"Mars Science Lab" | |
---|---|
Marsin tiedelaboratorio | |
| |
Asiakas | NASA |
Valmistaja | Boeing , Lockheed Martin |
Operaattori | NASA |
laukaisualusta | Cape Canaveral SLC-41 [1] |
kantoraketti | Atlas-5 541 |
tuoda markkinoille | 26. marraskuuta 2011, 15:02:00.211 UTC [2] [3] [4] |
Lennon kesto | 254 maapäivää |
COSPAR-tunnus | 2011-070A |
SCN | 37936 |
Tekniset tiedot | |
Paino | 899 kg [5] ( paino Marsissa vastaa 340 kg) [6] |
Mitat | 3,1 × 2,7 × 2,1 m |
Tehoa | 125 W sähköenergiaa, noin 100 W 14 vuoden kuluttua ; noin 2 kW lämpöteho; noin 2,5–2,7 kWh/ sooli [ 7] [8] |
Virtalähteet | RTG (käyttää 238 Pu :n radioaktiivista hajoamista ) |
liikkuja | 4 cm/s [9] |
Aktiivisen elämän elinikä | Suunniteltu: Sol 668 ( 686 päivää ) Nykyinen: 3733 päivää laskeutumisesta |
Orbitaaliset elementit | |
Laskeutuminen taivaankappaleelle | 6. elokuuta 2012, 05:17:57.3 UTC SCET |
Laskeutumiskoordinaatit | Galen kraatteri , 4°35′31″ eteläistä leveyttä sh. 137°26′25″ itäistä pituutta / 4.59194 / -4,59194; 137.44028° S sh. 137,44028° E e. |
kohdelaitteet | |
Lähetysnopeus |
jopa 32 kbps suoraan maahan, jopa 256 kbps Odysseyssa, jopa 2 Mbps MRO:ssa [10] |
Sisäinen muisti | 256 Mt [11] |
Kuvan resoluutio | 2 MP |
Mission logo | |
mars.jpl.nasa.gov/msl/ | |
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa |
Mars Science Laboratory ( MSL ) on NASAn ohjelma , jonka aikana kolmannen sukupolven Curiosity - mönkijä toimitettiin onnistuneesti Marsiin ja sitä käytettiin . Rover on itsenäinen kemian laboratorio, joka on useita kertoja suurempi ja raskaampi kuin aiemmat Spirit- ja Opportunity -mönkijät [2] [4] . Laitteen on kuljettava 5–20 kilometriä muutamassa kuukaudessa ja suoritettava täysi analyysi Marsin maaperästä ja ilmakehän komponenteista. Ohjatun ja tarkemman laskeutumisen suorittamiseen käytettiin apurakettimoottoreita [12] .
Curiosity laukaistiin Marsiin 26. marraskuuta 2011, [13] pehmeä lasku Marsin pinnalle 6. elokuuta 2012. Arvioitu elinikä Marsissa on yksi Marsin vuosi ( 686 Maan päivää). Elokuusta 2012 tammikuuhun 2017 hän käveli 15,26 km [14] .
MSL on osa NASAn pitkän aikavälin robottitutkimusohjelmaa Mars Exploration Program . Projektiin osallistuvat NASAn lisäksi myös California Institute of Technology ja Jet Propulsion Laboratory . Projektin johtaja on Doug McCuistion NASA:sta Other Planets Divisionista [15] . MSL-hankkeen kokonaiskustannukset ovat noin 2,5 miljardia dollaria [16] .
Amerikkalaisen avaruusjärjestö NASA:n asiantuntijat päättivät lähettää Roverin Galen kraateriin [3] [17] . Valtavassa suppilossa Marsin maaperän syvät kerrokset näkyvät selvästi ja paljastavat punaisen planeetan geologisen historian [18] .
Nimi "uteliaisuus" valittiin vuonna 2009 koululaisten Internetissä äänestämällä ehdottamista vaihtoehdoista [19] [20] . Muita vaihtoehtoja ovat Vision,Sunrise,Pursuit,Havainto,Matka,Amelia,Seikkailu Wonder ("Miracle").
NASAn yhdeksästoista Marsin laskeutuja sen jälkeen, kun Mariner 3 -planeettojen välinen asema hävisi laukaisussa vuonna 1964 .
NASA aloitti huhtikuussa 2004 ehdotusten seulonnan uuden roverin varustamisesta tieteellisillä laitteilla, ja 14. joulukuuta 2004 tehtiin päätös valita kahdeksan ehdotusta. Saman vuoden lopussa aloitettiin järjestelmän komponenttien kehittäminen ja testaus, mukaan lukien Aerojetin valmistaman yksikomponenttisen moottorin kehittäminen , joka pystyy tuottamaan työntövoiman alueella 15-100 % suurimmasta työntövoimasta. jatkuva ahtopaine.
Kaikki mönkijän komponentit valmistuivat marraskuussa 2008, ja useimpien MSL-instrumenttien ja ohjelmistojen testausta jatkettiin. Ohjelman budjetti ylittyi noin 400 miljoonaa dollaria . Seuraavassa kuussa NASA lykkäsi MSL:n laukaisua vuoden 2011 lopulle riittämättömän testausajan vuoksi.
23. maaliskuuta - 29. maaliskuuta 2009 NASA:n verkkosivuilla äänestettiin mönkijän nimen valitsemiseksi. Valittavana oli 9 sanaa [19] . 27. toukokuuta 2009 sana "uteliaisuus" julkistettiin voittajaksi, jota ehdotti Clara Ma , kuudesluokkalainen Kansasista [20] [21] .
Rover laukaistiin Atlas 5 -raketilla Cape Canaveralista 26. marraskuuta 2011. Tammikuun 11. päivänä 2012 suoritettiin erityinen ohjaus, jota asiantuntijat kutsuvat "tärkeimmäksi" roverille. Täydellisen liikkeen seurauksena laite otti kurssin, joka toi sen optimaaliseen pisteeseen laskeutua Marsin pinnalle.
28. heinäkuuta 2012 tehtiin neljäs pieni lentoradan korjaus, moottorit käynnistettiin vain kuudeksi sekunniksi. Leikkaus onnistui niin hyvin, että alun perin 3. elokuuta suunniteltua lopullista korjausta ei tarvittu [22] .
Laskeutuminen onnistui 6. elokuuta 2012 klo 05.17 UTC [23] . Radiosignaali, joka ilmoitti mönkijän onnistuneesta laskeutumisesta Marsin pinnalle, saavutti maan kello 05.32 UTC [24] .
MSL:n neljä päätavoitetta ovat: [25]
Näiden tavoitteiden saavuttamiseksi MSL:lle on asetettu kuusi päätavoitetta: [26] [27]
Osana tutkimusta mitattiin myös kosmisen säteilyn vaikutus AMS-komponentteihin lennon aikana Marsiin. Nämä tiedot auttavat arvioimaan säteilytasoja, jotka odottavat ihmisiä miehitetyllä tehtävällä Marsiin . [28] [29]
Lento moduuli |
Moduuli ohjaa Mars Science Laboratoryn lentorataa lennon aikana Maasta Marsiin. Sisältää myös komponentteja lennon aikana tapahtuvaa viestintää ja lämmönhallintaa varten. Ennen kuin pääset Marsin ilmakehään, lentomoduuli ja laskeutumisajoneuvo eroavat toisistaan. | |
Kapselin takaosa |
Kapseli tarvitaan laskeutumaan ilmakehän läpi. Se suojaa roveria ulkoavaruuden vaikutuksilta ja ylikuormituksilta sen saapuessa Marsin ilmakehään. Takana on kontti laskuvarjolle. Kontin viereen on asennettu useita viestintäantenneja. | |
" Taivasnosturi " | Kun lämpösuoja ja kapselin takaosa ovat suorittaneet tehtävänsä, ne irtautuvat telakasta, mikä vapauttaa ajoneuvon laskeutumistien ja antaa tutkan määrittää laskeutumispaikan. Kun nosturi on irrotettu, se tarjoaa tarkan ja tasaisen roverin laskeutumisen Marsin pinnalle, mikä saavutetaan suihkumoottoreiden avulla ja jota ohjataan roverin tutkalla. | |
Mars-kulkija Curiosity | Curiosity-niminen rover sisältää kaikki tieteelliset instrumentit sekä tärkeät viestintä- ja sähköjärjestelmät. Lennon aikana laskuteline taittuu tilan säästämiseksi. | |
Kapselin etuosa lämpösuojalla |
Lämpökilpi suojaa roveria äärimmäiseltä kuumuudelta, jota laskeutuja kokee sen hidastuessa Marsin ilmakehässä. |
Laskeutumisajoneuvo | Laskeutuvan ajoneuvon massa (näkyy täydellisenä lentomoduulin kanssa) on 3,3 tonnia . Laskeutumisajoneuvoa käytetään mönkijän ohjattuun turvalliseen laskeutumiseen Marsin ilmakehässä jarrutettaessa ja mönkijän pehmeästi laskeutuessa pinnalle. |
Mars Science Laboratoryn lentorataa maasta Marsiin ohjattiin kapseliin yhdistetyllä lentomoduulilla. Lentomoduulin suunnittelun voimaelementti on halkaisijaltaan 4 metriä [30] rengasristikko , joka on valmistettu alumiiniseoksesta ja joka on vahvistettu useilla stabilointituilla. Lentomoduulin pinnalle on asennettu 12 aurinkopaneelia, jotka on kytketty virransyöttöjärjestelmään. Lennon loppuun mennessä, ennen kuin kapseli saapui Marsin ilmakehään, ne tuottivat noin 1 kW sähköenergiaa noin 28,5 %:n hyötysuhteella [31] . Energiaintensiivisiä toimintoja varten toimitetaan litiumioniakut [32] . Lisäksi lentomoduulin virransyöttöjärjestelmä, laskeutumismoduulin akut ja Curiosity-sähköjärjestelmä yhdistettiin toisiinsa, mikä mahdollisti energiavirtojen uudelleensuuntaamisen toimintahäiriöiden sattuessa [33] .
Avaruusaluksen suunta avaruudessa määritettiin tähtianturilla ja toisella kahdesta aurinkosensorista [34] . Tähtien seurantalaite havaitsi useita navigointiin valittuja tähtiä; aurinkosensori käytti aurinkoa vertailupisteenä. Tämä järjestelmä on suunniteltu redundanssilla parantamaan operaation luotettavuutta. Lentoradan korjaamiseen käytettiin 8 hydratsiinilla toimivaa moottoria , joiden varasto sisältyi kahteen pallomaiseen titaanisäiliöön [32] .
Curiosityn radioisotooppitermosähköinen generaattori (RTG) lähetti jatkuvasti suuren määrän lämpöä, joten kapselin ylikuumenemisen välttämiseksi se oli sijoitettava etäälle sen sisäseinistä. Myös jotkin muut komponentit (erityisesti akku) kuumenivat käytön aikana ja vaativat lämmön poistumista. Tätä varten kapseli on varustettu kymmenellä säteilijällä , jotka säteilevät lämpöä uudelleen avaruuteen; putkisto- ja pumppujärjestelmä varmisti jäähdytysnesteen kierron patterien ja jäähdytettyjen laitteiden välillä. Jäähdytysjärjestelmän automaattinen ohjaus tehtiin useilla lämpötila-antureilla [32] .
Lentomoduulilla ei ole omia tietoliikennejärjestelmiä, mutta siinä on keskivahvistusantenni ("Medium Gain Antenna", MGA), joka on kytketty laskeutumismoduulin lähettimeen [34] . Suurin osa kommunikaatiosta lennon aikana, samoin kuin laskun ensimmäisessä vaiheessa, tapahtuu sen avulla. MGA :lla on korkea suuntaavuus , ja hyvän viestinnän laadun saavuttaminen edellyttää sen suuntaamista Maan suuntaan [34] . Suunta-antennin käytöllä saavutetaan suuremmat tiedonsiirtonopeudet samalla lähetinteholla kuin yksinkertaisella ympärisuuntaisella antennilla, kuten PLGA :lla . Antennin optimaalisella suunnalla vahvistus on noin 18 desibeliä , sen läpi voidaan lähettää signaaleja vasemmalla tai oikealla polarisaatiolla [34] . Lähetys on taajuudella 8401 MHz , tiedonsiirtonopeus on jopa 10 kbps . Vastaanotto tapahtuu 1,1 kbps nopeudella 7151 MHz taajuudella [34] .
Lockheed Martinin valmistama 731 kg painava kapseli suojasi Curiositya ulkoavaruuden vaikutuksilta sekä Marsin ilmakehän vaikutuksilta jarrutuksen aikana. Lisäksi kapseliin laitettiin jarruvarjo. Laskuvarjon kupoliin asetettiin useita antenneja yhteydenpitoa varten.
Kapseli koostui kahdesta osasta - etu- ja takaosasta. Kapseli on valmistettu hiilikuidusta alumiinituilla lujuuden takaamiseksi.
Lentoradan hallinta ja liikkeiden suorittaminen Marsin ilmakehään saapumisen aikana suoritettiin kahdeksalla pienellä kaasua vapauttavalla moottorilla. Moottorit kehittivät noin 267 N :n työntövoiman ja niitä käytettiin vain kapselin pyörimisen ja suunnan muuttamiseen. Nämä moottorit eivät osallistuneet jarrutukseen.
Kapselin takaosassa on säiliö laskuvarjolle, joka hidasti laskeutumista ilmakehässä. Laskuvarjon halkaisija on noin 16 m , se on kiinnitetty 80 linjalle ja sen pituus on yli 50 metriä . Muodostunut jarrutusvoima on 289 kN .
Kapselin etupuolelle asetettiin lämpösuoja, joka suojasi roveria korkeilta lämpötiloilta (jopa 2000 °C ) . laskeutuessaan Marsin ilmakehässä. Lämpösuojan halkaisija on 4,57 m . Tämä on suurin lämpösuoja, joka on koskaan tehty tutkimustehtävää varten. Seula on valmistettu hiilikuiduista, jotka on kyllästetty fenoli-formaldehydihartsilla (PICA), joka on samanlainen kuin Stardust -tehtävässä käytetty . Näyttö kestää lämpökuormitusta jopa 216 W/cm² , muodonmuutoksia jopa 540 Pa ja painetta noin 37 kPa .
Seitsemän paine- ja lämpötilaanturia on suunniteltu keräämään erittäin tarkkaa tietoa lämpösuojan kuormituksista. Näillä tiedoilla on suuri merkitys suunnittelijoille: heidän avullaan voidaan tehdä muutoksia tulevaisuuden lämpösuojien suunnitteluun. Näyttö on kuitenkin optimoitu erityisesti maan ilmakehää varten, eikä marsilaiselle (jälkimmäinen on 100 kertaa harvinaisempi ja 95 % koostuu hiilidioksidista). Turvallista paluuta varten tarvittavaa suojan paksuutta ei tiedetty. Simulaation tulosten mukaan ja tehtävän turvallisuuden vuoksi paksuus tehtiin marginaalilla, mutta paksuus lisää massaa ja vähentää hyötykuormaa. Lämpösuojan käytön tulokset MSL:ssä mahdollistavat suojuksen paksuuden pienentämisen tulevissa Marsin lennoissa.
Kapseli on kiinnitetty lentomoduuliin, jolla ei ollut omia viestintäjärjestelmiä. Kapselin laskuvarjosäiliön päälle on sijoitettu useita antenneja. X -kaistalla on kaksi antennia, Broadcast Parachute Antenna (PLGA) ja Tilt Broadcast Antenna (TlGa), joita tarvitaan lennon aikana tapahtuvaan viestintään. Antennit eroavat toisistaan vain sijainniltaan, ja jokainen niistä toimii toisen antennin "sokeassa" sektorissa. Antennien vahvistus vaihtelee välillä 1 - 5 dB , kun taas laskuvarjosäiliö vaikuttaa merkittävästi signaalin etenemiseen ja saa sen heijastumaan. Lennon alussa (pienellä etäisyydellä Maasta) dataa lähetettiin nopeudella 1,1 kbps , tiedon vastaanottonopeus oli 11 kbps . Etäisyyden kasvaessa tiedonsiirtonopeus laski vähitellen useisiin kymmeniin bitteihin sekunnissa.
Laskeutumisen aikana desimetriaallonpituusalueella kommunikointi tapahtui laajasti suuntautuvan laskuvarjoantennin (PUHF) kautta, joka koostui kahdeksasta pienestä antennista, jotka oli kiinnitetty kontin, johon laskuvarjo oli taitettu, seiniin [35] . Tämän seurauksena PLGA ja TlGa ovat erittäin vakaita verrattuna ympärisuuntaisiin ja vastaanottoantenneihin - tietoa voidaan lähettää äärimmäisissä lento-olosuhteissa jopa suurilla nopeuksilla. Tätä mallia käytettiin aiemmin menestyksekkäästi Phoenixissa . Antennivahvistus on -5 - +5 dB, ja tiedonsiirtonopeus on vähintään 8 kbps .
Laskuvarjon irrottamisen jälkeen noin 1800 metrin korkeudessa lasketaan edelleen kahdeksalla suihkumoottorilla. Niiden rakenne on samanlainen kuin Viking -ohjelmassa käytetyt jarrumoottorit , mutta käytettyjä materiaaleja ja ohjausjärjestelmiä on parannettu. Jokainen moottoreista tuottaa työntövoiman 0,4-3,1 kN , ominaisimpulssi 2167 N s/kg . Lisäksi on erityinen pienitehoinen tila (1 % maksimipolttoaineenkulutuksesta), jota käytetään moottoreiden lämmittämiseen ja niiden reaktioajan parantamiseen. Polttoaineen kulutus on keskimäärin 4 kg sekunnissa 390 kg :n varauksella . Virransyötön aikana käytettiin kahta litiumrautasulfidiakkua . [36]
Nopeuden säätämiseen ja etäisyyden mittaamiseen pintaan käytetään Terminal Descent Sensor (TDS) -tutkajärjestelmää, joka on asennettu erityisiin tankoihin. Se toimii 4 km :n korkeudessa ja alle 200 m/s nopeuksilla . Järjestelmä toimii Ka -kaistalla ( 36 GHz ) ja lähettää 12 W signaalia kuuden pienen antennin kautta, joista jokaisella on 3° avautumiskulma. Sijaintinsa ansiosta navigointijärjestelmä vastaanottaa tarkat tiedot liikkeestä kaikilla kolmella akselilla, mikä on erittäin tärkeää "taivasnosturin" käytössä. Järjestelmä painaa 25 kg ja kuluttaa 120 wattia tehoa aktiivisen toiminnan aikana. [36]
Sky Crane on koko laskeutumisajoneuvon raskain osa. Hän meni töihin noin 20 metrin päähän pinnasta ja laski Curiosityn nylonkaapeleille kahdeksan metrin korkeudelta kuin nosturin. Tämä laskeutumismenetelmä on vaikeampi kuin aiempien rovereiden käyttämät turvatyynyt, jotka on suunniteltu epätasaiseen maastoon ja merkittävästi vähentämään iskuja (kosketusnopeus: 0,75 m/s MSL:llä, noin 12 m/s MER-lennoilla, 29 m/s luotain "Beagle-2" ). Curiosityn pystysuuntainen nopeus laskeutumisen aikana on niin alhainen, että sen laskuteline pystyy absorboimaan törmäyksen voiman kokonaan; ei siis tarvita lisäiskuja vaimentavia laitteita - toisin kuin esimerkiksi Viking-1- ja Viking-2- ajoneuvoissa , joissa käytettiin laskeutumisjalkoja sisäänrakennetuilla hunajakennoisilla iskunvaimentimilla, jotka romahtavat laskeutumisen aikana ja vaimensivat iskukuorman. . Pehmeän laskun aikana mönkijä käytti paineantureita määrittääkseen kaapelien laukaisuhetken: näiden antureiden tietojen avulla oli mahdollista määrittää, oliko Curiosity pinnalla kokonaan vai osittain (ei kaikilla pyörillä). Kun mönkijä oli Marsin pinnalla, kaapelit ja kaapeli irrotettiin, ja moottoreiden tehoa lisäävä "taivasnosturi" lensi 650 metrin etäisyydelle roverista tehdäkseen kovan laskun. Roverin laskeminen kaapeleille kesti 13 sekuntia .
Laskeutumisvaiheen aikana mönkijällä on vain yksi viestintäjärjestelmä - "Small Deep Space Transponder" (SDSt), lähetin, joka toimii X-kaistalla (8-12 GHz). Tämä on edistynyt järjestelmä, jota käytetään jo Mars Exploration Roverissa . [34] Kaksi suurta parannusta: parempi signaalin vakaus lämpötilan muutoksilla ja vähemmän spektrikomponenttien vuotoja [34] . SDSt vastaa kommunikaatiosta koko lennon ajan ja laskeutumisen Marsin pinnalle. Roverissa on identtinen antenni, joka kuitenkin alkaa toimia vasta laskeutumisen jälkeen. Vastaanotetaan signaaleja, joiden taso on -70 dBm , kaistanleveys riippuu signaalin voimakkuudesta ja säädöstä ( 20 - 120 hertsiä ) [34] . Tiedonsiirtonopeus säätyy automaattisesti signaalin laadusta riippuen alueella 8-4000 bps [34] Järjestelmä painaa 3 kg ja kuluttaa 15 W sähköä.
Koska SDSt- signaalit ovat heikkoja, niiden vahvistamiseen käytetään "Traveling Wave Tube Amplifier" (TWTA), jonka avainelementti on liikkuva aaltoputki . MRO :hun asennetun TWT:n muokattua versiota käytetään . TWTA kuluttaa sähköä jopa 175 W , radiosignaaliteho jopa 105 W. Järjestelmä on suojattu pieniltä ja suurilta jännitteiltä ja painaa 2,5 kg [34]
Laskeutumisen viimeisessä vaiheessa, kapselista irrottamisen jälkeen, yhteyden maa-asemaan tarjoaa "Descent Low Gain Antenna" (DLGA). Se on avoin aaltoputki, jota käytetään antennina. Aiemmin signaali välitettiin laskeutumisajoneuvosta edellisiin vaiheisiin tämän aaltoputken kautta. Antennin vahvistus vaihtelee välillä 5-8 dB , koska signaali on alttiina heijastuksille ja häiriöille läheisiltä rakenneosilta. Tällaisen antennin paino on 0,45 kg [34] .
Kapselin erottamisen jälkeen yhteys UHF-viestintäjärjestelmän ja PUHF-antennin välillä katkeaa, ja ne korvataan "Descent UHF Antenna" (DUHF) -antennilla, joka jatkaa tiedon lähettämistä tällä taajuudella. [34] Tämän antennin vahvistus on myös erittäin alttiina vaihtelulle johtuen heijastuksista ja häiriöistä ympäröivistä rakenteista ja vaihtelee välillä −15 - +15 dB [34] .
Avaruusaluksen massa laukaisuhetkellä oli 3839 kg , mönkijän massa 899 kg [5] , laskeutuvan ajoneuvon massa 2401 kg (sisältäen 390 kg ponneainetta pehmeää laskua varten); Mars-lennolle tarvittavan lentomoduulin paino on 539 kg .
Pääkomponentit | Komponentti | Paino | Lisäys |
---|---|---|---|
Lento moduuli | 539 kg | josta 70 kg polttoainetta | |
Laskeutumisajoneuvo | lämpösuoja | 382 kg | |
Kapseli | 349 kg | ||
"Taivaallinen nosturi" | 829 kg | ||
Polttoaine | 390 kg | ||
Kaikki yhteensä | 2489 kg | ||
Mars-kulkija Curiosity | 899 kg | ||
Koko massa | 3388 kg |
MSL-laitteet:
MSL laukaistiin Cape Canaveral Launch Complex 41 : stä United Launch Alliancen Atlas-5 541 -kantoraketilla . Tämä kaksivaiheinen tehostin sisältää halkaisijaltaan 3,8 m ensimmäisen vaiheen keskuslohkon venäläisellä RD-180-moottorilla , joka on kehitetty NPO Energomashin suunnittelutoimistossa . Siinä on neljä kiinteää ajoainelohkoa ja Centaurus - ylävaihe 5,4 m : n nokkasuojuksella ja se pystyy laskemaan jopa 17 443 kg :n painon matalalle Maan kiertoradalle . Atlas 5:tä käytettiin myös Mars Reconnaissance Orbiterin ja New Horizonsin laukaisuun . [yksi]
Ensimmäinen ja toinen vaihe sekä kiinteän polttoaineen moottorit koottiin 9. lokakuuta lähelle laukaisualustaa. Pääsuojus MSL:llä asennettuna kuljetettiin laukaisualustalle 3. marraskuuta. Laukaisu tapahtui 26. marraskuuta klo 15.02 UTC 2011.
Maa-Mars-lennon aikana MSL tallensi säteilyn tason aseman sisällä käyttämällä kosmisen säteilyn ilmaisinta RAD (Radiation Assessment Detector). Tänä aikana tallennettiin viisi auringon aktiivisuuden välähdystä , joista yksi kuului tehokkaimpaan luokkaan X. Laskeutumisen aikana RAD-ilmaisin sammutettiin. Curiosity on ensimmäinen Marsin ajoneuvoista, joka oli erityisesti varustettu tällaisella tunnistimella.
Suuren massan pehmeä laskeutuminen Marsin pinnalle on erittäin vaikeaa. Ilmakehä on liian harvinainen käytettäväksi vain laskuvarjoja tai ilmajarrutusta [ 54] ja samalla riittävän tiheä aiheuttamaan merkittäviä stabilointiongelmia rakettimoottoreita käytettäessä. [54] Joillakin aikaisemmilla lennoilla on käytetty turvatyynyjä auton turvatyynyjen tapaan vaimentamaan laskeutumistörmäyksiä, mutta MSL on liian raskas tälle vaihtoehdolle.
Curiosity laskeutui Marsin pinnalle käyttämällä Precision Reentry, Descent and Landing (EDL) -järjestelmää, joka saavutti pehmeän laskun tietyn 20 km × 7 km : n laskeutumisellipsiin [55] verrattuna 150 km × ellipsiin, jonka pituus on 20 km . Mars Exploration Rovers -laskeutumisjärjestelmät (" Spirit " ja " Opportunity "). [56]
Laskeutumisen aikana käytettiin 6 erilaista laskeutumisajoneuvoa, joista 76 pyroteknistä laitetta toimi. Yhdessä vaiheissa käytettiin suurinta ihmiskunnan koskaan luomaa yliäänilaskuvarjoa . [57] Laskeutumisjakso, joka koostui paluusta, laskeutumisesta ja laskeutumisesta, jaettiin 4 osaan. [58]
Rover oli taitettu aerodynaamisen kapselin sisään, joka suojasi sitä avaruusmatkan ja Marsin ilmakehään saapumisen aikana. 10 minuuttia ennen ilmakehään tuloa lentomoduuli irtosi kapselista, joka vastasi tehosta, tiedonsiirrosta ja kiihtyvyydestä planeettojen välisen lennon aikana. Minuuttia myöhemmin kapseliin asennettujen moottoreiden avulla pyöriminen pysäytettiin (2 kierrosta minuutissa) ja suunta tapahtui uudelleen. [59] Ilmakehän paluu suoritettiin suojassa suojuksen alla, jossa oli hiilikuitujen ablatiivinen lämpösuojapinnoite , joka oli kyllästetty fenoli-formaldehydihartsilla (PICA). Tämä lämpökilpi on halkaisijaltaan 4,5 m, ja se on suurin koskaan avaruuteen laukaistu [60] . Lennon aikana kapselissa vastuksen vaikutuksesta avaruusaluksen liike Marsin ilmakehässä hidastui planeettojen välisestä lentonopeudesta 5,8 km/s noin kaksinkertaiseksi Marsin ilmakehän äänen nopeuteen , jolloin avautuminen laskuvarjo on mahdollista. Suurin osa laskeutumisvirheen kompensoinnista suoritetaan kontrolloidulla paluualgoritmilla, joka on samanlainen kuin astronautit, jotka palaavat Maahan Apollo - ohjelman aikana . [59] Tämä ohjaus käytti aerodynaamisen kapselin synnyttämää nostovoimaa kompensoimaan havaittuja etäisyysvirheitä ja saapumaan siten valittuun laskeutumispaikkaan. Jotta aerodynaaminen kapseli pystyisi tarjoamaan nostovoimaa, sen massakeskipiste siirtyi keskiakselista, mikä sai kapselin kallistumaan ilmakehän lennon aikana, kuten Apollon komentomoduulissa . Tämä saavutettiin kahdella upotetulla volframipainolastilla , jotka painavat kumpikin noin 75 kg. [59] Nostovektoria ohjattiin neljällä reaktiivisen ohjausjärjestelmän potkuriparilla, joista kukin pari tuotti noin 500 N työntövoimaa. Ennen laskuvarjon avaamista kapseli pudotti ensin loput kuusi volframipainolastia, joista kukin painoi noin 25 kg painopisteen siirtymisen eliminoimiseksi. [59] Sitten laskuvarjo avautui noin 10 km:n korkeudessa nopeudella 470 m/s.
Kun paluuvaihe oli saatu päätökseen ja kapseli hidastui kaksinkertaiseksi Marsin ilmakehän äänen nopeuteen (470 m/s), yliäänilaskuvarjo laukaisi noin 10 km:n korkeudessa [56] [61] , kuten oli tehty. aiemmilla tehtävillä, kuten Viking , Mars Pathfinder ja Mars Exploration Rovers . Sitten lämpösuoja pudotettiin. Maalis- ja huhtikuussa 2009 MSL-laskuvarjoa testattiin maailman suurimmassa tuulitunnelissa ja se läpäisi lentokokeet. Laskuvarjossa on 80 siimaa , se on yli 50 m pitkä ja halkaisijaltaan noin 16 m. Laskuvarjo avautuu 2,2 Machin nopeudella ja pystyy tuottamaan jopa 289 kN jarrutusvoiman Marsin ilmakehässä. [61] Alle 3,7 kilometrin korkeudessa mönkijän alapintaan asennettu kamera tallensi noin 5 kuvaa sekunnissa (resoluutio 1600 × 1200 pikseliä) noin kahden minuutin ajan - kunnes mönkijä laskeutui pinnalle. Marsista vahvistettiin. [62]
Laskuvarjolla suoritetun jarrutuksen jälkeen noin 1,8 km:n korkeudessa liikkuen noin 100 m/s nopeudella mönkijä ja laskeutumisajoneuvo erottuivat kapselista laskuvarjon mukana. [56] Laskeutumiskone on roverin yläpuolella oleva taso, jossa on säädettävän työntövoiman hydratsiinimonopropellenti-rakettimoottorit, jotka on asennettu alustasta ulkoneviin tankoihin hidastamaan laskeutumista. Tämän moduulin moottorit kehitettiin Viking-laskeutujien (Mars Lander Engine) moottoreiden pohjalta . [63] Jokainen kahdeksasta moottorista tuotti työntövoiman jopa 3,1 kN. [64] Tällä hetkellä mönkijä siirrettiin lentoasennosta (taitettu tila) laskeutumistilaan samalla, kun se laskeutui "taivasnosturilla" vetotason alla.
Sky - nosturijärjestelmä laski varovasti roverin pyörän alas Marsin pinnalle. Järjestelmä koostui kolmesta kaapelista, jotka laskivat roverin, sekä sähkökaapelista, joka yhdisti vetomoduulin ja tutkimusajoneuvon. Laskettuaan mönkijän noin 7,5 m työntömoduulin alle, järjestelmä pysähtyi tasaisesti ja rover kosketti pintaa [56] [59] [65] [66] .
Rover odotti 2 sekuntia, tarvitaan varmistamaan, että laite on kiinteällä alustalla, jolle pyörien kuormitus mitattiin. Sen jälkeen rover katkaisi kaapelit ja sähkökaapelit pyroveitsillä. Vapautunut potkurin alusta, joka lensi noin 650 metrin etäisyydelle, teki kovan laskun [67] , kun rover aloitti valmistelut työskentelyyn planeetan pinnalla. Tällaista laskeutumis- ja laskujärjestelmää suihkuvoimalla ja "taivasnosturilla" käytettiin ensimmäistä kertaa.
Kaavio Curiosityn saapumisesta Marsin ilmakehään.
Uteliaisuus laskeutumiskuvio, laskuvarjohyppy.
Curiosity laskeutumisaikajana. Punainen väri - reaaliaikainen, sininen - signaalin vastaanottamisaika maan päällä.
Curiosityn laskeutumispaikka on Quadrant 51:ssä.
Rover teki pehmeän laskun Marsin määrätylle alueelle 6. elokuuta 2012 ( Sol 0) klo 05.17.57.3 UTC [68] . Laskeutumisen jälkeen mönkijä välitti Maahan alhaisella resoluutiolla ensimmäiset kuvat Marsin pinnalta.
Laskeutuminen lähetettiin suorana NASAn verkkosivuilla. Yli 200 000 katsojaa seurasi laskeutumista ustream.tv:n kautta. Ilmakehän lasku kuvattiin kiertoradalta Mars Reconnaissance -satelliitilla .
Tiedemiesryhmä on kartoittanut alueen, joka sisältää Gale-kraatterin. He jakoivat alueen neliöosiin, joiden mitat olivat 1,3 × 1,3 km . Rover laskeutui pehmeästi neliöön 51, nimeltään "Yellowknife" ( englanniksi Yellowknife ), määritetyn laskeutumisellipsiin. 22. elokuuta 2012 alue, jolle mönkijä laskeutui, sai nimen " Bradbury Landing " amerikkalaisen kirjailijan Ray Bradburyn , The Martian Chronicles -kirjan kirjoittajan kunniaksi , joka kuoli kaksi kuukautta ennen mönkijän laskeutumista. [69] [70] [71]
7. elokuuta - Sol 1 - mönkijä lähetti Maahan ensimmäisen MAHLI-kameralla otetun värivalokuvan Marsista sekä sarjan 297 matalaresoluutioista värikuvaa (192 × 144 pikseliä), josta video kulkijan laskeutumisesta ja laskua muokattiin. Nämä kuvat otettiin, kun alus laskeutui Gale-kraateriin MARDI-kameran ollessa alaspäin.
8. elokuuta - Sol 2 - Navigointikamerat ottivat ensimmäiset kuvat Marsin maisemasta. [72]
9. elokuuta - Sol 3 - mönkijä asetti onnistuneesti käyttöön ja suuntasi antennin Maata kohti yhteydenpitoa varten, keräsi tietoja säteilystä ja lämpötilasta. Mönkijä välitti myös Maahan sarjan 130 matalaresoluutioista kuvaa (144 × 144 pikseliä), joista tehtiin ensimmäinen panoraama mönkijää ympäröivästä alueesta [73] . John Grotzinger, California Institute of Technologyn tutkimusjohtaja, sanoi, että kuvien maisema muistuttaa hyvin Mojaven autiomaa Kaliforniassa [ 74] . Venäläinen neutronidetektori DAN käynnistettiin ensimmäistä kertaa passiivisessa tilassa ja läpäisi testin. MASTCAM-pääkamera on kalibroitu. Myös seuraavat instrumentit testattiin: APXS (alfa-spektrometri), CheMin (kemiallinen analysaattori) ja SAM.
10. elokuuta - Sol 4 - Valmistaudutaan vaihtamaan ohjelmisto "laskeutuvasta" versiosta "marsilaiseen" versioon, joka on suunniteltu toimimaan planeetan pinnalla.
11.-14. elokuuta - Sol 5-8 - Ohjelmiston vaihto. Curiosity lähetti takaisin Maahan ensimmäiset korkearesoluutioiset (1200 × 1200 pikselin) ympäristökuvat Mastcamilla [75] [76] sekä uusia korkealaatuisia kuvia, joissa näkyy jälkiä muinaisista joista. Roverin tarkka laskeutumispaikka määritettiin laitteen kameroiden ja Marsin tiedustelusatelliitin HiRISE-instrumentin avulla otettujen kuvien perusteella .
15. elokuuta - Sol 9 - Tiedeinstrumenttitesti (APXS, CheMin, DAN) [77] .
17. elokuuta - Sol 11 - DAN-laite käynnistettiin aktiivisessa tilassa, toimi tunnin ajan normaalisti ilman kommentteja ja sammutettiin käskystä. Ensimmäiset tieteelliset tiedot Marsin aineen koostumuksesta ja laskeutumisalueen säteilytaustasta saatiin [78] . REMS-laitteen testaus aloitettiin.
19. elokuuta - Sol 13 - CheCamin ensimmäinen käyttökerta. Ilmaisinsäde, jonka energia oli 14 mJ kolmellakymmenellä lyhyellä pulssilla 10 sekunnin ajan, vaikutti sen ensimmäiseen kohteeseen - kiveen nro 165 , joka sijaitsee noin kolmen metrin etäisyydellä roverista ja jota kutsuttiin Coronationiksi ( englanniksi " Coronation"). Törmäyskohdassa kiven atomit muuttuivat valovoimaiseksi ionisoiduksi plasmaksi ja alkoivat säteillä valoalueella. Plasmasta tulevan valon vangitsi ChemCam, joka teki spektrometrisiä mittauksia kolmella kanavalla: ultravioletti, näkyvä violetti, näkyvä ja lähi-infrapuna. ChemCamin työn laatu ylitti kaikki odotukset ja osoittautui jopa paremmaksi kuin maan päällä [79] [80] [81] . Roverin manipulaattori testattiin onnistuneesti [82] .
22. elokuuta - Sol 16 - Roverin ensimmäinen siirto. Curiosity ajoi eteenpäin 4,5 metriä, kääntyi 120 astetta ja ajoi 2,5 metriä taaksepäin. Matkan kesto oli 16 minuuttia [83] .
29. elokuuta - Sol 22 - kulkija suuntasi Glenelgin alueelle 16 metriä itään. Lisäksi MastCam MAC -kameran ensimmäiset värikuvat saatiin korkealla resoluutiolla (29000x7000 pikseliä, 130 kuvan mosaiikki). Kaiken kaikkiaan laite välitti kaksi kuvaa, jotka tallensivat Mount Aeolis -vuoren ( neof. Mount Sharp) ja panoraaman sen ympärillä.
30. elokuuta - Sol 24 - Rover matkusti 21 metriä kohti Glenelgia [84] .
5.-12.9. - Sol 30-37 - Rover pysähtyi pitkään matkallaan Glenelgiin ja avasi kätensä testatakseen tornissaan olevia instrumentteja . Testien suorituspaikkaa ei valittu sattumalta - Curiosityn oli testin aikana oltava tietyssä kulmassa aurinkoon nähden ja seistä tasaisella alustalla. 2,1 metriä pitkä mekaaninen "käsivarsi" teki useita liikkeitä ja suoritti sarjan toimintoja. Testi auttoi tutkijoita ymmärtämään, kuinka manipulaattori toimii Marsin ilmakehässä pitkän avaruusmatkan jälkeen verrattuna vastaaviin testeihin, jotka suoritettiin takaisin maan päällä. Roverin kokonaismatka Marsissa oleskelukuukauden aikana oli 109 metriä, mikä on neljännes etäisyydestä laskeutumispaikasta Glenelgin alueelle [85] [86] .
14.-19.9. - Sol 39-43 - Rover matkusti näinä päivinä 22, 37, 27, 32 ja 31 metriä. Roverin kokonaismatka 5. elokuuta lähtien oli 290 metriä. Sol 42:lla Curiosity käytti MastCamia "havainnoimaan" osittaista auringonpimennystä, jonka aiheutti Phoboksen kulkeutuminen Auringon kiekon poikki [87] [88] [89] .
20.9. - Sol 44 - Rover aloitti manipulaattorin avulla tutkimaan pyramidin muotoista kivipalaa, jonka korkeus on 25 senttimetriä ja leveys 45 senttimetriä ja jonka nimi oli " Jake Matijevic " ( eng. Jake Matijevic ) erään henkilön muistoksi. NASAn työntekijä, joka johti Sojourner-, Spirit- ja Opportunity-tehtäviä ja kuoli 20. elokuuta 2012. Lisäksi APXS- ja ChemCam-laitteet [90] testattiin uudelleen .
24. syyskuuta - Sol 48 - Rover sai päätökseen Jake Matijevic -kalliotutkimuksensa ja matkasi 42 metriä kohti Glenelgia samassa Solissa. Roverin kokonaismatka 5. elokuuta lähtien oli 332 metriä [91] .
25. syyskuuta - Sol 49 - Rover matkusti 31 metriä Glenelgin suuntaan. Roverin kokonaismatka 5. elokuuta lähtien oli 367 metriä [92] .
26. syyskuuta - Sol 50 - Rover matkusti 49 metriä Glenelgin suuntaan. Roverin kokonaismatka 5. elokuuta lähtien oli 416 metriä [93] .
2. lokakuuta - Sol 56 - Roverin kokonaismatka 5. elokuuta lähtien on 484 metriä [94]
7. lokakuuta - Sol 61 - Curiosity kaavi ensin maata 7 cm:n ämpärillään CHIMRA-tutkimusta varten.
Lokakuun alussa 2012 – tietojen julkaiseminen SAM-laitteen tuloksista metaanin etsinnässä. Tietojen julkaiseminen REMS-laitteen toiminnan tuloksista roverin ensimmäisten 40 päivän aikana.
9. helmikuuta - Curiosity, joka aloitti porauksen Marsin pinnalle, tuotti ensimmäisen kiinteän maaperän näytteen [95] .
4. heinäkuuta - Rover matkustaa Mount Sharpin juurelle. Noin vuoden kestävän matkansa aikana mönkijä kattaa noin 8 km polkua ja tekee myös kattavia tutkimuksia planeetan maaperästä, ilmasta ja radioaktiivisesta taustasta. Näin pitkä matka-aika johtuu useista syistä. Ensinnäkin matkalla Mount Sharpiin on monia hiekkadyynejä. Roverin on ohitettava ne, jotta se ei juuttuisi sinne ikuisesti, kuten tapahtui Spirit-mönkijän kanssa. Toiseksi, mielenkiintoisia näytteitä Marsin kivistä voidaan myös löytää matkan aikana, ja sitten Curiosity lähettää tiimin pysähtymään analysoimaan löydöt.
Curiosity on löytänyt jälkiä muinaisesta Mars-järvestä. Tutkimustulokset julkaistiin 9. joulukuuta Science -lehdessä (artikkeli saapui 4.7.2013), lyhyen katsauksen niistä antaa Science World Report . Jäljet järvestä löydettiin Yellowknife Bayn alueelta Galen kraaterista, jossa rover on toiminut elokuusta 2012 lähtien. Tällä paikalla olevien sedimenttikivien analyysi osoitti, että Galen kraatterissa oli ainakin yksi järvi noin 3,6 miljardia vuotta sitten. Järvi oli oletettavasti makeavesi ja sisälsi elämälle välttämättömiä kemiallisia alkuaineita: hiiltä, vetyä, happea, typpeä ja rikkiä. Tutkijat ehdottavat, että tällaisessa vedessä voisi olla yksinkertaisia bakteereja, kuten kemolitoautotrofisia bakteereja (eli ne saavat energiaa epäorgaanisten yhdisteiden hapettumisesta ja käyttävät hiilidioksidia hiilen lähteenä). Tutkijat kuitenkin kiinnittivät huomion siihen, että Marsista ei ole vielä löydetty merkkejä elämästä. Heidän mukaansa nykyään voidaan puhua vain siitä, että Galen kraatterissa on saattanut olla järvi, joka voisi tarjota suotuisat olosuhteet mikro-organismeille [96] .
Syyskuussa 2014 Curiosity saavutti Mount Sharpin juurelle ja alkoi tutkia sitä [97] .
Syyskuun 23. päivänä hän porasi, seuraavina päivinä saadut näytteet analysoitiin [98] .
Laskeutumisen jälkeen Curiosity on kulkenut yli 16 km ja kiivennyt Mount Sharpin rinnettä 165 metriä. [99]
18 kuukauden käyttämättömyyden jälkeen Curiosity-mönkijän aluksella oleva laboratorio palasi toimintakuntoon NASAn Jet Propulsion Laboratoryn (JPL) insinöörien työn ansiosta, jotka etsivät ratkaisua ongelmaan lähes vuoden ajan. Insinöörit "opettivat" mönkijää käyttämään rikkoutunutta porauslaitetta uudella tavalla, ja nyt se voi jälleen kerätä näytteitä Marsin kivistä ja lähettää ne omaan laboratorioonsa analysoitavaksi [100] .
16. ja 17. elokuuta REMS-laitteen testin aikana määritettiin ensimmäistä kertaa päivittäisten lämpötilojen vaihtelu roverin laskeutumisalueella (punaisen planeetan eteläinen pallonpuolisko, 4,5 astetta eteläistä leveyttä). . Pinnan lämpötila-alue oli +3°С - −91°С, ilmakehä laskeutumispaikalla −2°С - −75°С [101] . Ilmanpaineen vaihteluväli vaihtelee 10–12 % (vertailun vuoksi, päivittäiset ilmanpaineen vaihtelut maapallolla eivät ylitä 1,2 %). Tällaiset "keinut" voivat ajaa jopa Marsin harvinaisen ilmakehän raivoon, joka ilmenee säännöllisissä globaaleissa hiekkamyrskyissä. Lisäksi REMS-meteorografia käyttävät tutkijat havaitsivat, että tuleva Marsin kevät osoittautui odottamattoman lämpimäksi: noin puolet ajasta päivälämpötila oli yli 0 °C, keskilämpötila oli päivällä noin +6 °C ja -70 °C. C yöllä [102] .
Ajanjaksolla 6. elokuuta - 6. syyskuuta, jolloin mönkijä matkusti yli 100 metriä , DAN-mittari, joka toimi aktiivisessa tilassa päivittäin 15 minuuttia , rekisteröi maaperän merkityksettömän vesipitoisuuden , noin 1,5-2 %, mikä on paljon. odotettua vähemmän. Aluksi oletettiin, että veden massaosuus maaperässä Gale-kraatterin alueella on 5–6,5 % [103] [104] .
Syyskuun 18. päivänä Curiosity "havainnoi" MastCamia käyttäen osittaisen auringonpimennyksen , jonka aiheutti Phoboksen kulkeutuminen aurinkolevyn poikki. Tutkijat uskovat, että saadut kuvat antavat käsityksen siitä, kuinka paljon Mars "puristuu" ja "venyy" vuorovesivoimien vaikutuksesta satelliittien lähestyessä. Nämä tiedot auttavat selvittämään, mistä kivistä punainen planeetta koostuu, ja täydentävät käsitystämme Marsin muodostumisesta aurinkokunnan kaukaisessa menneisyydessä [105] .
NASA ilmoitti 27. syyskuuta, että mönkijä löysi jälkiä muinaisesta purosta , joka virtasi mönkijän tutkimusalueella. Tutkijat ovat löytäneet kuvista palasia konglomeraatista, joka muodostui sementoiduista sorakerroksista, jotka muodostuivat muinaisen virran pohjalle. Vesi virtasi siinä noin 0,9 m/s nopeudella ja syvyys oli noin puoli metriä. Tämä on ensimmäinen tapaus löytää tällaisia pohjasedimenttejä ja ensimmäinen merkittävä Curiosityn löytö [106] .
NASA ilmoitti 11. lokakuuta Jake Matijevic -kiveä koskevan tutkimuksen tulokset, jota rover tutki syyskuun lopulla. "Jaken" kemiallinen analyysi osoitti, että se sisältää runsaasti alkalimetalleja , mikä on epätyypillistä Marsin kiville. Spektrin perusteella tämä kivi on "mosaiikki" yksittäisistä mineraalien rakeista, mukaan lukien pyrokseeni , maasälpä ja oliviini . Lisäksi APXS-spektrometri tallensi epätavallisen korkean pitoisuuden muita Jakessa olevia alkuaineita, mukaan lukien sinkkiä, klooria, bromia ja muita halogeeneja [107] .
NASA ilmoitti 30. lokakuuta Marsin maaperän mineraalikoostumusta koskevan tutkimuksen tulokset . Uteliaisuustutkimukset ovat osoittaneet , että Punaisen planeetan maaperä koostuu suunnilleen samoista mineraalirakeista kuin tulivuoren tuffi Havaijin saarten tulivuorten läheisyydessä . Puolet maaperästä koostuu pienistä vulkaanisten kivien kiteistä, joista leijonanosa on maasälpää, oliviinia ja pyrokseenia. Nämä kivet ovat laajalle levinneitä maapallolla tulivuorten ja vuorijonojen läheisyydessä. Toinen puoli maaperästä koostuu amorfisesta aineesta, jonka kemiallista koostumusta ja rakennetta tiedemiehet eivät ole vielä tutkineet. Maaperän mineraalikoostumus kokonaisuudessaan vastaa ajatusta, että Marsin pinta saattoi olla veden peitossa Punaisen planeetan kaukaisessa menneisyydessä [108] .
28. marraskuuta Rooman Sapienza-yliopistossa järjestetyssä erikoiskonferenssissa JPL:n johtaja, tutkimustehtävästä vastaava Charles Elachi ilmoitti, että ennakkotietojen mukaan Punaiselta planeetalta löytyi yksinkertaisia orgaanisia molekyylejä. [109] . Mutta jo 29. marraskuuta NASA kielsi "huhut läpimurtolöydöistä" [110] . NASA ilmoitti 3. joulukuuta, että SAM-instrumentti oli havainnut neljä klooria sisältävää orgaanista yhdistettä, mutta asiantuntijat eivät ole täysin varmoja niiden marsilaisesta alkuperästä.
9. helmikuuta - Curiosity-laite, joka aloitti Marsin pinnan porauksen (ensimmäinen tutkimushistoriassa ), sai ensimmäisen kiinteän maaperän kivinäytteen [111] .
SAM ja CheMin analysoivat poraustiedot 12. maaliskuuta 2013 ja löysivät rikin, typen, vedyn, hapen, fosforin ja hiilen jälkiä [112] [113] .
16. joulukuuta - NASA raportoi orgaanisten yhdisteiden löydöstä ja lyhyestä purskeesta, joka on 10 kertaa metaanipitoisuus Curiosity-tutkimuksen aikana [114] [115] .
Syyskuussa 2017 ilmoitettiin boorin suorasta havaitsemisesta maaperässä Galen kraatterissa käyttämällä ChemCam -laitetta laserkipinäemissiospektrometrialla . Instrumenttien rekisteröimä säteily aallonpituudella 249,75-249,84 nanometriä todisti booripitoisuuden tutkitussa kivessä [116] [117] .
DAN . Curiosityn 100 ensimmäisen toimintapäivän aikana DAN teki 120 mittausta sekä mönkijän liikkeen että sen pysähdysten aikana. Noin puolet mittauksista (58 istuntoa) tehtiin aktiivisessa tilassa ja puolet passiivisessa tilassa. Tulokset antavat meille mahdollisuuden puhua Marsin maaperän kaksikerroksisesta luonteesta. Aivan pinnalla on kuiva, 20-40 cm paksu kerros, jonka vesipitoisuus ei ylitä 1 painoprosenttia, sen alapuolella, jopa metrin syvyydessä, on suhteellisen korkean vesipitoisuuden omaavaa maaperää, joka vaihtelee. merkittävästi reitin varrella ja paikoin yli 4 %. On mahdollista, että kosteus jatkaa kasvuaan syvyyden myötä, mutta DAN-instrumentti ei pysty keräämään tietoja yli 1 metrin syvyyksistä [51] .
RAD . RAD-säteilyilmaisin käynnistettiin vielä maan kiertoradalla marraskuussa 2011, se sammutettiin laskeutumisen aikana ja otettiin sitten uudelleen käyttöön pinnalla. Hänen työnsä ensimmäiset tulokset julkaistiin jo elokuussa 2012, mutta tietojen täydellinen analyysi vaati yli 8 kuukauden tutkimusta. Toukokuun 2013 lopussa Science-lehdessä julkaistiin amerikkalaisten tutkijoiden artikkeli, joka analysoi RAD-säteilyilmaisimen toimintaa. Tutkimuksen tulosten mukaan tutkijat tulivat siihen tulokseen, että miehitetyn Mars-lennon osallistujat saavat mahdollisesti tappavan annoksen kosmista säteilyä: yli 1 sievertin ionisoivaa säteilyä, josta kaksi kolmasosaa matkustajat saavat lennon aikana Mars (noin 1,8 millisievertiä säteilyä päivässä) [118] [119] . Joulukuun alussa 2013 Science-lehdessä julkaistiin Southwestern Research Instituten amerikkalaisten tutkijoiden artikkeli, jonka mukaan ihmisen tai muun elävän olennon keho kerää noin 0,21 millisievertiä ionisoivaa säteilyä päivässä, mikä on kymmenen kertaa enemmän kuin samanlaiset arvot maapallolle. Kuten artikkelin kirjoittajat huomauttavat, tämä arvo on vain 2 kertaa pienempi kuin ulkoavaruuden säteilytaso mitattuna Curiosityn lennon aikana Maasta Marsiin. Yhteensä ihmisen elimistö absorboi Marsissa vuoden aikana noin 15 ionisoivaa säteilyä, mikä on 300 kertaa enemmän kuin ydinalan työntekijöiden vuotuinen annosraja. Tämä seikka määrittää 500 päivän suurimman turvallisen ajanjakson ihmisten viipymiselle Marsissa ilman terveysriskejä [120] . On tärkeää huomata, että RAD-tiedot kerättiin 11-vuotisen auringon aktiivisuussyklin huipun aikana, jolloin galaktisten kosmisten säteiden virtaus on suhteellisen pieni (aurinkoplasma tavallisesti hajottaa galaktisia säteitä). Lisäksi RAD-lukemat viittaavat siihen, että elämän merkkejä on vaikea etsiä suoraan Marsin pinnalta, joidenkin raporttien mukaan sopiva syvyys etsimiseen on noin 1 metri. Yksityiskohtainen tutkimus kuitenkin osoitti, että vaikka monimutkaiset yhdisteet, kuten 5 cm:n syvyydessä olevat proteiinit , tuhoutuvat täydellisesti useiden satojen miljoonien vuosien aikana, yksinkertaisemmat yhdisteet, joiden atomimassa on alle 100 a.m.u. voi säilyä tällaisissa olosuhteissa yli miljardi vuotta ja MSL:t voidaan havaita [121] . Lisäksi NASAn mukaan jotkin Marsin pinnan osat ovat muuttuneet dramaattisesti eroosion vaikutuksesta. Erityisesti Yellowknife Bay , jossa osa Curiosity-tehtävästä tapahtuu, peittyi 3 metriä paksulla kivikerroksella 80 miljoonaa vuotta sitten, ja sen reunalla on alueita, jotka paljastettiin enintään miljoona vuotta sitten. , minkä seurauksena ylempi kerros altistui säteilylle suhteellisen lyhyen ajan [122] .
21. elokuuta 2012 (Sol 15) roverissa oli ensimmäinen toimintahäiriö: toinen kahdesta tuulianturista ei pystynyt määrittämään ilmakehän virtausten nopeutta ja suuntaa. NASA:n asiantuntijat ehdottivat, että laitetta vahingoittivat pienet kivenpalat, jotka nousivat pinnasta roverin laskeutumisen aikana. Vianetsintä epäonnistui. Rover pystyy kuitenkin suorittamaan kaikki tarvittavat mittaukset toisella elossa olevalla anturilla [123] .
9. lokakuuta 2012 (Sol 62) NASA ilmoitti löytäneensä pienen, kirkkaan esineen mönkijän läheltä, jonka uskotaan olevan fragmentti itse roverista. Tältä osin päätettiin väliaikaisesti keskeyttää suunnitellut ruoppausoperaatiot kohteen luonteen selvittämiseksi ja tapahtuman mahdollisen vaikutuksen arvioimiseksi tehtävän jatkossa [124] . Sol 63:n ajan löydettyä esinettä tutkittiin yksityiskohtaisesti CheCamia käyttämällä. NASAn asiantuntijat päättelivät, että pieni kiiltävä pala oli suojakilpi, joka suojeli elektronisia komponentteja vaurioilta laitteen lennon ja laskeutumisen aikana. Se liimattiin Curiosityyn liima-aineella, mikä vähentää roverin fyysisten vaurioiden mahdollisuuden minimiin. Toisaalta NASA ei sulje pois, että tämä fragmentti on osa laskeutujaa, joka putosi mönkijän laskeutuessa Marsin pinnalle [125] .
28. helmikuuta 2013 Curiosity siirrettiin "vikasietotilaan" muutamaksi päiväksi tietokoneen salaman vian vuoksi [126] .
21. marraskuuta 2013 NASAn asiantuntijat pysäyttivät Curiosityn työn, kun havaittiin jännitepoikkeama roverin rungon ja laivassa olevan 32 voltin tehoväylän välisestä verkosta, joka laski normaalista 11 voltista 4 volttiin [127 ] . 26. marraskuuta rover palasi töihin. Tilannetta analysoineet asiantuntijat tulivat siihen tulokseen, että jännitehäviön syy oli sisäinen oikosulku roverin radioisotooppitermosähköisessä generaattorissa (generaattorin rakenne sallii tällaiset oikosulut, eivätkä ne vaikuta roverin suorituskykyyn ) [128] .
Roverin varsinaisten tieteellisten instrumenttien ja elektroniikan toimintahäiriöiden lisäksi uhkana tehtävälle on pyörien luonnollinen kuluminen, joka vuoden 2018 puoliväliin mennessä ei ole ylittänyt laskettuja rajoja.
Vuoden 2015 puolivälistä lähtien Curiosity-operaation rahoitus jatkuu syyskuuhun 2016 saakka. Tämän ajanjakson umpeutumiseen mennessä Curiosity-ohjelmassa työskentelevät tutkijat hakevat NASAlta tehtävän jatkamista kahdella vuodella. Prosessi on tarkoitus toistaa niin kauan kuin rover on toiminnassa [129]
Laskuvarjon törmäyspaikalle laskeutui Curiosity-mönkijä.
Näkymä Curiosity-mönkijän jäljet avaruudesta. Hänen matkansa alkua pitkin Galen kraatteria.
"Omakuva" Uteliaisuus. Kuva roverin mastosta. (MAHLI-kamera)
Panoraama Curiosity-mönkijän alaosasta. MAHLI-kameralla otetuista kuvista.
Kalibrointikohde MAHLI-kameralle (Curiosity Rover).
Sanakirjat ja tietosanakirjat |
|
---|---|
Bibliografisissa luetteloissa |
Marsin tutkimus avaruusaluksilla | |
---|---|
Lentäminen | |
Orbital | |
Lasku | |
roverit | |
Marshalls | |
Suunniteltu |
|
Ehdotettu |
|
Epäonnistui |
|
Peruutettu |
|
Katso myös | |
Aktiiviset avaruusalukset on korostettu lihavoidulla |
|
|
---|---|
| |
Yhdellä raketilla laukaistut ajoneuvot erotetaan toisistaan pilkulla ( , ), laukaisut välipisteellä ( · ). Miehitetyt lennot on korostettu lihavoidulla. Epäonnistuneet käynnistykset on merkitty kursiivilla. |
Lockheedin ja Lockheed Martin Corporationin lentokoneet ja avaruusteknologia | |
---|---|
Taistelijat | |
Rummut | F-117 Nighthawks |
Sotilaallinen kuljetus | |
Älykkyys | |
Matkustaja | |
raskaasti aseistettu | AC-130 Spectre |
yleinen tarkoitus | |
Koulutus | |
Partio | |
Miehittämätön | |
Helikopterit |
|
avaruusalus | |
satelliitteja | |
Sotilaalliset satelliitit | |
Laukaisuajoneuvot |