης περιγράφεται από μια έλλειψη (20x25 km). Η επιφάνεια του κρατήρα στην περιοχή προσγείωσης υποδηλώνει έκθεση στο νερό. (NASA/JPL-Caltech/ASU)

Σινδόνη Lander (NASA/Jim Grossman)

Ένα θερμικό σύστημα απεικόνισης είναι προσαρτημένο στο βραχίονα του ρόβερ Άρη της NASA στο Εργαστήριο Jet Propulsion στην Πασαντένα της Καλιφόρνια, στις 4 Απριλίου 2011.(AP Photo/Damian Dovarganes)

Στις αρχές του 2002, αποφασίστηκε ότι θα ήταν σκόπιμο να κατασκευαστεί ένα μακρόβιο κινητό εργαστήριο που θα τροφοδοτείται από μια γεννήτρια ραδιοϊσοτόπων, και αυτό απαιτούσε καθυστέρηση της εκτόξευσης μέχρι τον Σεπτέμβριο του 2009. Ταυτόχρονα, το όνομα του έργου άλλαξε: η συντομογραφία παρέμεινε η ίδια - MSL, αλλά η αποκωδικοποίηση έγινε διαφορετική - Mars Science Laboratory , δηλαδή ένα επιστημονικό εργαστήριο του Άρη. Ήταν αυτή που επρόκειτο να ανοίξει έναν νέο κύκλο μελέτης του Άρη το 2009-2020, το πρόγραμμα του οποίου εκπονήθηκε από τη λεγόμενη «ομάδα σύντηξης» επιστημόνων από τη NASA και τα πανεπιστήμια των ΗΠΑ, λαμβάνοντας υπόψη τις συστάσεις της Εθνικής Έρευνας Συμβούλιο της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ.

Τον Φεβρουάριο του 2003, η «ομάδα σύνθεσης» διατύπωσε τέσσερις πιθανές στρατηγικές επιστημονική έρευναστον Άρη, καθένα από τα οποία αντιστοιχούσε στους στόχους και τους τομείς εργασίας της MSL: αναζήτηση ιχνών προηγούμενης ζωής, μελέτη υδροθερμικών περιοχών, αναζήτηση για τη σημερινή ζωή και μελέτη της εξέλιξης του πλανήτη. Για να αξιολογηθούν οι επιστημονικοί στόχοι της πρώτης αποστολής σε καθεμία από τις επιλογές, δημιουργήθηκε μια «ομάδα ολοκλήρωσης της επιστήμης», με επικεφαλής τον Daniel J. McClease της JPL και τον Jack D. Farmer του State University της Αριζόνα.

Τον Αύγουστο του 2005 ξεκίνησε το στάδιο υλοποίησης του έργου, δηλαδή ο λεπτομερής σχεδιασμός, η κατασκευή και η δοκιμή του διαστημικού σκάφους. Τα κύρια στοιχεία του προσεδάφισης αναπτύχθηκαν από το JPL Jet Propulsion Laboratory και η δημιουργία ενός συστήματος που διασφαλίζει την είσοδό του στην ατμόσφαιρα του Άρη και το ασφαλές φρενάρισμα σε αυτό ανατέθηκε στο Διαστημικό Σύστημα Lockheed Martin τον Μάρτιο του 2006. Το συνολικό κόστος του MSL υπολογίστηκε τότε σε 1.327 εκατομμύρια δολάρια.

Τώρα το συνολικό κόστος του έργου υπολογίζεται σε 2.476 εκατομμύρια δολάρια - σχεδόν διπλάσιο από αυτό που ήταν πριν από πέντε χρόνια. Περίπου 1,8 δισεκατομμύρια από το συνολικό ποσό πηγαίνουν στην ανάπτυξη διαστημικών σκαφών και επιστημονικού εξοπλισμού, τα υπόλοιπα - για εκτόξευση και έλεγχο. Η επόμενη φαινομενικά αποστολή στον Άρη κόστισε σχεδόν το ίδιο με και τις εννέα εκτοξεύσεις μεταξύ 1992 και 2011 και έφτασε στο επίπεδο μοναδικά έργαναυαρχίδα κατηγορίας. Και, δυστυχώς, κανείς δεν μπορεί παρά να συγκρίνει το κόστος του με το κόστος ενός εγχώριου έργου παρόμοιου επιπέδου πολυπλοκότητας, του Phobos-Grunt, που υπολογίζεται επίσημα σε 5 δισεκατομμύρια ρούβλια - δεκαπέντε φορές λιγότερο από τους Αμερικανούς!

Το MSL είναι πράγματι ανώτερο από όλους τους προκατόχους του, και όχι μόνο σε πολυπλοκότητα, αλλά απλώς στη μάζα που στέλνεται στον Άρη. Εάν το Mars Observer «τράβηξε» κατά 2487 κιλά και η μάζα του MRO ήταν 2180 κιλά, τότε η μάζα εκτόξευσης της νέας συσκευής του Άρη είναι 3839 κιλά. Το σύμπλεγμα MSL χωρίζεται σε τρία κύρια μέρη:
- ένα στάδιο μεταφοράς που παρέχει πτήση κατά μήκος μιας τροχιάς από τη Γη στον Άρη, συμπεριλαμβανομένων των διορθώσεων αυτής της τροχιάς, συνολικής μάζας 539 kg·
- σύστημα παροχής ατμοσφαιρικής εισόδου, πέδησης και προσγείωσης βάρους 2401 kg.
- rover βάρους 899 κιλών.

Η μέγιστη διάμετρος του διαστημικού σκάφους (η διάμετρος της μετωπικής οθόνης για το φρενάρισμα στην ατμόσφαιρα του Άρη) είναι 4,50 m, το μήκος του προϊόντος είναι 2,95 m.

Το στάδιο μεταφοράς γίνεται με τη μορφή ενός κυλινδρικού «ντόνατ» με διάμετρο 4,50 m και ύψος περίπου 0,90 m με σταθερή ηλιακή μπαταρία στο κάτω μέρος του και δέκα καλοριφέρ συστήματος υγρού θερμικού ελέγχου περιμετρικά. Κατά τη διάρκεια ολόκληρης της πτήσης προς τον Άρη, ελέγχεται από τον ενσωματωμένο υπολογιστή του ρόβερ, που συνδέεται με αυτό μέσω μιας μονάδας διασύνδεσης στην ουρά οθόνη του τμήματος προσγείωσης και του συστήματος του σταδίου προσγείωσης. Η σκηνή τροφοδοτείται από έξι πάνελ SB συνολικής επιφάνειας 12,8 m2, αποδίδοντας 1080 W στον Άρη με τον χειρότερο δυνατό προσανατολισμό και, εάν είναι απαραίτητο, από τη γεννήτρια ραδιοϊσοτόπων του ρόβερ. Η σκηνή είναι εξοπλισμένη με έναν αισθητήρα αστεριού και δύο μονάδες ηλιακού αισθητήρα για τον προσδιορισμό του τρέχοντος προσανατολισμού. Διαθέτει δύο μπλοκ τεσσάρων κινητήρων πυραύλων υγροπροωθητικού υδραζίνης MR-111C με ώθηση 1,1 kgf το καθένα, που παρέχουν περιστροφή του διαστημικού σκάφους και διόρθωση της τροχιάς πτήσης. Το καύσιμο αποθηκεύεται σε δύο σφαιρικές δεξαμενές τιτανίου με διάμετρο 48 εκ. Η κεραία μεσαίου κέρδους MGA είναι εγκατεστημένη στο στάδιο πτήσης, με τη βοήθεια της οποίας πραγματοποιείται επικοινωνία με τη Γη στο μεγαλύτερο μέρος της πτήσης.

Το συγκρότημα προσγείωσης μπορεί να χωριστεί σε μια μετωπική οθόνη, ένα ουραίο φέρινγκ, ένα στάδιο προσγείωσης που βρίσκεται μέσα σε αυτά και το πραγματικό ωφέλιμο φορτίο - το rover. Όλα τα συστήματά του ελέγχονται επίσης από τον υπολογιστή του rover.

Η μετωπική οθόνη με τη μορφή αμβλύ κώνου είναι η μεγαλύτερη από όλα τα παρόμοια προϊόντα για διαπλανητικά οχήματα. Η Lockheed Martin το έφτιαξε με βάση την εμπειρία με την οθόνη της μονάδας προσγείωσης του επανδρωμένου διαστημικού σκάφους Orion. Η σύνθετη δομή μπορεί να αντέξει μηχανικά φορτία έως και 50 τόνων και η θερμική προστασία παρέχεται από την αφαιρετική επίστρωση φαινολικού άνθρακα PICA, που αναπτύχθηκε από το Ames Center και χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά στην κάψουλα επιστροφής Stardust.

Στη φωτογραφία υπάρχει ένα μπροστινό παρμπρίζ και ένα φέρινγκ ουράς· θα προστατεύουν το rover κατά την κάθοδό του στην ατμόσφαιρα του Άρη. Διαστημικό Κέντρο που πήρε το όνομά του Κένεντι, Φλόριντα.

Το αμφίκωνο φέρινγκ ουράς καλύπτεται με θερμική προστασία φελλού-σιλικόνης τύπου SLA-561V. Είναι εξοπλισμένο με οκτώ κινητήρες ελέγχου καθόδου MR-107U με ώθηση 30,8 kgf, επαναρυθμιζόμενα βάρη εξισορρόπησης, σύστημα αλεξίπτωτουκαι τρεις κεραίες - για επικοινωνία με τη Γη στη ζώνη X και με τους δορυφόρους του Άρη σε VHF.

Το στάδιο προσγείωσης MSL, σε αντίθεση με όλους τους προκατόχους του, μεταφέρει το ωφέλιμο φορτίο όχι πάνω του, αλλά κάτω από αυτό: το rover είναι προσαρτημένο σε αυτό με πυροβολίδες. Η σκηνή είναι εξοπλισμένη με οκτώ μηχανές προσγείωσης MLE (Mars Landing Engine) - δύο σε τέσσερις γωνίες της πλατφόρμας. Αυτοί οι πυραυλοκινητήρες υγρού προωθητικού μεταβλητής ώθησης τύπου MR-80B (έως 336 kgf) λειτουργούν με υδραζίνη, το απόθεμα της οποίας - 387 κιλά - αποθηκεύεται σε τρεις σφαιρικές δεξαμενές. Ένα ραντάρ προσγείωσης με έξι κεραίες σε σχήμα δίσκου μετρά τη στάση, την οριζόντια και κάθετη ταχύτητα. Το στάδιο προσγείωσης είναι εξοπλισμένο με πομποδέκτη, ενισχυτή και κεραίες ζώνης X και VHF.

Το Curiosity Rover ονομάστηκε τον Μάιο του 2009 ως αποτέλεσμα ενός παναμερικανικού διαγωνισμού που κέρδισε η 12χρονη Clara Ma από τη Lenexa του Κάνσας. Συχνά συγκρίνεται με ένα μικρό αυτοκίνητο. Πράγματι, το μήκος του ρόβερ χωρίς να ληφθεί υπόψη ο χειριστής φτάνει τα 3,00 μ., το πλάτος είναι 2,77 μ. και το ύψος με ιστό με τηλεοπτικές κάμερες είναι 2,13 μ. Το σύστημα πρόωσης είναι κατασκευασμένο παρόμοιο με τα ρόβερ MER και έχει έξι κίνηση Τροχοί διαμέτρου 0,51 m με ωτίδες, τέσσερις εκ των οποίων είναι προσανατολισμένοι. Μέγιστη ταχύτηταΠεριέργεια - 4 cm/s.

Ο χειριστής πέντε βαθμών ελευθερίας φέρει έναν πυργίσκο 33 κιλών με δύο επιστημονικά όργανα και τρία εργαλεία για το σκάψιμο του εδάφους, τις πέτρες φρεζαρίσματος και τη σύνθλιψη δειγμάτων.

Το rover τροφοδοτείται από μια γεννήτρια ραδιοϊσοτόπων τύπου MMRTG που βρίσκεται στο τμήμα της ουράς (διάμετρος 64 cm, μήκος 66 cm, βάρος 45 kg), που περιέχει 4,8 kg του ραδιενεργού ισοτόπου πλουτώνιο-238. Η θερμότητα που απελευθερώνεται κατά τη διάσπασή του μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια- 110 W, ή περίπου 2700 Wh ανά ημέρα. Ο ελάχιστος πόρος γεννήτριας είναι 14 χρόνια. Δύο μπαταρίες ιόντων λιθίου 42 Ah επιτρέπουν την αποθήκευση και την απελευθέρωση ενέργειας σε περιόδους που η κατανάλωση ενέργειας του rover είναι υψηλότερη μέσης ισχύος MMRTG.

Οι δύο περιττοί ενσωματωμένοι υπολογιστές του Curiosity είναι κατασκευασμένοι σε επεξεργαστή RAD 750 με συχνότητα ρολογιού 200 MHz, διαθέτουν μόνιμη συσκευή αποθήκευσης χωρητικότητας 256 KB, 256 MB μνήμης RAM και 2 GB μνήμης flash. Για τον σχεδιασμό της κίνησης και τον εντοπισμό κινδύνων, το rover είναι εξοπλισμένο με συνολικά 12 τεχνικές κάμερες, συμπεριλαμβανομένων δύο ζευγών καμερών πλοήγησης NavCam με οπτικό πεδίο 45° και μέγεθος «εικόνας» 1024x1024 στοιχείων, καθώς και τέσσερα στερεοφωνικά ζεύγη Κάμερες ελέγχου HazCam με φακό fish-eye και οπτικό πεδίο 124°. Αυτές οι κάμερες κατανέμονται εξίσου μεταξύ των δύο υπολογιστών.

Η ανταλλαγή ραδιοφώνου με τη Γη πραγματοποιείται απευθείας μέσω ενός πομπού 15 watt και δύο κεραιών ζώνης X (συμπεριλαμβανομένης μιας εξαιρετικά κατευθυντικής με διάμετρο 0,3 m) ή μέσω τροχιακών αναμεταδοτών μέσω μιας «τοπικής» γραμμής VHF. Στην πρώτη περίπτωση, η απόδοση δεν ξεπερνά τα πολλά kilobits ανά δευτερόλεπτο, στη δεύτερη φτάνει τα 0,25 Mbit/s μέσω Mars Odyssey και τα 2 Mbit/s μέσω MRO. Σε μόλις μία ημέρα, η MSL θα μπορεί να μεταδίδει περίπου 250 Mbit δεδομένων.

Υπάρχουν δύο αναμνηστικά τσιπάκια συνδεδεμένα στην κορυφή του σώματος του rover: ένα με 1,24 εκατομμύρια ονόματα που εστάλησαν μέσω email στην JPL ως μέρος της καμπάνιας Send Your Name to Mars και ένα με 20.000 σαρωμένα ονόματα ατόμων που το είδαν στο JPL και στο Name Space Κέντρο Κένεντι.

Ο κύριος στόχος του έργου διαμορφώνεται ως εξής: έρευνα και περιγραφή μιας συγκεκριμένης περιοχής του Άρη και επαλήθευση της παρουσίας εκεί στο παρελθόν ή το παρόν φυσικές συνθήκες, ευνοϊκό για την ύπαρξη ζωής (νερό, ενέργεια, χημικά συστατικά). Θα μπορούσε κανείς να πει αυτό: στο παλιό σύνθημα της εξερεύνησης του Άρη, «ψάξε για νερό», η MSL προσθέτει ένα νέο: «ψάξε για άνθρακα». Το βιολογικό δυναμικό της ζώνης προσγείωσης πρέπει να προσδιοριστεί με βάση την παρουσία και την ποσότητα των οργανικών ενώσεων και εκείνων των χημικών στοιχείων που αποτελούν τη βάση της ζωής (C, H, N, O, P και S), καθώς και με αναζήτηση τις εξωτερικές του εκδηλώσεις. Παράλληλοι στόχοι είναι η περιγραφή της γεωλογίας και της γεωχημείας της περιοχής προσγείωσης σε όλες τις πιθανές χωρικές κλίμακες, η μελέτη πλανητικών διεργασιών που μπορεί να είχαν σχέση με τη ζωή στο παρελθόν και η μελέτη της κατάστασης της ακτινοβολίας.

Η ίδια η αναζήτηση της ζωής δεν περιλαμβάνεται στο πρόγραμμα εργασίας - ούτε με τη μορφή μικροοργανισμών, ούτε με την καταγραφή βιοχημικών διεργασιών, όπως προσπάθησαν να κάνουν το 1976 στους Βίκινγκς. Ωστόσο, εάν το MSL αποδείξει την πιθανή κατοικησιμότητα της περιοχής μελέτης, θα μπορούσαν να πραγματοποιηθούν μελλοντικές αποστολές για τη διεξαγωγή βιολογικής έρευνας επί τόπου ή για τη μεταφορά δειγμάτων εδάφους πίσω στη Γη.

Για την επίλυση των προβλημάτων, το Curiosity είναι εξοπλισμένο με ένα σύμπλεγμα 10 επιστημονικών οργάνων συνολικής μάζας 75 κιλών, τα οποία χωρίζονται σε όργανα έρευνας (τοποθετημένα σε ιστό σε ύψος περίπου 2 m πάνω από το έδαφος του πλανήτη). όργανα επαφής (που πραγματοποιούνται στο αντικείμενο μελέτης με χρήση χειριστή) και αναλυτικά όργανα (για ανάλυση δειγμάτων εδάφους και ατμόσφαιρας του Άρη). Αυτή η ταξινόμηση δεν περιλαμβάνει τον θάλαμο προσγείωσης που λειτουργεί κατά τη φάση καθόδου, καθώς και συσκευές παρακολούθησης ακτινοβολίας και παρατήρησης καιρού. Επιπλέον, τοποθετούνται αισθητήρες στην μετωπική οθόνη της μονάδας καθόδου για την καταγραφή των συνθηκών υπερηχητικής εισόδου και πτήσης στην ατμόσφαιρα.

Σημειώστε ότι το ρόβερ Opportunity που λειτουργεί επί του παρόντος στον Άρη διαθέτει ένα σύνολο επιστημονικού εξοπλισμού συνολικής μάζας μόνο 5 κιλών και η μάζα του αναλυτή SAM μόνο στο Curiosity είναι 40 κιλά.

Η κάμερα MastCam στην αρχική έκδοση του έργου σχεδιάστηκε ως μια ψηφιακή στερεοφωνική κάμερα με δύο φακούς, οι άξονες των οποίων βρίσκονται σε ύψος 1,97 m πάνω από το έδαφος και απέχουν 24,5 cm οριζόντια. Κάθε ένα από αυτά έπρεπε να έχει μεταβλητή εστιακή απόσταση που κυμαίνεται από 6,5 έως 100 mm, κάτι που επέτρεπε τη στερεοφωνική φωτογραφία σε οποιοδήποτε επίπεδο ζουμ. Ωστόσο, τον Σεπτέμβριο του 2007, η NASA διέταξε μια αλλαγή στο έργο υπέρ δύο καμερών με σταθερή εστιακή απόσταση -100 mm στο δεξί "μάτι" και 34 mm στο αριστερό. Στις αρχές του 2010, όταν είχαν ήδη κατασκευαστεί, ο οργανισμός συμφώνησε να πληρώσει το MSSS για τις αρχικές κάμερες ζουμ με την κατανόηση ότι θα παραδίδονταν επί του σκάφους εάν κατασκευάζονταν έγκαιρα και πληρούσαν τις αναφερόμενες προδιαγραφές. Ωστόσο, τελικά, το Curiosity παρέμεινε «διαφορετικά μάτια».

Έτσι, η κάμερα αριστερής όψης M-34 με εστιακή απόσταση 34 mm και λόγο διαφράγματος 1:8 έχει οπτικό πεδίο 15° κατακόρυφα και 18° οριζόντια. Η σωστή κάμερα M-100 με εστιακή απόσταση 100 mm και λόγο διαφράγματος 1:10 έχει οπτικό πεδίο 5x6°. Η ανάλυσή του είναι περίπου 7,5 cm σε απόσταση 1 km και 0,15 mm σε απόσταση 2 m, γεγονός που θα επιτρέψει στο M-100 να χρησιμοποιηθεί για αναζήτηση ενδιαφέροντων αντικειμένων για έρευνα. Και οι δύο κάμερες μπορούν να εστιάσουν σε αντικείμενα από 1,8 m έως άπειρο.

Ο σχεδιασμός και των δύο καμερών χρησιμοποιεί ένα ενσωματωμένο φίλτρο Bayer, το οποίο σας επιτρέπει να αποτυπώνετε ταυτόχρονα τα κόκκινα, πράσινα και μπλε στοιχεία της εικόνας στη μήτρα λήψης Kodak με στοιχεία 1600x1200. Αυτή η λειτουργία χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με ένα αντικαταστάσιμο φίλτρο ευρείας ζώνης. Εκτός από αυτό, υπάρχουν άλλα επτά φίλτρα, από τα οποία τρία (440.525 και 1035 nm) είναι κοινά και στις δύο κάμερες και τέσσερα είναι μεμονωμένα για καθεμία από αυτές.

Ρωσικός εξοπλισμός , εγκατεστημένο σε αμερικανικό Rover περιέργεια, λειτουργεί κανονικά, δήλωσε ο Maxim Litvak, ερευνητής στο Ινστιτούτο Διαστημικών Ερευνών της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών (IKI), ενώ ήταν στο Εργαστήριο Jet Propulsion της NASA στην Καλιφόρνια. Τα λόγια του μεταδίδει το RIA Novosti.

Η απόδοση του ανιχνευτή νετρονίων (DAN - albedo neutron detector), που αναπτύχθηκε στο IKI, έχει ήδη δοκιμαστεί. Η πρώτη ενεργοποίηση ήταν σύντομη και στη συνέχεια θα ενεργοποιηθεί και θα απενεργοποιηθεί επίσης σύμφωνα με το πρόγραμμα λειτουργίας. Το ρωσικό όργανο έγινε ένα από τα δύο «ξένα» από τα δέκα επιστημονικά όργανα που εγκαταστάθηκαν στο Curiosity. Οι Ισπανοί ανέπτυξαν τον μετεωρολογικό σταθμό REMS για αυτό.

Το DAN είναι ικανό να προσδιορίσει την περιεκτικότητα σε υδρογόνο στον πλανήτη, άρα και νερό, καθώς και ενυδατωμένα μέταλλα. Οι περιοχές με υψηλές συγκεντρώσεις αυτών των ουσιών είναι πιο ενδιαφέρουσες για τους επιστήμονες.

Η αρχή λειτουργίας ενός ανιχνευτή νετρονίων είναι ότι ακτινοβολεί την επιφάνεια του πλανήτη με νετρόνια υψηλής ενέργειας και στη συνέχεια, με βάση τις ιδιότητες της ροής των δευτερογενών νετρονίων, καθορίζει την περιεκτικότητα ορισμένων ουσιών. Θα μπορεί να «αισθανθεί» την παρουσία νερού στο έδαφος, ακόμα κι αν η περιεκτικότητά του εκεί είναι ελάχιστη. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι ειδικοί της NASA επέλεξαν μια περιοχή όπου υπάρχει τόσο λίγος πάγος για να προσγειώσουν το rover. Αυτό γίνεται για να μην μολυνθεί ο Άρης με επίγειους μικροοργανισμούς.

Αυτή η τεχνολογία έχει ήδη δοκιμαστεί στο παρελθόν σε δύο συσκευές που αναπτύχθηκαν στο IKI. Η συσκευή HEND λειτουργεί στην τροχιά του Άρη για περισσότερα από 10 χρόνια, στο σκάφος του Mars Odyssey. Με τη βοήθειά του, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι στα μεγάλα γεωγραφικά πλάτη του πλανήτη υπάρχει ένα παχύ στρώμα πάγου. Και ο ανιχνευτής LEND επί του ανιχνευτή LRO βρήκε πάγο σε κρατήρες κοντά στους σεληνιακούς πόλους.

Η γεννήτρια παλμικών νετρονίων DAN-ING, που κατασκευάζεται στο Πανρωσικό Ινστιτούτο Ερευνών Αυτοματισμού που ονομάστηκε από τον N.L. Dukhov με βάση μια βιομηχανική γεννήτρια παλμών, είναι ικανή να παράγει περίπου 107 παλμούς με συχνότητα έως και 10 φορές το δευτερόλεπτο, 10 εκατομμύρια σωματίδια ανά παλμό. Η μονάδα καταγραφής DAN-DE δημιουργήθηκε στο εργαστήριο διαστημικής φασματοσκοπίας γάμμα του I. G. Mitrofanov στο ΙΚΙ. Στην ανάπτυξη και δημιουργία του συγκροτήματος εξοπλισμού συμμετείχε και το Ινστιτούτο Μηχανολόγων Μηχανικών με το όνομα Α.Α. Blagonravov RAS και το Κοινό Ινστιτούτο πυρηνική έρευνα(Dubna).

Η DAN θα λάβει μετρήσεις κατά μήκος της διαδρομής του ρόβερ κατά τη διάρκεια μεγάλων στάσεων και στάσεων, προκειμένου να αξιολογήσει γρήγορα την περιεκτικότητα του εδάφους σε νερό και ένυδρες ενώσεις. Εάν εντοπιστούν περιοχές με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό, θα πραγματοποιηθούν λεπτομερείς εδαφολογικές εξετάσεις με τη χρήση άλλων οργάνων.

Το M-34 μπορεί να τραβήξει έγχρωμο κυκλικό πανόραμα μέχρι ύψος 60° από 150 καρέ σε περίπου 25 λεπτά. Υπάρχει επίσης μια λειτουργία βίντεο με πλάτος καρέ 720 pixel και ταχύτητα 4-7 καρέ ανά δευτερόλεπτο, ανάλογα με την έκθεση. Κάθε κάμερα διαθέτει 8 GB μνήμης flash και τη δική της μονάδα επεξεργασίας και συμπίεσης εικόνας, η οποία λειτουργεί ανεξάρτητα από τον κεντρικό υπολογιστή του ρόβερ. Τα ηλεκτρονικά μπλοκ της MastCam και δύο ακόμη κάμερες MARDI και MAHLI, που επίσης αναπτύχθηκαν από την MSSS, είναι παρόμοια.

Ένα νέο και πολύ ενδιαφέρον εργαλείο MSL είναι ο στοιχειώδης αναλυτής βράχου ChemCam, που βρίσκεται σε έναν ιστό δίπλα στις κάμερες. Το κύριο καθήκον του ChemCam είναι να επιλέξει τα πιο ενδιαφέροντα πετρώματα για χημική ανάλυση μεταξύ των γύρω ρόβερ. Η συσκευή περιλαμβάνει ένα υπέρυθρο λέιζερ ικανό να συγκεντρώνει επαρκή ισχύ σε ένα ορισμένο σημείο του δείγματος για να εξατμιστεί το ανώτερο στρώμα του και ένα φασματόμετρο για την καταγραφή του φάσματος του προκύπτοντος πλάσματος. Ένας παλμός λέιζερ με διάρκεια 5 ns και ισχύ μεγαλύτερη από 1 MW εκπέμπεται μέσω τηλεσκοπικού συστήματος με διάφραγμα 110 mm, το οποίο χρησιμεύει επίσης για τη λήψη του σήματος απόκρισης και για τη λήψη ελέγχου του δείγματος σε μια μήτρα 1024x1024.

Η ακτινοβολία από την εξατμισμένη ουσία μεταδίδεται μέσω ενός καλωδίου οπτικών ινών έξι μέτρων σε τρία φασματόμετρα που βρίσκονται στο σώμα του ρόβερ, όπου αποσυντίθεται σε 6144 φασματικά κανάλια στην περιοχή από 240 έως 850 nm. Τα φάσματα καθιστούν δυνατό τον προσδιορισμό της στοιχειακής σύνθεσης του δείγματος, και κυρίως της ποσότητας νατρίου, μαγνησίου, αλουμινίου, πυριτίου, ασβεστίου, καλίου, τιτανίου, μαγγανίου, σιδήρου, υδρογόνου, οξυγόνου, βηρυλλίου, λιθίου, στροντίου, θείου, αζώτου και φώσφορο. Η επαναλαμβανόμενη "βολή" στο ίδιο σημείο βελτιώνει την αξιοπιστία του προσδιορισμού τους και σας επιτρέπει επίσης να αφαιρέσετε ένα στρώμα σκόνης ή σκουριάς και να κάνετε μετρήσεις στην υποκείμενη ουσία. Το ChemCam είναι ικανό να προσδιορίζει γρήγορα την περιεκτικότητα σε οξυγόνο και υδρογόνο ενός δείγματος και να αναγνωρίζει ξεκάθαρα το νερό.

Ο συνεργάτης του εργαστηρίου του Los Alamos στη δημιουργία του ChemCam είναι το Γαλλικό Ινστιτούτο Έρευνας στην Αστροφυσική και Πλανητολογία στην Τουλούζη, το οποίο προμήθευσε το λέιζερ και το τηλεσκόπιο. Φασματόμετρα κατασκευάστηκαν στο Los Alamos και

Δοκιμή αλεξίπτωτου.

Το φασματόμετρο έχει μια ραδιενεργή πηγή με 0,7 g του άλφα και γάμμα ενεργού ισοτόπου του κουρίου 244 Cu ως μέρος της κεφαλής μέτρησης και μια μονάδα για την καταγραφή της ακτινοβολίας ακτίνων Χ «απόκρισης» στο σώμα του ρόβερ. Αυτό το ισότοπο έχει χρόνο ημιζωής 18,1 χρόνια, πράγμα που σημαίνει ότι η ταχύτητα και η ευαισθησία της συσκευής θα παραμείνουν ουσιαστικά αμετάβλητες καθ' όλη τη διάρκεια ζωής του rover. Ο ανιχνευτής APXS τοποθετείται μόλις 20 mm πάνω από το αντικείμενο, μειώνοντας τον χρόνο μέτρησης κατά τρεις φορές.

Η συσκευή καθορίζει την περιεκτικότητα σε στοιχεία που κυμαίνονται από νάτριο έως στρόντιο, συμπεριλαμβανομένων συστατικών που σχηματίζουν πέτρες όπως νάτριο, μαγνήσιο, αλουμίνιο, πυρίτιο, ασβέστιο, σίδηρος και θείο. Η υψηλή ευαισθησία στο θείο, το χλώριο και το βρώμιο θα του επιτρέψει να εντοπίζει με σιγουριά τις εναποθέσεις αλατιού. Στη λειτουργία "γρήγορης προβολής", σε 10 λεπτά, μπορεί να προσδιορίσει στοιχεία με συγκέντρωση έως και 0,5%, και σε μια τρίωρη συνεδρία μέτρησης - μικρά εξαρτήματα σε ποσότητες έως και 0,01%. Το ηλεκτρικό ψυγείο στερεάς κατάστασης επιτρέπει στον ανιχνευτή να χρησιμοποιείται όχι μόνο τη νύχτα, όπως στα ρόβερ του Άρη του 2003, αλλά και κατά τη διάρκεια της ημέρας.

Η μικροσκοπική κάμερα MANI έχει σχεδιαστεί για να λαμβάνει λεπτομερείς εικόνες των μελετηθέντων δειγμάτων και των εδαφικών περιοχών. Διαφέρει από τον προκάτοχό του στα ρόβερ MER στην έγχρωμη «όραση», τον οπίσθιο φωτισμό και την παρουσία αυτόματης εστίασης. Η ανάλυση MANI κατά τη λήψη από εξαιρετικά μικρή απόσταση 21 mm είναι 14 μικρά σε οπτικό πεδίο 22x17 mm. Η κάμερα είναι εξοπλισμένη με δύο λευκές λυχνίες LED για λήψη τη νύχτα και στη σκιά, και δύο λυχνίες LED εκπομπής UV (365 nm) για φθορίζοντα υλικά. Η εικόνα λαμβάνεται σε μήτρα 1600x1200 pixel.

Ο αναλυτής περίθλασης ακτίνων Χ CheMin σας επιτρέπει να μελετήσετε τη δομή και τη σύνθεση των κρυσταλλικών δειγμάτων. Η μάζα της συσκευής είναι 10 κιλά, ο όγκος είναι περίπου 25x25x25 εκ. Είναι τοποθετημένη στο σώμα του ρόβερ και διαθέτει χωνί στην επάνω επιφάνεια με συρόμενο καπάκι για φόρτωση δειγμάτων. Αυτό μπορεί να είναι είτε άμμος είτε βράχος, προηγουμένως θρυμματισμένος και κοσκινισμένος μέσα από ένα κόσκινο με πλέγμα 0,15 mm. Η συσκευή λήψης χωρίζεται σε 32 τομείς, πέντε από τους οποίους περιέχουν δείγματα ελέγχου στη Γη και οι υπόλοιποι 27 μπορούν να χρησιμοποιηθούν, περισσότερες από μία φορές, για την ανάλυση των πετρωμάτων του Άρη. Μια μέτρηση απαιτεί περίπου 10 ώρες ακτινοβόλησης δείγματος με πηγή κοβαλτίου. Το CheMin προσδιορίζει στοιχεία με ατομικό αριθμό 11 (νάτριο) και υψηλότερο και μέταλλα που αποτελούν τουλάχιστον το 3% του δείγματος που μελετάται. Είναι επίσης ικανό να αναγνωρίσει μη κρυσταλλικά συστατικά όπως το ηφαιστειακό γυαλί.

Το όργανο SAM, το πιο περίπλοκο και βαρύτερο επί του MSL, έχει σχεδιαστεί για την αναζήτηση οργανικών ενώσεων σε ποσότητες μέχρι ένα μέρος ανά δισεκατομμύριο και για τη μέτρηση των αναλογιών ισοτόπων μεμονωμένων στοιχείων (συγκεκριμένα 12 C/13 C και 18 O/16 O) . Θα μελετηθούν τόσο τα ατμοσφαιρικά συστατικά όσο και τα αέρια που απελευθερώνονται από δείγματα εδάφους υπό την επίδραση χημικών παραγόντων και θερμότητας. Το θρυμματισμένο χώμα εισέρχεται στη συσκευή μέσω δύο χοανών υποδοχής. Το σύστημα παροχής δειγμάτων χειρίζεται 74 κυψελίδες με όγκο 0,78 cm 3, από τις οποίες έξι περιέχουν δείγματα ελέγχου, εννέα προορίζονται για χημική επεξεργασία και 59 είναι κατασκευασμένες από γυαλί χαλαζία για εξάχνωση. Δύο «φούρνοι» είναι ικανοί να θερμάνουν δείγματα έως 1000°C, ενώ καταναλώνουν μόνο 40 W. Οι μικροβαλβίδες (52 στον αριθμό) εξασφαλίζουν την κίνηση των τμημάτων αερίου και δύο αντλίες κενού δημιουργούν συνθήκες εργασίας για τις συσκευές μέτρησης.

Το SAM περιλαμβάνει τρία αναλυτικά όργανα που βρίσκονται στο σώμα του ρόβερ. Ένα φασματόμετρο μάζας προσδιορίζει τα ιονισμένα αέρια με μοριακό βάρος και φορτίο. Έχει σχεδιαστεί για να καταγράφει τα πιο σημαντικά συστατικά της ζωντανής ύλης - άζωτο, φώσφορο, θείο, οξυγόνο, υδρογόνο και άνθρακα. Το φασματόμετρο λέιζερ χρησιμοποιεί το φαινόμενο της απορρόφησης φωτός σε συγκεκριμένα μήκη κύματος για να προσδιορίσει τις συγκεντρώσεις μεθανίου, διοξειδίου του άνθρακα και υδρατμών και να αναγνωρίσει τις ισοτοπικές παραλλαγές τους. (Οι αναλογίες ισοτόπων θα πουν την ιστορία του Άρη που έχασε την ατμόσφαιρά του και το κλίμα του πλανήτη.) Τέλος, ένας αέριος χρωματογράφος που κατασκευάστηκε από Γάλλους ειδικούς διαχωρίζει το μείγμα αερίων και προσδιορίζει οργανικές ενώσεις χρησιμοποιώντας μια τριχοειδή στήλη και στη συνέχεια στέλνει τα κλάσματα σε ένα φασματόμετρο μάζας για ακριβέστερο προσδιορισμό.

Η κάμερα προσγείωσης MARDI έχει σχεδιαστεί για έγχρωμη εγγραφή βίντεο κατά τις φάσεις καθόδου και προσγείωσης, προκειμένου να χαρτογραφήσει την περιοχή προσγείωσης, να λάβει γεωλογικές πληροφορίες και να σχεδιάσει το αρχικό στάδιο της κίνησης του ρόβερ. Ενώ εργάζεστε στην επιφάνεια, θα είναι δυνατή η αφαίρεση χώματος απευθείας κάτω από το κάτω μέρος του ρόβερ με ανάλυση έως και 1,5 mm. Το MARDI πραγματοποιεί λήψη σε οπτικό πεδίο 70x55° σε μήτρα 1600x1200 pixel με ρυθμό καρέ έως και 4 ανά δευτερόλεπτο.

Το RAD Radiation Complex είναι ένα τηλεσκόπιο με ανιχνευτές φορτισμένων σωματιδίων, νετρονίων και ακτίνων γάμμα που προέρχονται τόσο από την ατμόσφαιρα όσο και από την επιφάνεια του πλανήτη. Η μέτρηση των επιπέδων ηλιακής και γαλαξιακής ακτινοβολίας - 15 λεπτά κάθε ώρα - θα μας επιτρέψει να βγάλουμε συμπεράσματα σχετικά με την καταλληλότητα της περιοχής λειτουργίας του Curiosity για ζωή τώρα και στο παρελθόν και, το πιο σημαντικό, ποσοτικές εκτιμήσειςδόσεις ακτινοβολίας κατά μήκος της διαδρομής πτήσης και στην επιφάνεια του Άρη και το απαιτούμενο επίπεδο προστασίας για έργα επανδρωμένων εκστρατευτικών συγκροτημάτων. Η δημιουργία της RAD χρηματοδοτήθηκε από τη Διεύθυνση Ερευνών συστήματα της NASAκαι το Γερμανικό Αεροδιαστημικό Κέντρο.

Το ισπανικό μετεωρολογικό συγκρότημα REMS περιλαμβάνει αισθητήρες ταχύτητας και κατεύθυνσης ανέμου, ατμοσφαιρική πίεση, θερμοκρασία και υγρασία, καθώς και έναν υπέρυθρο αισθητήρα θερμοκρασίας εδάφους και μια συσκευή για τη μέτρηση της υπεριώδους ακτινοβολίας από τον Ήλιο σε έξι φασματικές ζώνες. Τα δεδομένα REMS αναμένεται να συλλέγονται ανά ώρα για πέντε λεπτά.

Επιστημονικός διευθυντής ολόκληρου του έργου MSL είναι ο John Grotzinger από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια.

6000 px με δυνατότητα κλικ

Το Curiosity έχει ήδη αποκτήσει ένα πανόραμα 360 μοιρών του Άρη. Φυσικά, το πανόραμα δεν είναι πλήρες, αλλά αποτελείται από 130 εικόνες με ανάλυση 144 επί 144 pixel

Το ρόβερ Curiosity προσγειώθηκε στον Άρη ως μέρος της αποστολής του Mars Science Laboratory της NASA το 2012. Το rover είναι ένα αυτόνομο χημικό εργαστήριο αρκετές φορές μεγαλύτερο και βαρύτερο από τα προηγούμενα ρόβερ Spirit και Opportunity. Η αποστολή της συσκευής είναι να ταξιδέψει από 5 έως 20 χιλιόμετρα σε λίγους μήνες και να πραγματοποιήσει μια πλήρη ανάλυση των εδαφών και των ατμοσφαιρικών στοιχείων του Άρη. Για την επίτευξη ελεγχόμενης και ακριβέστερης προσγείωσης χρησιμοποιήθηκαν βοηθητικά βοηθήματα. πυραυλοκινητήρες. Κατά τη διάρκεια των πολλών ετών λειτουργίας του, το rover παρείχε πολλά ενδιαφέροντα δεδομένα και τράβηξε πολλές γραφικές φωτογραφίες του Κόκκινου Πλανήτη.

Οι ειδικοί που μελετούν το φαινόμενο των UFO υποπτεύονται ότι η αμερικανική αεροδιαστημική υπηρεσία NASA διέπραξε την φάρσα του αιώνα. Σε μια από τις εικόνες που τραβήχτηκαν πρόσφατα από την επιφάνεια του Κόκκινου Πλανήτη από το ρόβερ του Άρη, κάποιο περίεργο ιπτάμενο αντικείμενο χτύπησε τον φακό της κάμερας. Το σχήμα του μοιάζει με ιπτάμενο αετό. Μας εξαπατά πραγματικά η NASA ή κάποιος έχει απλώς πολύ δυνατή φαντασία;

$mob_info$