Phoenix (avaruusalus)

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 4.10.2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 6 muokkausta .
Phoenix

Laite "Phoenix" (taiteilijan piirustus)
Asiakas NASA
Valmistaja lockheed martin
Tehtävät pehmeä lasku Marsiin
laukaisualusta cape canaveral
kantoraketti Delta-2 7925
tuoda markkinoille 4. elokuuta 2007 09:26:34 UTC
COSPAR-tunnus 2007-034A
SCN 32003
Tekniset tiedot
Paino 350 kg
Orbitaaliset elementit
Laskeutuminen taivaankappaleelle

25. toukokuuta 2008 23:53:44 UTC
MSD 47777 1:02 AMT

25 Kumbha 212 Dari )
Laskeutumiskoordinaatit 68°09′ pohjoista leveyttä. sh. 125°54′ W  / 68,15  / 68,15; -125.9° N sh. 125,9°W e.
phoenix.lpl.arizona.edu
 Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

Phoenix ( eng.  Phoenix ) on NASAn avaruusalus ( automaattinen planeettojenvälinen asema ) Marsin tutkimukseen , joka toimi vuonna 2008. Phoenixista tuli ensimmäinen ajoneuvo, joka lanseerattiin Mars Scout -ohjelman puitteissa . Aluksella oli joukko instrumentteja, jotka mahdollistivat veden geologisen historian tutkimisen sekä ympäristön tutkimisen mikro -organismien elämälle suotuisten olosuhteiden tunnistamiseksi [1] [2] .

Phoenix on kuudes avaruusalus, joka on tehnyt pehmeän laskun Marsin pinnalle. Phoenixista tuli myös ensimmäinen avaruusalus, joka onnistui laskeutumaan Marsin napa-alueelle .

Phoenix-projektin teknisestä ja tieteellisestä johdosta vastasi Jet Propulsion Laboratory ja Arizonan yliopisto , laitteen valmisti Lockheed Martin Space System , Kanadan avaruusjärjestö toimitti luotain meteorologisen kompleksin kanssa. Lisäksi hanke toteutettiin yhteistyössä Yhdysvaltojen , Kanadan , Sveitsin , Tanskan , Saksan ja Yhdistyneen kuningaskunnan yliopistojen kanssa [3] [4] .

Avaruusalus laukaistiin 4. elokuuta 2007 ja laskeutui onnistuneesti 25. toukokuuta 2008 . Viimeinen viestintäistunto laitteen kanssa pidettiin 2. marraskuuta 2008, ja 10. marraskuuta samana vuonna ilmoitettiin tehtävän päättymisestä [5] [6] .

Projektin tavoitteet

"Phoenix" on tarkoitettu Marsin maaperän syvälliseen tutkimukseen sekä ilmakehän tutkimukseen ja meteorologisiin havaintoihin. Yksi tehtävistä on löytää elämän jälkiä .

Marsin arktisen alueen vyöhykkeelle laskeutunut laite oli suunniteltu vastaamaan kolmeen keskeiseen kysymykseen: ovatko Marsin napa-alueet elämälle sopivia, sulaako jää siellä ajoittain ja miten sääolosuhteet muuttuivat järjestelyvyöhykkeellä historian aikana. aikana sekä tutkia Marsin ilmaston piirteitä .

Tehtävän päätavoitteena oli etsiä vettä Punaiselta planeetalta . "Vedelle" oli hankkeen epävirallinen iskulause . Lisäksi uskotaan, että "Phoenixista" on tullut uusi askel matkalla ihmisten tulevaan lentoon Marsiin.

Tutkimusohjelma

Phoenixiin asennetut tieteelliset laitteet on suunniteltu ratkaisemaan ongelmia viidellä luonnontieteen alueella : hydrologia , geologia , kemia , biologia ja meteorologia .

Polar Lander laskeutui lähellä Marsin napaa 65-75 asteen pohjoiseen leveysasteeseen . Tehtävä oli suunniteltu 90 marsipäivän ajaksi, jonka aikana sen piti tuoda esiin manipulaattori, jonka tehtävänä olisi kaivaa (tai pikemminkin raaputtaa) jäähän noin puolen metrin syvyinen reikä ja toimittaa saadut maanäytteet minille. -avaruusaluksen laboratorio. Odotettiin, että jää ja sedimenttikivet voivat sisältää orgaanisia sulkeumia, jotka osoittavat elämän olemassaoloa Punaisella planeetalla.

Tutkijat toivoivat, että kuten Maan aavikot , jotka näyttävät ensi silmäyksellä elottomilta, mutta eivät ole, Marsin napa-aavikot voisivat olla asuttuja nyt tai menneisyydessä - huolimatta siitä, että viimeinen sade satoi siellä, luultavasti useita miljoonia vuosia sitten. Joidenkin laskelmien mukaan 50 tuhannen vuoden välein Marsin kiertoradan vaihteluista johtuen ilmasto lämpenee, jonka aikana jää sulaa. Ja on pieni mahdollisuus, että elävät organismit, jotka ovat suspendoidussa animaatiossa , heräävät henkiin näinä aikoina.

Avaruusalus teki ensimmäisen pintaporauksen laskeutumispaikalla lähellä Marsin pohjoisnapaa, missä Odyssey - kiertoradalla havaittiin suuria maanalaisia ​​jäävaroja. 18. kesäkuuta 2008 tämä luotain löysi jäätä, joka sitten suli. 1. elokuuta 2008 perusteellisen tutkimuksen jälkeen kävi ilmi, että jää oli vettä.

Rakentaminen

Laite ei pysty liikkumaan planeetan pinnalla.

Merkittävä osa Phoenixin tieteellisistä laitteista ja teknisistä järjestelmistä periytyi epäonnistuneelta Mars Polar Lander -lennolta ja epäonnistuneelta Mars Surveyor 2001 Lander -lennolta , mikä määritti projektin suhteellisen alhaiset kustannukset - 420 miljoonaa dollaria .

Laitteen "aivot" on BAE Systems RAD6000 -ajotietokone , joka on rakennettu RISC-prosessorien pohjalta ja käyttää 32-bittistä IBM POWER -arkkitehtuuria ja jossa on käytössä VxWorks RTOS . Merkittäviä lämpötilan muutoksia kestävän ja säteilysuojatun tietokoneen toimintoihin kuuluvat navigointi sekä tieteellisten laitteiden ja avaruusalusten virtalähteen ohjaus.

Projektiin käytetystä 420 miljoonasta dollarista 325 miljoonaa tuli Arizona State Universityn saamasta apurahasta . Tämä oppilaitos isännöi myös ohjauskeskusta, joka komensi avaruusalusta tehtävän aikana ja sai siitä tieteellisiä tuloksia.

Osana projektia NASA lanseerasi laitteen, Arizona State University valvoi avaruusalukseen asennettujen laitteiden luomista ja Lockheed Martin suunnitteli ja rakensi laivan itse.

Kalifornian teknologiainstituutin osaston Jet Propulsion Laboratoryn tehtäviin kuului Marsin luotain ohjailun hallinta avaruudessa sekä liikeradan laskeminen. Lisäksi JPL otti haltuunsa aluksen laskeutumisen Punaisen planeetan pinnalle.

Tieteelliset laitteet

Phoenixissa on seitsemän erilaista laitetta, jotka pystyvät tutkimaan laskeutumisaluetta mahdollisimman kattavasti.

Keino Marsin visuaaliseen tutkimiseen

Laivan varustukseen kuuluu Arizonan osavaltion yliopistossa rakennettu Surface Stereo Imager (SSI) -optinen järjestelmä. Se koostuu kahdesta kamerasta, jotka on asennettu noin 2 m korkeaan sisäänvedettävään torniin, ja se on suunniteltu planeetan visuaaliseen tutkimiseen. Järjestelmän avulla on mahdollista saada stereokuvia arktisen Marsin autiomaasta 1024×1024 resoluutiolla optisella ja infrapuna-alueella. SSI tukee mekaanisen varren manipulointia ja tarjoaa mahdollisuuden luoda digitaalisia maastomalleja (DEM) alusta ympäröivästä maastosta, mikä puolestaan ​​​​mahdollistaa kolmiulotteisten virtuaalikuvien luomisen Marsin avaruudesta. Lisäksi SSI osallistuu Punaisen planeetan geomorfologiseen ja mineralogiseen analyysiin. Toinen tehtävä on tutkia Marsin ilmakehän optisia ominaisuuksia, erityisesti visuaalista arviota ilmassa olevan pölyn määrästä.

Edellä mainittujen tehtävien lisäksi SSI seuraa laskeutuneelle avaruusalukselle kertyneen pölyn määrää, jonka avulla voidaan tehdä johtopäätöksiä sedimentaationopeudesta sekä ilmakehän ja eroosioprosessien kulun ominaisuuksista planeetalla, sekä mahdollistaa myös aurinkopaneelien pölypitoisuuden ja sen aiheuttaman energiamäärän vähenemisen arvioinnin. Jälkimmäinen vaikuttaa suoraan Phoenixin käyttöaikaan.

Manipulaattorikamera

Päähän asennetun robottivarsikameran (RAC) loivat yhdessä Arizonan osavaltion yliopiston ja Max Planck Societyn Saksan aurinkokunnan tutkimusinstituutin tutkijat . Kamera on asennettu suoraan kauhan viereen ja sen avulla voit nähdä yksityiskohtaisesti paikan, jossa maa- ja jäänäytteet otetaan.

Tutkijat uskovat, että kaivetun kaivannon seinien kuva antaa geologille mahdollisuuden määrittää kerrosten läsnäolon ja esiintymisjärjestyksen. Erityisesti kuvat, jotka osoittavat Marsin pinnan muodostavien maapartikkelien värit ja koot pystyleikkauksessa, mahdollistavat päätelmien tekemisen sateen esiintymisolosuhteiden muuttumisesta ja siten Marsin muutosten historiasta. ilmasto. Kammio on varustettu kahdella valonlähteellä, ylempi koostuu 36 sinisestä, 18 vihreästä ja 18 punaisesta lampusta ja alempi 16, 8 ja 8 lampusta, vastaavasti. Lisäksi laitteessa on kaksi moottoria, joista ensimmäinen muuttaa objektiivin polttoväliä ja toinen nostaa ja laskee läpinäkyvää pölysuojaa. Kameran enimmäisresoluutio on 23 mikronia pikseliä kohden.

Manipulaattori ja meteorologinen asema

Aluksen päätyökalu on JPL:n luoma Robotic Arm (RA), joka pystyy liikkumaan edestakaisin, vasemmalle ja oikealle, ylös ja alas sekä tekemään ympyräliikkeitä. Laitteen pituus on 2,35 m . Maan päällä manipulaattoria testattiin American Death Valleyssa , alueella, jolla on erittäin kova maaperä ja jossa hän pystyi kaivaamaan 25 cm syvän kaivantonsa 4 tunnissa .

Kanadan avaruusjärjestön luoman meteorologisen laitteiston (MET, Meteorological Station) tehtäviin kuuluu päivittäinen Marsin säämuutosten tallennus lämpötila- ja ilmanpaineantureilla sekä pöly- ja jäähöyryn pitoisuuden mittaaminen ilmassa. Red Planet käyttäen lidaria ( valontunnistus ja etäisyys , LIDAR). Lidar lähettää lyhyitä valopulsseja pystysuunnassa ylöspäin ja poimii ilmakehän heijastamat signaalit, mikä auttaa havaitsemaan paljaalla silmällä näkymättömiä pilviä, sumua ja pölypitoisuuksia. Tässä tapauksessa planeetan lämpötila mitataan kolmella termoparilla, jotka on asennettu sisäänvedettävään 1,2 m korkeaan torniin . Tällainen tekninen ratkaisu pystyy tallentamaan pystysuoran lämpötilaprofiilin lähellä Marsin pintaa.

Mikroskoopit

JPL:n kurattama MECA (Microscopy, Electrochemistry and Conductivity Analyzer) -moduuli sisältää optisia ja pyyhkäiseviä atomivoimamikroskooppeja . Jälkimmäisen työ perustuu aineen atomien välillä vaikuttavien atomisidosten voimien käyttöön. Atomimikroskooppi on sveitsiläisen konsortion työn tulos, ja optisen mikroskoopin loi Arizona State University.

Optisen mikroskoopin maksimiresoluutio on 4 µm, atomimikroskoopin 10 nm. Mikroskooppisia kuvia Marsin maaperästä käytetään erityisesti etsimään todisteita siitä, että tutkittava substraatti on koskaan altistunut vedelle. Tätä varten etsitään pieniä savea. Optinen mikroskooppi on varustettu valaistustyökaluilla - se sisältää punaisia, vihreitä, sinisiä ja ultraviolettilamppuja. Kertakäyttöiset näytteenvalmistusvälineet valmistetaan silikonista.

Lisäksi MECA sisältää työkalun veteen liuenneiden maanäytteiden kemialliseen analysointiin. Samanlaisen tutkimusmenetelmän avulla voit määrittää tuloksena olevan liuoksen pH:n sekä havaita hapen, hiilidioksidin, kloridien, bromidien ja sulfaattien läsnäolon. MECA sisältää myös instrumentin, jolla voidaan määrittää näytteiden lämmön- ja sähkönjohtavuus kolmella mekaanisen varren yläosaan kiinnitetyllä neulalla.

Massaspektrometri

Arizonan ja Texasin yliopistojen Dallasissa rakentama TEGA-moduuli (Thermal and Evolved Gas Analyzer) on Phoenix-tiimin ylpeys. Laite sisältää kahdeksan miniatyyriä kertakäyttöistä muhveliuunia, joissa kuumennetaan Marsin maanäytteitä. Kooltaan jokainen tällainen liesi muistuttaa kuulakärkikynää. Lämpeneminen on hidasta ja näytteen lämpökapasiteetti määritetään. Kun lämpötila uunissa saavuttaa 1000 °C , kuumennetusta materiaalista alkaa vapautua kaasua, joka analysoidaan sisäänrakennetulla massaspektrometrillä , joka määrittää tiettyjen molekyylien ja atomien pitoisuuden näytteessä.

Alamäkeen valokuvaus

Uusin instrumentti, Mars Descent Imager (MARDI), on Malin Space Science Systemsin kehittämä kamera, jolla voidaan kuvata laskeutumispaikkaa ajoneuvon laskeutuessa Marsin pinnalle. Kuvaamisen odotettiin alkavan sen jälkeen, kun Phoenix oli laskeutunut noin 7 km:n korkeuteen ja nollannut lämpösuojauksen. Valokuvat auttavat paikantamaan laivan laskeutumispaikan ja antavat tietoa läheisen maiseman maantieteellisistä, geomorfologisista ja geologisista piirteistä.

Tuloksena saadut kuvat voivat myös auttaa määrittämään, onko laskeutumispaikka tyypillinen Marsin subpolaarisille alueille. Eli voidaanko hankkeen aikana saatuja tuloksia laajentaa koko arktiseen Marsin autiomaahan?

MARDI painaa noin puoli kiloa ja sen piti käyttää enintään 3 wattia sähköä kuvasarjan luomiseen. Tässä tapauksessa katselukulma on 66°, kunkin valokuvan koko on 1024 × 1024 pikseliä ja valotusaika 4 ms.

Lentokoneen laukaisua edeltävät testit ovat kuitenkin tunnistaneet mahdollisen ongelman kameran tietojen käsittelyssä planeetan pinnalle laskeutumisen viimeisen vaiheen kriittisinä hetkinä. Tämä johti päätökseen olla käyttämättä kameraa.

Laitteessa on myös mikrofoni, jota, kuten kameraa, ei ole käytetty.

Tehtävän aikajana

Phoenix-tehtävässä Marsin laukaisuikkuna oli 3.-24. elokuuta 2007. Phoenixin vuoksi Dawn -operaation käynnistäminen siirrettiin syyskuulle .

Käynnistä

Phoenix laukaistiin 4. elokuuta 2007 klo 09.26.34 UTC Delta 2 7925 -kantoraketilla Cape Canaveralista Floridassa , Yhdysvalloissa. Raketin paino oli alussa yli 280 tonnia [7] .

Työskentely Marsin pinnalla

"Phoenix" sai päätökseen 90 Marsin päiväksi suunnitellun ohjelman ja suoritti tieteellistä tutkimusta 157 Marsin päivää 29. lokakuuta asti. Sitten heikon auringonvalon aiheuttama tehon puute Marsin talviolosuhteissa aiheutti viestinnän katkeamisen. Viimeiset signaalit vastaanotettiin 2. marraskuuta 2008.

Tieteelliset tulokset

Tehtävän tärkein tieteellinen tulos oli jään löytäminen ohuen maakerroksen alta sekä maaperän kemiallinen analyysi.

Marsin maaperänäytteistä löydettiin jäämiä perkloraateista (perkloorihapon suoloista ) . Lisäksi Phoenix löysi pieniä määriä magnesiumia, natriumia, kaliumia ja klooria. Mittausten mukaan maaperän pH oli 8-9 yksikköä, mikä vastaa lievästi emäksisiä maamaita.

Tehtävän yhteenveto ja nykyinen tila

Maasta elokuussa 2007 laukaistu ja Marsiin toukokuussa 2008 lähellä pohjoisnapaa laskeutunut Phoenix-luotain toi punaiselle planeetalle tieteiskirjallisuuden digitaalisen kirjaston [10] .

Kuvagalleria

Laitteen kokoaminen NASA :ssa ja sen ensimmäisissä kuvissa:

Linkit

Muistiinpanot

  1. ↑ ... Ja kuitenkin Phoenix (pääsemätön linkki) . Space News (elokuu 2003). Haettu 2. joulukuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 22. syyskuuta 2008. 
  2. ↑ Napa otettu! (linkki ei saatavilla) . Space News (toukokuu 2008). Haettu 2. joulukuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 19. elokuuta 2008. 
  3. ↑ Vihreä valo Phoenixille, Cosmonautics News (kesäkuu 2007).
  4. ↑ NASAn  Phoenix - avaruusalus raportoi hyvästä terveydestä Marsiin laskeutumisen jälkeen . Jet Propulsion Laboratory (25. toukokuuta 2008). Käyttöpäivä: 26. toukokuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 12. helmikuuta 2012.
  5. ↑ Mars-luotaimen Phoenix-tehtävä päättyy (pääsemätön linkki) . Compulenta (11. marraskuuta 2008). Haettu 11. marraskuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 11. helmikuuta 2009. 
  6. ↑ NASA Mars-lentotehtävä julistettiin  kuolleeksi . BBC (10. marraskuuta 2008). Haettu 10. marraskuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 12. helmikuuta 2012.
  7. ↑ Phoenix Mars Missionin virallinen sivusto. Käynnistä  (englanniksi) . Käyttöpäivä: 14. joulukuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 12. helmikuuta 2012.
  8. ↑ Phoenix-luotain vahvistaa veden läsnäolon Marsissa - NASA | Tiede ja teknologia | Uutissyöte "RIA Novosti" . Haettu 13. marraskuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 11. helmikuuta 2009.
  9. ↑ Kuvia Phoenix-laitteen Marsin tiedustelusatelliitista, kesäkuu 2010 . Haettu 2. joulukuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 14. elokuuta 2016.
  10. ↑ Kursori: Kosminen. " Jos ", nro 7 - 2008, s. 283; Visions of Mars: Viesti tulevaisuuteen (linkki ei saatavilla) . Arkistoitu alkuperäisestä 14. joulukuuta 2006. 
  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sosiaalisissa verkostoissa
Sanakirjat ja tietosanakirjat
Bibliografisissa luetteloissa
 Marsin tutkimus avaruusaluksilla
Lentäminen
Orbital
Lasku
roverit
Marshalls
Suunniteltu
Ehdotettu
Epäonnistui
Peruutettu
Katso myös
Aktiiviset avaruusalukset on korostettu lihavoidulla
 Lockheedin ja Lockheed Martin Corporationin lentokoneet ja avaruusteknologia
Taistelijat
RummutF-117 Nighthawks
Sotilaallinen kuljetus
Älykkyys
Matkustaja
raskaasti aseistettuAC-130 Spectre
yleinen tarkoitus
Koulutus
Partio
Miehittämätön
Helikopterit
avaruusalus
satelliitteja
Sotilaalliset satelliitit
Laukaisuajoneuvot