Missão curiosidade. Fatos interessantes sobre o rover Curiosity (15 fotos)

Então, como você pode se comunicar com um veículo espacial em Marte? Pense nisso: mesmo quando Marte está na distância mais curta da Terra, o sinal precisa percorrer cinquenta e cinco milhões de quilômetros! Esta é realmente uma distância enorme. Mas como é que um pequeno e solitário veículo espacial consegue transmitir os seus dados científicos e belas imagens coloridas até agora e em tais quantidades? Numa primeira aproximação, é mais ou menos assim (eu tentei muito, de verdade):

Assim, no processo de transmissão de informações, geralmente estão envolvidas três “figuras” principais - um dos centros de comunicações espaciais na Terra, um dos satélites artificiais Marte e, de fato, o próprio veículo espacial. Vamos começar com a velha Terra e falar sobre os centros de comunicação espacial DSN (Deep Space Network).

Estações de comunicação espacial

Qualquer uma das missões espaciais da NASA é projetada para garantir que a comunicação com a espaçonave seja possível 24 horas por dia (ou pelo menos sempre que possível). basicamente). Como, como sabemos, a Terra gira muito rapidamente em torno do seu próprio eixo, são necessários vários pontos para receber/transmitir dados para garantir a continuidade do sinal. Esses são exatamente os pontos que são as estações DSN. Eles estão localizados em três continentes e separados entre si por aproximadamente 120 graus de longitude, o que lhes permite sobrepor parcialmente as áreas de cobertura um do outro e, graças a isso, “guiar” a espaçonave 24 horas por dia. Para isso, quando uma espaçonave sai da área de cobertura de uma das estações, seu sinal é transferido para outra.

Um dos complexos DSN está localizado nos EUA (complexo Goldstone), o segundo está na Espanha (cerca de 60 quilômetros de Madrid) e o terceiro está na Austrália (cerca de 40 quilômetros de Camberra).

Cada um desses complexos possui seu próprio conjunto de antenas, mas em termos de funcionalidade todos os três centros são aproximadamente iguais. As próprias antenas são chamadas DSS (Deep Space Stations) e têm numeração própria - as antenas nos EUA são numeradas 1X-2X, as antenas na Austrália - 3X-4X e na Espanha - 5X-6X. Portanto, se você ouvir “DSS53” em algum lugar, pode ter certeza que estamos falando de uma das antenas espanholas.

O complexo em Canberra é mais frequentemente usado para comunicação com rovers de Marte, então vamos falar sobre isso com mais detalhes.

O complexo possui um site próprio, onde você pode encontrar bastante informação interessante. Por exemplo, muito em breve - 13 de abril deste ano - a antena DSS43 completará 40 anos.

No total, a estação de Camberra conta atualmente com três antenas ativas: DSS-34 (34 metros de diâmetro), DSS-43 (impressionantes 70 metros) e DSS-45 (novamente 34 metros). É claro que ao longo dos anos de funcionamento do centro foram utilizadas outras antenas, que por diversos motivos foram retiradas de serviço. Por exemplo, a primeira antena, DSS42, foi aposentada em dezembro de 2000, e a DSS33 (11 metros de diâmetro) foi desativada em fevereiro de 2002, após o que foi transportada para a Noruega em 2009 para continuar o seu trabalho como instrumento de estudo da atmosfera. .

A primeira das antenas funcionais mencionadas, DSS34, foi construído em 1997 e se tornou o primeiro representante de uma nova geração desses dispositivos. Dela característica distintivaé que o equipamento de recepção/transmissão e processamento do sinal não está localizado diretamente na antena, mas na sala abaixo dela. Isso tornou a parabólica significativamente mais leve e também possibilitou a manutenção do equipamento sem interromper o funcionamento da própria antena. DSS34 é uma antena refletora, seu diagrama de operação é mais ou menos assim:

Como você pode ver, sob a antena existe uma sala onde é realizado todo o processamento do sinal recebido. Para a antena real, esta sala é subterrânea, então você não a verá nas fotos.

DSS34, clicável

Transmissão:

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

Recepção:

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

Precisão de posicionamento: Velocidade de rotação:

2,0°/seg

Resistência ao vento:

Vento constante 72km/h
Rajadas +88km/h

DSS43(que está prestes a comemorar seu aniversário) é um exemplar muito mais antigo, construído em 1969-1973 e modernizado em 1987. DSS43 é a maior antena parabólica móvel do hemisfério sul do nosso planeta. A enorme estrutura, pesando mais de 3.000 toneladas, gira sobre uma película de óleo com cerca de 0,17 milímetros de espessura. A superfície da antena é composta por 1.272 painéis de alumínio e tem uma área de 4.180 metros quadrados.

DSS43, clicável

algumas características técnicas

Transmissão:

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

Recepção:

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

Precisão de posicionamento:

dentro de 0,005° (precisão de apontar para o ponto do céu)
dentro de 0,25 mm (precisão de movimento da própria antena)

Velocidade de rotação:

0,25°/seg

Resistência ao vento:

Vento constante 72km/h
Rajadas +88km/h
Velocidade máxima estimada - 160 km/h

DSS45. Esta antena foi concluída em 1986 e foi originalmente planejada para se comunicar com a Voyager 2, que estudava Urano. Gira sobre uma base redonda com diâmetro de 19,6 metros, utilizando 4 rodas, sendo duas delas motrizes.

DSS45, clicável

algumas características técnicas

Transmissão:

Banda X (7145-7190 MHz)

Recepção:

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

Precisão de posicionamento:

dentro de 0,015° (precisão de apontar para o ponto do céu)
dentro de 0,25 mm (precisão de movimento da própria antena)

Velocidade de rotação:

0,8°/seg

Resistência ao vento:

Vento constante 72km/h
Rajadas +88km/h
Velocidade máxima estimada - 160 km/h

Se falarmos da estação de comunicações espaciais como um todo, podemos distinguir quatro tarefas principais que ela deve realizar:
Telemetria- receber, decodificar e processar dados de telemetria provenientes de espaçonaves. Normalmente, esses dados consistem em informações científicas e de engenharia transmitidas por um link de rádio. O sistema de telemetria recebe dados, monitora suas alterações e conformidade com o padrão e os transmite para sistemas de validação ou centros científicos envolvidos no seu processamento.
Monitorando- o sistema de rastreamento deve proporcionar a possibilidade de comunicação bidirecional entre a Terra e a espaçonave, e realizar cálculos de sua localização e vetor de velocidade para o correto posicionamento do satélite.
Ao controle- dá aos especialistas a oportunidade de transmitir comandos de controle à espaçonave.
Monitoramento e controle- permite controlar e gerenciar os sistemas do próprio DSN

É importante notar que a estação australiana atende atualmente cerca de 45 espaçonaves, portanto seu horário de funcionamento é estritamente regulamentado e não é tão fácil conseguir tempo adicional. Cada antena também tem capacidade técnica para atender até dois dispositivos diferentes simultaneamente.

Assim, os dados que devem ser transmitidos ao rover são enviados para a estação DSN, de onde são enviados em seu curto (de 5 a 20 minutos) viagem espacial para o Planeta Vermelho. Vamos agora passar para o próprio rover. Que meios de comunicação ele possui?

Curiosidade

O Curiosity está equipado com três antenas, cada uma das quais pode ser usada para receber e transmitir informações. Estas são antenas UHF, LGA e HGA. Todos eles estão localizados na “parte traseira” do rover, em locais diferentes.

HGA - Antena de Alto Ganho
MGA - Antena de Ganho Médio
LGA - Antena de Baixo Ganho
UHF - Ultra Alta Frequência
Como as abreviaturas HGA, MGA e LGA já contêm a palavra antena, não vou reatribuir essa palavra a elas, ao contrário da abreviatura UHF.

Estamos interessados em RUHF, RLGA e antena de alto ganho

A antena UHF é a mais comumente usada. Com sua ajuda, o rover pode transmitir dados através dos satélites MRO e Odyssey (dos quais falaremos mais tarde) a uma frequência de cerca de 400 megahertz. O uso de satélites para transmissão de sinais é preferível devido ao fato de eles ficarem no campo de visão das estações DSN por muito mais tempo do que o próprio rover, sentado sozinho na superfície de Marte. Além disso, por estarem muito mais próximos do rover, este último precisa gastar menos energia para transmitir dados. As taxas de transferência podem chegar a 256kbps para Odyssey e até 2Mbps para MRO. B Ó A maior parte das informações provenientes do Curiosity passa pelo satélite MRO. A própria antena UHF está localizada na parte traseira do rover e se parece com um cilindro cinza.

O Curiosity também possui um HGA, que pode ser usado para receber comandos diretamente da Terra. Esta antena é móvel (pode ser apontada para a Terra), ou seja, para utilizá-la o rover não precisa mudar de localização, basta girar o HGA na direção desejada, e isso permite economizar energia. O HGA é montado aproximadamente no meio, no lado esquerdo do rover, e é um hexágono com diâmetro de cerca de 30 centímetros. O HGA pode transmitir dados diretamente para a Terra a taxas de cerca de 160 bps em antenas de 34 metros, ou até 800 bps em antenas de 70 metros.

Por fim, a terceira antena é a chamada LGA.
Ele envia e recebe sinais em qualquer direção. LGA opera na banda X (7-8 GHz). Porém, a potência desta antena é bastante baixa e a velocidade de transmissão deixa muito a desejar. Por causa disso, ele é usado principalmente para receber informações, e não para transmiti-las.
Na foto, LGA é a torre branca em primeiro plano.
Uma antena UHF é visível ao fundo.

Vale ressaltar que o rover gera uma enorme quantidade de dados científicos, e nem sempre é possível enviá-los todos. Os especialistas da NASA priorizam o que é importante: as informações com maior prioridade serão transmitidas primeiro e as informações com menor prioridade aguardarão a próxima janela de comunicação. Às vezes, alguns dos dados menos importantes precisam ser totalmente excluídos.

Satélites Odyssey e MRO

Assim, descobrimos que normalmente para se comunicar com o Curiosity é necessário um “link intermediário” na forma de um dos satélites. Isso permite aumentar o tempo de comunicação com o Curiosity e também aumenta a velocidade de transmissão, já que antenas de satélite mais potentes são capazes de transmitir dados para a Terra em uma velocidade muito maior.

Cada um dos satélites possui duas janelas de comunicação com o rover a cada sol. Normalmente essas janelas são bastante curtas – apenas alguns minutos. Em caso de emergência, o Curiosity também poderá contactar o satélite Mars Express Orbiter da Agência Espacial Europeia.

Odisseia de Marte

Odisseia de Marte
O satélite Mars Odyssey foi lançado em 2001 e foi originalmente planejado para estudar a estrutura do planeta e procurar minerais. O satélite tem dimensões de 2,2x2,6x1,7 metros e massa de mais de 700 quilos. A altitude de sua órbita varia de 370 a 444 quilômetros. Este satélite foi amplamente utilizado por rovers anteriores de Marte: cerca de 85 por cento dos dados recebidos do Spirit e do Opportunity foram transmitidos através dele. O Odyssey pode se comunicar com o Curiosity na faixa UHF. Em termos de comunicações, possui antena HGA, MGA (antena de médio ganho), LGA e UHF. Basicamente, o HGA, que tem 1,3 metros de diâmetro, é utilizado para transmitir dados para a Terra. A transmissão é realizada na frequência de 8.406 MHz e a recepção dos dados é realizada na frequência de 7.155 MHz. O tamanho angular do feixe é de cerca de dois graus.

Localização do instrumento de satélite

A comunicação com os rovers é realizada por meio de antena UHF nas frequências de 437 MHz (transmissão) e 401 MHz (recepção); a taxa de troca de dados pode ser de 8, 32, 128 ou 256 kbps.

Orbital de reconhecimento de Marte

MRO

Em 2006, ao satélite Odyssey juntou-se o MRO – Mars Reconnaissance Orbiter, que hoje é o principal interlocutor do Curiosity.
Porém, além do trabalho de um operador de comunicações, o próprio MRO possui um impressionante arsenal de instrumentos científicos e, o mais interessante, está equipado com uma câmera HiRISE, que é essencialmente um telescópio refletor. Localizada a uma altitude de 300 quilômetros, a HiRISE pode capturar imagens com resolução de até 0,3 metros por pixel (em comparação, imagens de satélite da Terra geralmente estão disponíveis com resolução de cerca de 0,5 metros por pixel). O MRO também pode criar pares estéreo de superfícies com uma precisão surpreendente de 0,25 metros. Recomendo fortemente que você confira pelo menos algumas das imagens disponíveis, como . Quanto vale, por exemplo, esta imagem da cratera Victoria (clicável, a original tem cerca de 5 megabytes):

Sugiro que os mais atentos encontrem o rover Opportunity na imagem ;)

resposta (clicável)

Observe que a maioria das fotografias coloridas são tiradas em uma faixa estendida, portanto, se você se deparar com uma fotografia em que parte da superfície é de cor azul esverdeada brilhante, não se apresse em teorias da conspiração;) Mas você pode ter certeza de que em diferentes fotografias das mesmas raças terão a mesma cor. No entanto, voltemos aos sistemas de comunicação.

O MRO está equipado com quatro antenas, que têm a mesma finalidade das antenas do rover - uma antena UHF, uma HGA e duas LGAs. A antena principal utilizada pelo satélite - HGA - tem diâmetro de três metros e opera na banda X. É isso que é usado para transmitir dados para a Terra. O HGA também está equipado com um amplificador de sinal de 100 watts.

1 - HGA, 3 - UHF, 10 - LGA (ambos os LGAs são montados diretamente no HGA)

O Curiosity e o MRO se comunicam usando uma antena UHF, a janela de comunicação abre duas vezes por sol e dura aproximadamente de 6 a 9 minutos. O MRO aloca 5 GB por dia de dados recebidos dos rovers e os armazena até que estejam à vista de uma das estações DSN na Terra, após o que transmite os dados para lá. A transferência de dados para o rover é realizada de acordo com o mesmo princípio. 30 MB/sol são alocados para armazenar comandos que devem ser transmitidos ao rover.

As estações DSN conduzem MRO 16 horas por dia (as 8 horas restantes o satélite fica com lado reverso Marte, e não pode trocar dados, pois é fechado pelo planeta), 10-11 dos quais transmite dados para a Terra. Normalmente, o satélite opera com a antena DSN de 70 metros três dias por semana e duas vezes com a antena de 34 metros (infelizmente não está claro o que faz nos dois dias restantes, mas é improvável que tenha dias de folga). ). A velocidade de transmissão pode variar de 0,5 a 4 megabits por segundo – diminui à medida que Marte se afasta da Terra e aumenta à medida que os dois planetas se aproximam. Agora (no momento da publicação do artigo) a Terra e Marte estão quase na distância máxima um do outro, então a velocidade de transmissão provavelmente não é muito alta.

A NASA afirma (há um widget especial no site do satélite) que durante toda a sua operação, o MRO transmitiu mais de 187 terabits (!) de dados para a Terra - isto é mais do que todos os dispositivos enviados ao espaço antes de serem combinados.

Conclusão

Então, vamos resumir. Ao transmitir comandos de controle para o rover, acontece o seguinte:

Os especialistas do JPL enviam comandos para uma das estações DSN.
Durante uma sessão de comunicação com um dos satélites (provavelmente será um MRO), a estação DSN transmite a ele um conjunto de comandos.
O satélite armazena os dados na memória interna e aguarda a próxima janela de comunicação com o rover.
Quando o rover está na zona de acesso, o satélite transmite comandos de controle para ele.

Ao transmitir dados do rover para a Terra, tudo isso acontece na ordem inversa:

O rover armazena seus dados científicos na memória interna e aguarda a janela de comunicação mais próxima com o satélite.
Quando o satélite está disponível, o rover transmite informações para ele.
O satélite recebe os dados, armazena-os na memória e aguarda que uma das estações DSN fique disponível.
Quando uma estação DSN fica disponível, o satélite envia-lhe os dados recebidos.
Finalmente, após receber o sinal, a estação DSN decodifica-o e envia os dados recebidos para aqueles a quem se destina.

Espero ter conseguido descrever mais ou menos brevemente o processo de comunicação com o Curiosity. Todas essas informações (em língua Inglesa; além de uma enorme pilha de extras, incluindo, por exemplo, relatórios técnicos bastante detalhados sobre os princípios de operação de cada um dos satélites) está disponível em vários sites do JPL, é muito fácil de encontrar se você souber exatamente no que está interessado.

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O diâmetro da cratera é superior a 150 quilômetros,no centro há um cone de rochas sedimentares com 5,5 quilômetros de altura - o Monte Sharp.O ponto amarelo marca o local de pouso do rover.Curiosidade - Aterrissagem de Bradbury

A espaçonave desceu quase no centro de uma determinada elipse perto de Aeolis Mons (Aeolis, Mount Sharp) - o principal objetivo científico da missão.

Caminho do Curiosity na Cratera Gale (pouso 06/08/2012 - 01/08/2018, Sol 2128)

Os principais trechos do percurso estão marcados trabalhos científicos. A linha branca é a borda sul da elipse de pouso. Em seis anos, o rover percorreu cerca de 20 km e enviou mais de 400 mil fotografias do Planeta Vermelho.

A Curiosity coletou amostras de solo “subterrâneo” em 16 locais

(de acordo com NASA/JPL)

Rover Curiosity em Vera Rubin Ridge

De cima, você pode ver claramente os erodidos Murray Buttes, as areias escuras das Dunas Bagnold e o Aeolis Palus em frente à borda norte da Cratera Gale. O pico alto da parede da cratera à direita da imagem está localizado a uma distância de cerca de 31,5 km do rover e sua altura é de aproximadamente 1.200 metros.
Oito tarefas principais do Laboratório de Ciências de Marte:
1.Detectar e estabelecer a natureza dos compostos de carbono orgânico marcianos.
2. Detectar substâncias necessárias à existência de vida: carbono, hidrogênio,
nitrogênio, oxigênio, fósforo, enxofre.
3. Detecte vestígios de possíveis processos biológicos.
4.Definir composição química Superfície marciana.
5. Estabeleça o processo de formação das rochas e solos marcianos.
6. Avalie o processo de evolução da atmosfera marciana a longo prazo.
7.Determinar o estado atual, distribuição e ciclo da água e do dióxido de carbono.
8. Estabeleça o espectro da radiação radioativa da superfície de Marte.

Sua principal tarefa- A Curiosity realizou uma busca por condições que seriam favoráveis ao habitat de microrganismos, examinando o leito seco de um antigo rio marciano em uma planície. O rover encontrou fortes evidências de que o local era um lago antigo e adequado para abrigar formas de vida simples.

Rover da Curiosity em MarteBaía de Yellowknife

O majestoso Monte Sharp surge no horizonte ( Éólis Mons,Éólida)

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

Outros resultados importantes são:
- Avaliação do nível natural de radiação durante o voo para Marte e na superfície marciana; esta avaliação é necessária para criar proteção contra radiação para um vôo tripulado a Marte

( )

- Medir a proporção de isótopos pesados e leves de elementos químicos na atmosfera marciana. Este estudo mostrou que grande parte da atmosfera primordial de Marte se dissipou no espaço através da perda de átomos de luz do envelope gasoso superior do planeta ( )

A primeira medição da idade das rochas em Marte e uma estimativa do tempo de sua destruição diretamente na superfície sob a influência da radiação cósmica. Esta avaliação irá revelar o período de tempo do passado aquático do planeta, bem como a taxa de destruição da antiga matéria orgânica nas rochas e no solo de Marte.

CO monte central da cratera Gale, o Monte Sharp, foi formado a partir de camadas de sedimentos em um antigo lago ao longo de dezenas de milhões de anos.

O rover descobriu um aumento de dez vezes no conteúdo de metano na atmosfera do Planeta Vermelho e encontrou moléculas orgânicas em amostras de solo

Rover de MarteCuriosidade na borda sul da elipse de pouso 27 de junho de 2014, sol 672

(Imagem da câmera HiRISE da Mars Reconnaissance Orbiter)

De setembro de 2014 a março de 2015, o rover explorou as colinas de Pahrump Hills. De acordo com cientistas planetários, representa um afloramento rochoso na montanha central da cratera Gale e não está geologicamente relacionado com a superfície do seu fundo. Desde então, o Curiosity começou a estudar o Monte Sharp.

Vista das Colinas Pahrump

Os locais de perfuração de ladrilhos "Confidence Hills", "Mojave 2" e "Telegraph Peak" estão marcados. As encostas do Monte Sharp são visíveis ao fundo à esquerda, com os afloramentos de Whale Rock, Salsberry Peak e Newspaper Rock acima. O MSL logo se dirigiu para as encostas mais altas do Monte Sharp através de uma ravina chamada "Artist's Drive".

(NASA/JPL)

Câmera alta resolução HiRISE do Mars Reconnaissance Orbiter viu o rover em 8 de abril de 2015de uma altitude de 299 km.

O Norte está em alta. A imagem cobre uma área de aproximadamente 500 metros de largura. Áreas claras do relevo são sedimentares pedras, escuro - coberto de areia

(NASA/JPL-Caltech/Univ. do Arizona)

O rover examina constantemente o terreno e alguns objetos nele, e monitora ambiente ferramentas. As câmeras de navegação também olham para o céu em busca de nuvens.

Auto-retratonas proximidades do Passo das Marias

Em 31 de julho de 2015, o Curiosity perfurou a laje rochosa "Buckskin" em uma área de rocha sedimentar com teor de sílica incomumente alto. Este tipo de rocha foi encontrado pela primeira vez pelo Mars Science Laboratory (MSL) durante a sua estadia de três anos na Cratera Gale. Depois de coletar uma amostra do solo, o veículo espacial continuou seu caminho para o Monte Sharp

(NASA/JPL)

Mars rover Curiosity na Duna do Namibe

A encosta íngreme a sotavento da Duna do Namibe sobe em um ângulo de 28 graus até uma altura de 5 metros. A borda noroeste da Cratera Gale é visível no horizonte.

A vida técnica nominal do dispositivo é de dois anos terrestres - 23 de junho de 2014 no Sol-668, mas o Curiosity está em boas condições e continua com sucesso a exploração da superfície marciana

Colinas em camadas nas encostas do Aeolis, derretendo história geológica Cratera Gale marciana e vestígios de mudanças ambientais no Planeta Vermelho - o futuro local do Curiosity

Em 6 de agosto de 2012, a espaçonave Curiosity pousou na superfície de Marte. Nos próximos 23 meses, o rover estudará a superfície do planeta, sua composição mineralógica e espectro de radiação, buscará vestígios de vida e também avaliará a possibilidade de pousar um homem.

A principal tática de pesquisa é pesquisar raças interessantes câmeras de alta resolução. Se algum aparecer, o rover irradia de longe a rocha em estudo com um laser. O resultado da análise espectral determina se é necessário retirar o manipulador com microscópio e espectrômetro de raios X. O Curiosity pode então extrair e carregar a amostra em uma das 74 placas internas do laboratório para análise posterior.

Com todo o seu grande kit de carroceria e leveza externa, o aparelho tem a massa de um carro de passeio (900 kg) e pesa 340 kg na superfície de Marte. Todos os equipamentos são alimentados pela energia de decaimento do plutônio-238 de um gerador termoelétrico de radioisótopos Boeing, que tem vida útil de pelo menos 14 anos. Sobre este momento produz 2,5 kWh de energia térmica e 125 W de energia elétrica, com o tempo a produção de eletricidade diminuirá para 100 W;

Existem vários tipos diferentes de câmeras instaladas no rover. Mast Camera é um sistema de duas câmeras desiguais com reprodução de cores normal que pode tirar fotos (inclusive estereoscópicas) com resolução de 1600x1200 pixels e, o que é novo para rovers de Marte, gravar um fluxo de vídeo 720p compactado por hardware (1280x720). Para armazenar o material resultante, o sistema conta com 8 gigabytes de memória flash para cada câmera - o suficiente para armazenar vários milhares de fotos e algumas horas de gravação de vídeo. Fotos e vídeos são processados sem carregar os componentes eletrônicos de controle do Curiosity. Apesar do fabricante ter configuração de zoom, as câmeras não possuem zoom porque não sobrou tempo para testes.

Ilustração de imagens do MastCam. Panoramas coloridos da superfície de Marte são obtidos juntando várias imagens. As MastCams serão usadas não apenas para entreter o público com o clima do planeta vermelho, mas também para auxiliar na recuperação e movimentação de amostras.

Também anexado ao mastro está parte do sistema ChemCam. Trata-se de um espectrômetro de emissão de faísca a laser e uma unidade de imagem que funcionam em pares: após evaporar uma pequena quantidade da rocha em estudo, um pulso de laser de 5 nanossegundos analisa o espectro da radiação plasmática resultante, que determinará a composição elementar do amostra. Não há necessidade de estender o manipulador.

A resolução do equipamento é 5 a 10 vezes maior do que a instalada nos rovers anteriores de Marte. A 7 metros de distância, o ChemCam pode determinar o tipo de rocha que está sendo estudada (por exemplo, vulcânica ou sedimentar), a estrutura do solo e das rochas, rastrear elementos dominantes, reconhecer gelo e minerais com moléculas de água na estrutura cristalina, medir sinais de erosão em rochas e auxilia visualmente na exploração de rochas com o braço robótico.

O custo da ChemCam foi de US$ 10 milhões (menos de meio por cento do custo total da expedição). O sistema consiste em um laser montado em um mastro e três espectrógrafos dentro da caixa, cuja radiação é fornecida por meio de um guia de luz de fibra óptica.

No manipulador do rover está instalado o Mars Hand Lens Imager, capaz de tirar imagens de 1600 × 1200 pixels, nas quais podem ser visíveis detalhes de 12,5 micrômetros. A câmera possui luz de fundo branca para operação diurna e noturna. A iluminação ultravioleta é necessária para desencadear a emissão de minerais carbonáticos e evaporíticos, cuja presença sugere que a água participou da formação da superfície de Marte.

Para fins de mapeamento, foi utilizada a câmera Mars Descent Imager (MARDI), que registrou imagens de 1600 × 1200 pixels em 8 gigabytes de memória flash durante a descida do aparelho. Assim que restaram alguns quilômetros até a superfície, a câmera começou a tirar cinco fotografias coloridas por segundo. Os dados obtidos permitirão criar um mapa do habitat do Curiosity.

Nas laterais do rover há dois pares de câmeras em preto e branco com ângulo de visão de 120 graus. O sistema Hazcams é utilizado na realização de manobras e extensão do manipulador. O mastro abriga o sistema Navcams, que consiste em duas câmeras preto e branco com ângulo de visão de 45 graus. Os programas do rover constroem continuamente um mapa 3D em forma de cunha com base nos dados dessas câmeras, permitindo evitar colisões com obstáculos inesperados. Uma das primeiras imagens do Curiosity é uma foto da câmera Hazcam.

Para medir condições do tempo O rover está equipado com uma estação de monitoramento ambiental (Rover Environmental Monitoring Station), que mede pressão, temperaturas atmosféricas e de superfície, velocidade do vento e radiação ultravioleta. REMS está protegido da poeira marciana.

O boom de notícias sobre o pouso de um rover em Marte no planeta vermelho já passou, já lembramos com mais detalhes. Você sabe bem o que é o rover Curiosity?

Vamos conhecê-lo melhor.

Em 26 de novembro de 2011 às 10h02 EST (15h02 UTC), o veículo de lançamento Atlas V nº AV-028 foi lançado do complexo de lançamento SLC-41 na Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral dos EUA com a estação interplanetária pesada americana Mars Laboratório de Ciências (MSL). O objetivo da expedição é explorar a superfície de Marte usando o rover Curiosity.

4000 px clicáveis

O projeto MSL é a maior missão americana a Marte e o ápice de um longo e bem-sucedido programa de exploração do Planeta Vermelho.

Na fase pioneira do programa de Marte, os Estados Unidos pesquisaram e sondaram o planeta a partir de três sobrevoos (Mariner 4, 6 e 7) e três orbitadores (Mariner 9, Viking 1 e 2), bem como examinaram o solo de Marte em busca de sinais de vida em dois pontos da superfície do planeta (Viking 1 e 2, 1976).

A fase moderna começou com o lançamento, em setembro de 1992, do grande orbitador Mars Observer com um complexo de seis instrumentos científicos. Infelizmente, a espaçonave foi perdida como resultado de uma falha no sistema de propulsão em agosto de 1993, poucos dias antes de o satélite do planeta entrar em órbita.

Uma câmara química usa um feixe de laser pulsado para vaporizar uma pequena amostra mineral alvo, os flashes de luz resultantes podem ser analisados para identificar elementos químicos.Na foto está o investigador principal Roger Wiene, Laboratório Nacional de Los Alamos,(NASA/JPL-Caltech/LANL)

Depois disso, decidiu-se contar com pequenas espaçonaves, distribuindo entre elas as tarefas do falecido Observador e complementando-as com novas pesquisas. O primeiro foi o satélite Mars Global Surveyor, que foi lançado com sucesso em órbita operacional em março de 1999 e operou produtivamente até novembro de 2006, realizando levantamentos e fotografias detalhadas, levantamentos de alta altitude usando um altímetro a laser e mapeando a composição mineral da superfície de Marte. Embora permanecesse totalmente operacional dez anos após o lançamento, o MGS foi perdido devido a um erro na atualização do software de bordo.

Este teste é para um sistema de radar que será utilizado em agosto de 2012 durante a descida e pouso. Uma amostra de engenharia testando um sistema de radar no nariz de um helicóptero.

MISSÕES DE EXPLORAÇÃO DE MARTE
Nome	Data de lançamento	Resultados principais	Custo, milhões de dólares
Observador de Marte	25.09.1992	Perdido na aproximação de Marte	980
Mars Global Surveyor (MGS)	07.11.1996	Frenagem aerodinâmica para transição para uma órbita de trabalho. Fotografar e sondar a superfície e a atmosfera de Marte em órbita durante 9 anos (1997-2006). Compilou um mapa de relevo tridimensional do planeta, descobriu depósitos de minerais hidratados e ravinas lavadas com água	219
Desbravador de Marte (MPF)	04.12.1996	Pouso suave em Marte. Levantamento e estudo do solo usando equipamentos do módulo de pouso e do pequeno rover Mars Sojourner	266
Orbital Climático de Marte (MCO)	11.12.1998	Queimado na atmosfera marciana devido a um erro de navegação	328
Módulo de pouso polar de Marte (MPL)	03.01.1999	Perdido durante um pouso de emergência em Marte na área de 76°S, 165°E.	328
Espaço Profundo 1	03.01.1999		3
Odisseia de Marte	07.04.2001	Pesquisando e sondando a superfície e a atmosfera de Marte desde a órbita até o presente." Descobriu vastas áreas de gelo subterrâneo	297
Rover de Exploração de Marte-A (Espírito)	10.06.2003	Rovers de Marte de classe média. Levantamento e pesquisa da libra de Marte ao longo de sua rota. A Spirit operou de janeiro de 2004 a março de 2010. Oportunidade operou	830
Mars Exploration Rover-B (Oportunidade)	08.07.2003	até agora, até 1º de dezembro de 2011, caminhei 34 km. Minerais formados em ambiente aquático, depósitos em camadas foram estudados	830
Orbital de Reconhecimento de Marte (MRO)	12.08.2005	Levantamento altamente detalhado da superfície de Marte em órbita, estudo de vestígios de água em sua superfície e implementação do programa atmosférico da espaçonave MSO	540
Fénix	04.08.2007	Estudo analítico da libra na zona polar norte de Marte na região de 68,22°N. e 125,75°W Encontrou gelo sob uma camada de solo a uma profundidade de cerca de 5 cm	386
Laboratório de Ciências de Marte	26.11.2011	Rover de pesquisa de Marte de classe pesada - laboratório científico móvel automático de longo prazo	2476
MAVEN	31.10.2013	Um estudo detalhado da evolução da atmosfera marciana, sua história climática e possível habitabilidade	655

Gale Crater (Gale Crater) é o futuro local de pouso do rover Curiosity. Em agosto de 2012, o veículo espacial pousará na parte norte da cratera. A cratera atinge 154 km de diâmetro, em seu centro existe uma montanha de 5 km de altura. O local de pouso é delimitado por uma elipse (20x25 km). A superfície da cratera na área de pouso indica exposição à água. (NASA/JPL-Caltech/ASU)

Habitação do Lander (NASA/Jim Grossman)

Um termovisor está acoplado ao braço do rover de Marte da NASA no Laboratório de Propulsão a Jato em Pasadena, Califórnia, em 4 de abril de 2011.(Foto AP/Damian Dovarganes)

No início de 2002, foi decidido que seria aconselhável fazer um laboratório móvel de longa duração alimentado por um gerador de radioisótopos, o que exigiu adiar o lançamento até setembro de 2009. Ao mesmo tempo, o nome do projeto mudou: a abreviatura permaneceu a mesma - MSL, mas a decodificação passou a ser diferente - Mars Science Laboratory, ou seja, um laboratório científico marciano. Foi ela quem abriu um novo ciclo de estudo de Marte em 2009-2020, cujo programa foi elaborado pelo chamado “grupo de fusão” de cientistas da NASA e de universidades norte-americanas, tendo em conta as recomendações do National Research Conselho da Academia Nacional de Ciências dos EUA.

Em Fevereiro de 2003, o “grupo de síntese” formulou quatro estratégias possíveis pesquisa científica em Marte, cada um dos quais correspondia aos objetivos e áreas de trabalho do MSL: busca de vestígios de vidas passadas, estudo de áreas hidrotermais, busca da vida atual e estudo da evolução do planeta. Para avaliar os objetivos científicos da primeira expedição em cada uma das opções, foi formado um “grupo de integração científica”, liderado por Daniel J. McClease do JPL e Jack D. Farmer da Arizona State University.

Em agosto de 2005, teve início a etapa de implantação do projeto, ou seja, projeto detalhado, fabricação e testes da espaçonave. Os principais componentes do módulo de pouso foram desenvolvidos pelo Laboratório de Propulsão a Jato JPL, e a criação de um sistema que garanta sua entrada na atmosfera marciana e uma frenagem segura nela foi confiada à Lockheed Martin Space System em março de 2006. O custo total do MSL foi então estimado em US$ 1.327 milhões.

Agora, o custo total do projecto está estimado em 2.476 milhões de dólares – quase o dobro do que era há cinco anos. Cerca de 1,8 bilhão do valor total vai para o desenvolvimento de espaçonaves e equipamentos científicos, o restante - para lançamento e controle. A próxima missão aparentemente a Marte custou quase o mesmo que todos os nove lançamentos entre 1992 e 2011, e atingiu o nível projetos únicos classe principal. E, infelizmente, não se pode deixar de comparar seu custo com os custos de um projeto doméstico de nível semelhante de complexidade, Phobos-Grunt, oficialmente estimado em 5 bilhões de rublos - quinze vezes menos que os americanos!

O MSL é de fato superior a todos os seus antecessores, e não apenas em complexidade, mas simplesmente na massa enviada a Marte. Se o Mars Observer “puxou” 2.487 kg e a massa do MRO foi de 2.180 kg, então a massa de lançamento do novo aparelho marciano é de 3.839 kg. O complexo MSL está dividido em três partes principais:
- um estágio de transferência que proporciona voo ao longo de uma trajetória da Terra a Marte, incluindo correções dessa trajetória, com massa total de 539 kg;
- um sistema de entrada atmosférica, travagem e aterragem com peso de 2.401 kg;
- rover pesando 899 kg.

O diâmetro máximo da espaçonave (diâmetro da tela frontal para frenagem na atmosfera marciana) é de 4,50 m, o comprimento do produto é de 2,95 m.

A etapa de transferência é feita em forma de “donut” cilíndrico com diâmetro de 4,50 m e altura de cerca de 0,90 m com bateria solar fixa na parte inferior e dez radiadores de sistema de controle térmico líquido em todo o perímetro. Durante todo o voo até Marte, ele é controlado pelo computador de bordo do rover, sendo conectado a ele por meio de uma unidade de interface na tela traseira da parte de pouso e do sistema do estágio de pouso. O palco é alimentado por seis painéis SB com área total de 12,8 m2, fornecendo 1.080 W em Marte na pior orientação possível e, se necessário, pelo gerador de radioisótopos do rover. O palco está equipado com um sensor estelar e duas unidades de sensores solares para determinar a orientação atual. Possui dois blocos de quatro motores de foguete de propelente líquido hidrazina MR-111C com empuxo de 1,1 kgf cada, que proporcionam rotação da espaçonave e correção da trajetória de vôo. O combustível é armazenado em dois tanques esféricos de titânio com diâmetro de 48 cm. No palco de vôo está instalada uma antena de médio ganho MGA, com a ajuda da qual é realizada a comunicação com a Terra durante a maior parte do vôo.

O complexo de pouso pode ser dividido em uma tela frontal, uma carenagem traseira, um cais de pouso localizado dentro deles e a carga útil real - o rover. Todos os seus sistemas também são controlados pelo computador do rover.

A tela frontal em forma de cone rombudo é a maior de todos os produtos similares para veículos interplanetários. A Lockheed Martin fez isso com base na experiência com a tela do módulo de pouso da espaçonave tripulada Orion. A estrutura composta pode suportar cargas mecânicas de até 50 toneladas, e a proteção térmica é fornecida pelo revestimento ablativo de carbono fenólico PICA, desenvolvido pelo Ames Center e usado pela primeira vez na cápsula de retorno Stardust.

Na foto há um para-brisa dianteiro e uma carenagem traseira que protegerão o rover durante sua descida na atmosfera de Marte. Centro Espacial com o nome Kennedy, Flórida.

A carenagem traseira bicónica é revestida com proteção térmica cortiça-silicone tipo SLA-561V. É equipado com oito motores de controle de descida MR-107U com empuxo de 30,8 kgf, pesos de balanceamento reajustáveis, sistema de pára-quedas e três antenas - para comunicação com a Terra na banda X e com os satélites de Marte em VHF.

O cais de pouso MSL, ao contrário de todos os seus antecessores, carrega a carga não sobre si mesmo, mas embaixo dela: o rover é preso a ele com parafusos pirotécnicos. O palco está equipado com oito motores de pouso MLE (Mars Landing Engine) - dois nos quatro cantos da plataforma. Esses motores de foguete de propelente líquido de empuxo variável tipo MR-80B (até 336 kgf) operam com hidrazina, cuja reserva - 387 kg - é armazenada em três tanques esféricos. Um radar de pouso com seis antenas em forma de disco mede atitude e velocidade horizontal e vertical. O estágio de pouso é equipado com transceptor, amplificador e antenas de banda X e VHF.

O rover Curiosity foi nomeado em maio de 2009 como resultado de uma competição totalmente americana vencida por Clara Ma, de 12 anos, de Lenexa, Kansas. Muitas vezes é comparado a um carro pequeno. Na verdade, o comprimento do rover sem levar em conta o manipulador chega a 3,00 m, a largura é de 2,77 m e a altura com mastro com câmeras de televisão é de 2,13 m. O sistema de propulsão é construído de forma semelhante aos rovers MER e possui seis propulsores. rodas com diâmetro de 0,51 m com saliências, sendo quatro delas orientadas. Velocidade máxima Curiosidade - 4 cm/s.

O manipulador com cinco graus de liberdade carrega uma torre de 33 kg com dois instrumentos científicos e três ferramentas para escavar solo, fresar pedras e triturar amostras.

O rover é alimentado por um gerador de radioisótopos do tipo MMRTG localizado na cauda (diâmetro 64 cm, comprimento 66 cm, peso 45 kg), contendo 4,8 kg do isótopo radioativo plutônio-238. O calor liberado durante sua decomposição é convertido em energia elétrica- 110 W, ou cerca de 2.700 Wh por dia. O recurso mínimo do gerador é de 14 anos. Duas baterias de íon de lítio de 42 Ah permitem armazenar energia e liberá-la durante períodos em que o consumo de energia do rover é maior potência média MMRTG.

Os dois computadores de bordo redundantes do Curiosity são construídos sobre um processador RAD 750 com frequência de clock de 200 MHz, possuem um dispositivo de armazenamento permanente com capacidade de 256 KB, 256 MB de RAM e 2 GB de memória flash. Para planear movimentos e detectar perigos, o rover está equipado com um total de 12 câmaras técnicas, incluindo dois pares de câmaras de navegação NavCam com um campo de visão de 45° e um tamanho de “imagem” de 1024x1024 elementos, bem como quatro pares estéreo de Câmeras de controle HazCam com lente olho de peixe e campo de visão de 124°. Essas câmeras são distribuídas igualmente entre os dois computadores.

A troca de rádio com a Terra ocorre diretamente através de um transmissor de 15 watts e duas antenas de banda X (incluindo uma altamente direcional com diâmetro de 0,3 m) ou através de repetidores orbitais através de uma linha VHF “local”. No primeiro caso, a vazão não ultrapassa vários kilobits por segundo, no segundo chega a 0,25 Mbit/s via Mars Odyssey e 2 Mbit/s via MRO. Em apenas um dia, o MSL poderá transmitir aproximadamente 250 Mbits de dados.

Anexados ao topo do corpo do rover estão dois chips comemorativos: um com 1,24 milhão de nomes enviados por e-mail ao JPL como parte da campanha Send Your Name to Mars, e outro com 20.000 nomes digitalizados de pessoas que o viram no JPL e no Name Space Center. Kennedy.

O objetivo principal do projeto é formulado da seguinte forma: pesquisa e descrição de uma área específica de Marte e verificação da presença ali no passado ou presente condições naturais, favorável à existência de vida (água, energia, ingredientes químicos). Poderíamos dizer o seguinte: ao antigo slogan da exploração marciana, “procure água”, o MSL acrescenta um novo: “procure carbono”. O potencial biológico da zona de pouso deve ser determinado com base na presença e quantidade de compostos orgânicos e dos elementos químicos que são a base da vida (C, H, N, O, P e S), bem como pela busca de suas manifestações externas. Os objetivos paralelos são descrever a geologia e geoquímica da área de pouso em todas as escalas espaciais possíveis, estudar processos planetários que possam ter sido relevantes para a vida no passado e estudar a situação da radiação.

A busca pela vida em si não está incluída no programa de trabalho - nem na forma de microrganismos, nem no registro de processos bioquímicos, como tentaram fazer em 1976 nos Vikings. No entanto, se o MSL provar a potencial habitabilidade da área de estudo, futuras expedições poderão ser realizadas para realizar pesquisas biológicas in situ ou para trazer amostras de solo de volta à Terra.

Para resolver as tarefas atribuídas, o rover Curiosity está equipado com um complexo de 10 instrumentos científicos com massa total de 75 kg, que se dividem em instrumentos de levantamento (colocados num mastro a uma altura de cerca de 2 m acima do solo do planeta), instrumentos de contato (realizados até o objeto de estudo por meio de um manipulador) e instrumentos analíticos (para análise de amostras de solo e atmosfera de Marte). Esta classificação não inclui a câmara de pouso operando durante a fase de descida e os dispositivos de monitoramento de radiação e observação meteorológica. Além disso, sensores são instalados na tela frontal do módulo de descida para registrar as condições de entrada e voo hipersônico na atmosfera.

Observe que o rover Opportunity atualmente operando em Marte possui um conjunto de equipamentos científicos com massa total de apenas 5 kg, e a massa do analisador SAM sozinho a bordo do Curiosity é de 40 kg.

A câmera MastCam na versão original do projeto foi concebida como uma câmera digital estéreo com duas lentes, cujos eixos estão a 1,97 m de altura do solo e espaçados horizontalmente em 24,5 cm. Cada um deles deveria ter uma distância focal variável de 6,5 a 100 mm, o que permitia a fotografia estéreo em qualquer nível de zoom. Porém, em setembro de 2007, a NASA ordenou uma mudança no projeto em favor de duas câmeras com distância focal fixa de -100 mm no “olho” direito e 34 mm no esquerdo. No início de 2010, quando já estavam fabricadas, a agência concordou em pagar ao MSSS pelas câmeras zoom iniciais com o entendimento de que seriam entregues a bordo se fossem fabricadas no prazo e atendessem às especificações declaradas. Porém, no final, Curiosity permaneceu com “olhos diferentes”.

Assim, a câmera de visualização esquerda M-34 com distância focal de 34 mm e relação de abertura de 1:8 possui um campo de visão de 15° verticalmente e 18° horizontalmente. A câmera M-100 direita com distância focal de 100 mm e proporção de abertura de 1:10 possui um campo de visão de 5x6°. Sua resolução é de cerca de 7,5 cm na distância de 1 km e 0,15 mm na distância de 2 m, o que permitirá que o M-100 seja utilizado na busca de objetos interessantes para pesquisa. Ambas as câmeras podem focar objetos de 1,8m ao infinito.

O design de ambas as câmeras usa um filtro Bayer integrado, que permite capturar simultaneamente os componentes vermelho, verde e azul da imagem na matriz receptora Kodak de 1600x1200 elementos. Este modo é usado em conjunto com um filtro substituível de banda larga; além dele, há mais sete filtros, sendo três (440.525 e 1035 nm) comuns às duas câmeras, e quatro individuais para cada uma delas.

Equipamento russo , instalado no americano Rover curiosidade, está operando normalmente, disse Maxim Litvak, pesquisador do Instituto de Pesquisa Espacial da Academia Russa de Ciências (IKI), enquanto trabalhava no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA na Califórnia. Suas palavras são relatadas pela RIA Novosti.

O desempenho do detector de nêutrons (DAN - albedo neutron detector), desenvolvido no IKI, já foi testado. A primeira ligação foi curta, depois também ligará e desligará de acordo com o cronograma de operação. O instrumento russo tornou-se um dos dois “estrangeiros” entre dez instrumentos científicos instalados no Curiosity. Os espanhóis desenvolveram a estação meteorológica REMS para isso.

A DAN é capaz de determinar o conteúdo de hidrogênio no planeta e, portanto, de água, bem como de minerais hidratados. As áreas com altas concentrações dessas substâncias são as mais interessantes para os cientistas.

O princípio de funcionamento de um detector de nêutrons é que ele irradia a superfície do planeta com nêutrons de alta energia e, a seguir, com base nas propriedades do fluxo de nêutrons secundários, determina o conteúdo de certas substâncias. Ele poderá “sentir” a presença de água no solo, mesmo que seu conteúdo ali seja mínimo. Vale ressaltar que os especialistas da NASA escolheram uma área onde há tão pouco gelo para pousar o rover. Isso é feito para não infectar Marte com microorganismos terrestres.

Esta tecnologia já foi testada anteriormente em dois dispositivos desenvolvidos no IKI. O dispositivo HEND opera na órbita marciana há mais de 10 anos, a bordo da sonda Mars Odyssey. Com sua ajuda, os cientistas estabeleceram que nas altas latitudes do planeta existe uma espessa camada de gelo. E o detector LEND a bordo da sonda LRO encontrou gelo em crateras próximas aos pólos lunares.

O gerador de nêutrons pulsados DAN-ING, fabricado no Instituto de Pesquisa de Automação de toda a Rússia em homenagem a N.L. Dukhov com base em um gerador de pulso industrial, é capaz de produzir aproximadamente 107 pulsos com uma frequência de até 10 vezes por segundo, 10. milhões de partículas por pulso. A unidade de registro DAN-DE foi criada no laboratório de espectroscopia gama espacial de I. G. Mitrofanov no IKI. O Instituto de Engenharia Mecânica em homenagem a A.A. também participou do desenvolvimento e criação do complexo de equipamentos. Blagonravov RAS e o Instituto Conjunto pesquisa nuclear(Dubna).

A DAN fará medições ao longo da rota do rover durante longas paradas e paradas para avaliar rapidamente o conteúdo de água e compostos hidratados no solo. Caso sejam detectadas áreas com alto teor de água, serão realizados exames detalhados do solo utilizando outros instrumentos.

A M-34 pode capturar um panorama circular colorido até uma altura de 60° a partir de 150 quadros em cerca de 25 minutos. Há também um modo de vídeo com largura de quadro de 720 pixels e velocidade de 4 a 7 quadros por segundo, dependendo da exposição. Cada câmera possui 8 GB de memória flash e sua própria unidade de processamento e compressão de imagens, que opera independentemente do computador principal do rover. Os blocos eletrônicos da MastCam e mais duas câmeras MARDI e MAHLI, também desenvolvidas pela MSSS, são semelhantes.

Uma nova e muito interessante ferramenta MSL é o analisador elementar de rocha ChemCam, localizado em um mastro próximo às câmeras. A principal tarefa do ChemCam é selecionar as rochas mais interessantes para análise química entre o rover circundante. O dispositivo inclui um laser infravermelho capaz de concentrar energia suficiente em um determinado ponto da amostra para evaporar sua camada superior e um espectrômetro para registrar o espectro do plasma resultante. Um pulso de laser com duração de 5 ns e potência superior a 1 MW é emitido através de um sistema telescópico com abertura de 110 mm, que também serve para receber o sinal de resposta e para controlar o disparo da amostra em uma matriz 1024x1024.

A radiação da substância evaporada é transmitida através de um cabo de fibra óptica de seis metros para três espectrômetros localizados no corpo do rover, onde é decomposta em 6.144 canais espectrais na faixa de 240 a 850 nm. Os espectros permitem determinar a composição elementar da amostra e principalmente a quantidade de sódio, magnésio, alumínio, silício, cálcio, potássio, titânio, manganês, ferro, hidrogênio, oxigênio, berílio, lítio, estrôncio, enxofre, nitrogênio e fósforo. “Tirar” repetidamente no mesmo ponto melhora a confiabilidade de sua determinação e também permite remover uma camada de poeira ou ferrugem e fazer medições na substância subjacente. ChemCam é capaz de determinar rapidamente o conteúdo de oxigênio e hidrogênio de uma amostra e identificar água de forma inequívoca.

O parceiro do laboratório de Los Alamos na criação do ChemCam é o Instituto Francês de Pesquisa em Astrofísica e Planetologia de Toulouse, que forneceu o laser e o telescópio. Os espectrômetros foram fabricados em Los Alamos e

Teste de pára-quedas.

O espectrômetro possui uma fonte radioativa com 0,7 g do isótopo ativo alfa e gama do cúrio 244 Cu como parte da cabeça de medição e uma unidade para registrar a radiação de raios X de “resposta” no corpo do rover. Este isótopo tem meia-vida de 18,1 anos, o que significa que a velocidade e a sensibilidade do dispositivo permanecerão praticamente inalteradas durante toda a vida útil do rover. O detector APXS é colocado apenas 20 mm acima do objeto, reduzindo o tempo de medição por um fator de três.

O aparelho determina o conteúdo de elementos que vão do sódio ao estrôncio, incluindo componentes formadores de rocha como sódio, magnésio, alumínio, silício, cálcio, ferro e enxofre. A alta sensibilidade ao enxofre, cloro e bromo permitirá identificar com segurança depósitos de sal. No modo “visualização rápida”, em 10 minutos, pode determinar elementos com concentração de até 0,5%, e em uma sessão de medição de três horas - pequenos componentes em quantidades de até 0,01%. O refrigerador elétrico de estado sólido permite que o detector seja usado não apenas à noite, como nos rovers de Marte de 2003, mas também durante o dia.

A câmera microscópica MANI foi projetada para obter imagens detalhadas das amostras estudadas e áreas de solo. Ele difere de seu antecessor nos rovers MER na “visão” colorida, na iluminação de fundo e na presença de foco automático. A resolução MANI ao fotografar de uma distância extremamente curta de 21 mm é de 14 mícrons em um campo de visão de 22x17 mm. A câmera está equipada com dois LEDs brancos para fotografar à noite e na sombra, e dois LEDs emissores de UV (365 nm) para materiais fluorescentes. A imagem é recebida em uma matriz de 1600x1200 pixels.

O analisador de difração de raios X CheMin permite estudar a estrutura e composição de amostras cristalinas. A massa do dispositivo é de 10 kg, o volume é de aproximadamente 25x25x25 cm. É montado no corpo do rover e possui um funil na superfície superior com tampa deslizante para carregamento de amostras. Pode ser areia ou pedra, previamente triturada e peneirada em peneira com malha de 0,15 mm. O dispositivo receptor é dividido em 32 setores, cinco dos quais contêm amostras de controle na Terra, e os 27 restantes podem ser usados, mais de uma vez, para analisar rochas marcianas. Uma medição requer aproximadamente 10 horas de irradiação da amostra com uma fonte de cobalto. CheMin identifica elementos com número atômico 11 (sódio) e superior e minerais que constituem pelo menos 3% da amostra em estudo. Também é capaz de identificar ingredientes não cristalinos, como vidro vulcânico.

O instrumento SAM, o mais complexo e pesado a bordo do MSL, foi concebido para procurar compostos orgânicos em quantidades até uma parte por bilhão e para medir proporções isotópicas de elementos individuais (especificamente 12 C/13 C e 18 O/16 O). . Serão estudados componentes atmosféricos e gases liberados de amostras de solo sob influência de agentes químicos e calor. O solo triturado entra no dispositivo através de dois funis receptores. O sistema de fornecimento de amostras comporta 74 cubetas com volume de 0,78 cm 3, das quais seis contêm amostras controle, nove são destinadas ao processamento químico e 59 são feitas de vidro de quartzo para sublimação. Dois “fornos” são capazes de aquecer amostras até 1000°C, consumindo apenas 40 W. Microválvulas (52 em número) garantem a movimentação das porções de gás e duas bombas de vácuo criam condições de trabalho para os dispositivos de medição.

O SAM inclui três instrumentos analíticos localizados no corpo do rover. Um espectrômetro de massa determina gases ionizados por peso molecular e carga. Ele foi projetado para registrar os componentes mais importantes da matéria viva - nitrogênio, fósforo, enxofre, oxigênio, hidrogênio e carbono. O espectrômetro laser utiliza o fenômeno de absorção de luz em comprimentos de onda específicos para determinar as concentrações de metano, dióxido de carbono e vapor d'água e identificar suas variantes isotópicas. (As razões isotópicas contarão a história de Marte perdendo sua atmosfera e o clima do planeta.) Finalmente, um cromatógrafo gasoso construído por especialistas franceses separa a mistura gasosa e identifica compostos orgânicos usando uma coluna capilar, depois envia as frações para um espectrômetro de massa para determinação mais precisa.

A câmera de pouso MARDI foi projetada para gravação de vídeo colorido durante as fases de descida e pouso, a fim de mapear a área de pouso, obter informações geológicas contextuais e planejar o estágio inicial do movimento do rover. Ao trabalhar na superfície, será possível remover terra diretamente sob a parte inferior do rover com resolução de até 1,5 mm. MARDI filma em um campo de visão de 70x55° em uma matriz de 1600x1200 pixels a uma taxa de quadros de até 4 por segundo.

O Complexo de Radiação RAD é um telescópio com detectores de partículas carregadas, nêutrons e raios gama provenientes tanto da atmosfera quanto da superfície do planeta. Medir os níveis de radiação solar e galáctica - 15 minutos a cada hora - nos permitirá tirar conclusões sobre a adequação da área operacional do Curiosity para a vida agora e no passado e, mais importante, obter estimativas quantitativas doses de radiação ao longo da rota de voo e na superfície de Marte e o nível de proteção exigido para projetos de complexos expedicionários tripulados. A criação da RAD foi financiada pela Direcção de Investigação Sistemas da NASA e o Centro Aeroespacial Alemão.

O complexo meteorológico espanhol REMS inclui sensores de velocidade e direção do vento, pressão atmosférica, temperatura e umidade, além de um sensor infravermelho de temperatura do solo e um dispositivo para medir a radiação ultravioleta do Sol em seis bandas espectrais. Espera-se que os dados REMS sejam coletados de hora em hora durante cinco minutos.

O diretor científico de todo o projeto MSL é John Grotzinger, do Instituto de Tecnologia da Califórnia.

6.000 pixels clicáveis

O Curiosity já obteve um panorama de 360 graus de Marte. Claro que o panorama não está completo, mas consiste em 130 imagens com resolução de 144 por 144 pixels

O rover Curiosity pousou em Marte como parte da missão Mars Science Laboratory da NASA em 2012. O rover é um laboratório químico autônomo várias vezes maior e mais pesado que os rovers anteriores Spirit e Opportunity. A missão do aparelho é viajar de 5 a 20 quilômetros em poucos meses e realizar uma análise completa dos solos marcianos e dos componentes atmosféricos. Para conseguir um pouso controlado e mais preciso, foram utilizados auxílios auxiliares. motores de foguete. Ao longo dos vários anos de operação, o rover forneceu muitos dados interessantes e tirou muitas fotografias pitorescas do Planeta Vermelho.

Especialistas que estudam o fenômeno OVNI suspeitam que a agência aeroespacial americana NASA tenha cometido a farsa do século. Em uma das imagens tiradas recentemente da superfície do Planeta Vermelho pelo rover de Marte, algum estranho objeto voador atingiu a lente da câmera. Seu formato lembra uma águia voadora. A NASA está realmente nos enganando ou alguém tem uma imaginação muito forte?

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