Вікіпедія

Оппортьюніті: відмінності між версіями

Інтерактивний перегляд історії
[перевірена версія][перевірена версія]
← Попереднє редагуванняНаступне редагування →
Вилучено вміст Додано вміст
ВізуальнийВікірозмітка
Немає опису редагування
м оформлення
Рядок 1:
{{main|Mars Exploration Rover}}▼
{{Ana|Марсохід «Опортуніті»}}
{{main|Хронологія подій марсохода «ОпортунітіОппортьюніті»}}▼
{{Ana|«Опортуніті»|Марсохід «Оппортьюніті» → Марсохід «Опортуніті»}}
[[Файл:Opportunity Lander Petals PIA04848.jpg|thumb| right|350px|Марсохід «Опортуніті» з відкритими пелюстками.]]
[[Файл:Opportunity Cruise Stage.jpg|thumb|200px|Посадковий модуль під час компонування (збирання) (Опортуніті)]]
Рядок 5 ⟶ 7:
[[Файл:MOLA opportunity.jpg|thumb|200px|Посадкове місце ''Опортуніті'' (позначене зірочкою).]]
[[Файл:PIA05229 label.jpg|thumb|200px|Місце посадки ''Опортуніті'', світлина з апарата [[Mars Global Surveyor]].]]
▲{{main|Mars Exploration Rover}}
 
'''Оппортьюніті''', також '''Опортуніті''' ({{lang-en|Opportunity}} &nbsp;— [[#Походження назви|сприятлива можливість]]<ref name=collis/>), '''MER-B''' (Mars Exploration Rover &nbsp;— B)&nbsp;— другий [[марсохід]] [[Космічне агентство|космічного агентства]] [[NASA]] з двох запущених у рамках проекту [[Mars Exploration Rover]]. ▼
▲{{main|Хронологія подій марсохода «Опортуніті»}}
▲'''Опортуніті''' ({{lang-en|Opportunity}} — [[#Походження назви|сприятлива можливість]]<ref name=collis/>), '''MER-B''' (Mars Exploration Rover — B)&nbsp;— другий [[марсохід]] [[Космічне агентство|космічного агентства]] [[NASA]] з двох запущених у рамках проекту [[Mars Exploration Rover]].
 
Було запущено із Землі [[7 липня]] [[2003]] року. Посадка на Марс спускного апарату відбулося 25 січня [[2004]] року. Було заплановано, що місія «Опортуніті» на Марсі буде тривати 90 [[Хронометрія на Марсі#Сол|сол]] (92,5 [[Доба|земних діб]]). Однак апарат пропрацював до [[10 червня]] [[2018]] року, коли від нього було отримано останній сигнал. Загалом на Марсі «Опортуніті» пропрацював 5352 сол (5498 земних днів від посадки до завершення місії, тобто 15 земних років та 8 місяців. За цей час апарат подолав по поверхні Марса відстань 45,16 &nbsp;км. 13 лютого 2019 року НАСА офіційно оголосило про завершення проекту.<ref>{{cite news |url= https://www.nasa.gov/press-release/nasas-record-setting-opportunity-rover-mission-on-mars-comes-to-end |title= NASA's Record-Setting Opportunity Rover Mission on Mars Comes to End |date=13.02.2019 |publisher= NASA| accessdate= 13.02.2019}}{{ref-en}}</ref><ref>{{cite news |url= https://www.radiosvoboda.org/a/news-mars-opportunity-misiya-zavershena/29768567.html |title= Місія марсоходу Opportunity офіційно завершена|date=13.02.2019 |publisher= Радіо Свобода| accessdate= 13.02.2019}}</ref> «Опортуніті» став апаратом, який найдовше пропрацював на Марсі. Попередній рекорд належав апарату [[Вікінг-1]], який пропрацював з 1976 по 1982.
 
=== Походження назви ===
Рядок 17:
== Мета місії ==
 
[[Файл:226782main 5296.jpg|left|thumb|350px|Місце посадки на Марсі серед інших апаратів (Опортуніті &nbsp;— в центрі)]]
 
Основним завданням місії було вивчення [[Осадові гірські породи|осадових порід]], які, як передбачалося, мали утворитися в кратерах ([[Кратер Гусєва|Гусєва]], [[Еребус (кратер)|Еребус]]) і суміжних, де колись могло бути озеро або море. Однак класичні осадові породи знайдені не були, в кратері в основному зустрічалися породи [[вулкан]]ічного походження.
 
Перед місією марсоходу були поставлені такі наукові цілі: <ref>{{cite web|url=http://marsrovers.nasa.gov/science/objectives.html|title=Научные цели марсохода|author=|date=|publisher=НАСА| language=англійською|accessdate=2011-06-05|archiveurl=http://www.webcitation.org/61AZSknZA|archivedate=2011-08-24}}</ref>:
* Пошук і опис розмаїття гірських порід і [[ґрунт]]ів, які свідчать про минулу водну активність планети. Зокрема, пошук зразків з вмістом мінералів, які відкладалися під впливом [[Атмосферні опади|опадів]], [[Пара|випарювання]], [[Осадові гірські породи|осадження]] або [[Гідротермальні процеси|гідротермальної активності.]]
* Визначення поширення і складу мінералів, гірських порід і ґрунтів, які оточують місце посадки.
Рядок 28:
* Пошук залізовмісних мінералів, виявлення і кількісна оцінка відносних величин за певними типами мінералів, що містять воду або були сформовані у воді, таких як залізовмісні [[карбонати]].
* Кваліфікація мінералів і геологічних текстур і визначення процесів, які їх утворили.
* Пошук геологічних причин, що сформували ті умови навколишнього середовища, які існували, коли на планеті була присутня рідка [[вода]]. Оцінка того, наскільки дані умови були сприятливі для [[Життя на Марсі|життя на Марсі.]].
 
== [[Ракета-носій]] ==
[[Файл:Mer-b-final-launch.jpg|thumb|150px|Старт ракети [[Дельта-2]] з марсоходом Опортуніті на борту]]
'''Опортуніті''' був запущений ракетою-носієм [[Delta-2|Дельта-2 7925-H]]. Ця ракета-носій потужніша, ніж [[Delta-2|Дельта II 7925]], за допомогою якої був запущений його близнюк -&nbsp;— марсохід [[Марсохід «Спіріт»|Спіріт]].
 
Запуск ''Опортуніті'' відбувся пізніше, ніж запуск його близнюка -&nbsp;— марсохода [[Марсохід «Спіріт»|Спіріта]], [[Марс (планета)|Марс]] перебував на більшій відстані, і тому для успішної доставки вимагалося більше енергії, у зв'язку з цим обрали потужнішу ракету Дельта-2 7925-H. Попри це, основні елементи ракети-носія [[Delta-2]] для місії [[Mars Exploration Rover]]s, були практично ідентичні. На старті ракета-носій важила 285 228 &nbsp;кг, з яких 1063 &nbsp;кг -&nbsp;— космічний корабель ([[# Конструкція|див. Таблицю нижче]]).
 
Сімейство ракет-носіїв [[Delta-2]] перебуває в експлуатації вже більш ніж 10 років. З їх допомогою успішно запущені 90 проектів, в тому числі й останні шість місій [[НАСА]] на Марс: «[[Mars Global Surveyor]]» і «[[Mars Pathfinder]]» в 1996 році, «[[Mars Climate Orbiter]]» 1998 року, «[[Mars Polar Lander]]» в 1999 році, «[[Марс Одіссей]]» 2001 року і [[Фенікс (космічний апарат)|«Фенікс»]] в 2007 році.<ref> [http://marsrover.nasa.gov/mission/launch_vehicle.html Rovers Launched on Delta IIs]</ref>.
Рядок 47:
 
== Здійснення зв'язку ==
 
=== Зв'язок з орбітальними апаратами ===
[[Файл:Mars-odyssey-sm.jpg|thumb|Орбітальний апарат «[[Марс Одіссей]]».]]
Марсоходи місії «[[Mars Exploration Rover]]s» як ретранслятор використовують орбітальний апарат «[[Марс Одіссей]]», який постійно обертається навколо червоної планети.
 
Протягом 16 хвилин він перебуває в зоні «спілкування» з роверами, після чого ховається за горизонтом. «Спіріт» і «Опортуніті» можуть «спілкуватися» з орбітальним апаратом протягом 10 хвилин, в цей період він приймає дані від марсоходів.<ref name=USGS1/>
 
Переважна більшість наукових даних передаються на Землю через антену ровера, яка використовується для спілкування з орбітальним апаратом «[[Марс Одіссей]]» в дециметровому діапазоні (UHF). «[[Марс Одіссей]]» ретранслював на землю основний обсяг наукових даних, отриманих з обох марсоходів. Інший орбітальний апарат, «[[Mars Global Surveyor]]», також використовувався як ретранслятор; він передав близько 8&nbsp;% всіх даних, перш ніж вийшов з ладу в листопаді 2006 року, після 10 років роботи. Невеликий обсяг даних був переданий безпосередньо з роверів на Землю через антену [[X-діапазон]]а<ref name=USGS1>[http://marsrover.nasa.gov/technology/bb_telecommunications.html Technologies of Broad Benefit: Telecommunications].</ref>.
 
Орбітальні апарати з потужними антенами X-діапазону здатні передавати на Землю дані з більш високою швидкістю. Швидкість передачі не висока, тому для її збільшення побудували [[Комплекс далекого космічного зв'язку в Канберрі]], діаметр головної параболічної антени якого становить 70 метрів.
Рядок 61 ⟶ 62:
 
== Конструкція марсохода ==
Всі системи марсохода залежать від потужного блоку під назвою «Мозковий центр», який значною захищений від впливів на нього низьких температур. У центрі ровера міститься важливий «Тепловий блок електроніки», який відповідає за пересування ровера, а також за розгортання маніпулятора. Бортовий комп'ютер приблизно такої ж потужності, як і портативний комп'ютер. Пам'яті приблизно в 1000 разів більше, ніж у його попередника -&nbsp;— марсохода [[Mars Pathfinder|«Соджорнер»]].<ref name=USGS2>[http://marsrover.nasa.gov/technology/bb_avionics.html Technologies of Broad Benefit: Avionics]</ref>
 
Бортовий комп'ютер «Спіріта» і «Опортуніті» побудований на 32-бітному [[радіаційно-стійка інтегральна схема|радіаційно-стійкому процесорі]] ''[[RAD6000]]'', який працює на частоті {{nobr|20 МГц}}. Він містить {{nobr|128 мегабайт}} оперативної пам'яті, а також {{nobr|256 мегабайт}} флеш-пам'яті.
 
Подібно до нашого [[Мозок людини|мозку]], який перебуває під захистом черепа, системи марсохода захищені тим, що встановлені в «Тепловому блоці електроніки», який закріплений в модулі під назвою «Електроніка марсохода». Цей модуль розташований точно в центрі ровера. Золота плівка на стінках блоків допомагає затримувати виділене тепло від обігрівачів, оскільки нічні температури на [[Марс (планета)|Марсі]] можуть впасти до {{nobr | -96 ° C}}. Термоізоляцією служить шар з [[аерогель|аерогеля]]. Аерогель -&nbsp;— унікальний матеріал, що володіє рекордно низькою щільністю й проявляє високу твердість, прозорість, жароміцність, надзвичайно низьку теплопровідність і &nbsp;т. &nbsp;д. В повітряному середовищі при нормальних умовах щільність такої мікроґратки дорівнює 1,9 кг/м³ через наявність міжґраткового [[повітря]], а його щільність всього в 1,5 рази більша ніж щільність [[повітря]], через що [[аерогель]] отримав назву «твердий дим».
 
Весь комплекс, що контролює балансування ровера, можна порівняти з пристроєм людського [[Вестибулярний апарат|вестибулярного апарату]]. Інерціальний вимірювальний пристрій оцінює кут нахилу марсохода, ці дані допомагають роверу робити точніші й плавніші рухи.
Рядок 96 ⟶ 97:
 
=== Покращений парашут і подушки безпеки ===
Для входу в атмосферу, спуску і посадки в місії «[[Mars Exploration Rover]]s» було використано багато чого з напрацювань її попередників: [[Програма «Вікінг»|Місії «Вікінг»]] і «[[Mars Pathfinder]]» . Для того, щоб уповільнити швидкість зниження, місія використовує успадковану технологію парашута [[Програма «Вікінг»|Місії «Вікінг»]] запущеного 1975 року, а також місії [[Mars Pathfinder|Місії Mars Pathfinder]] 1997 року. Космічні апарати місії «[[Mars Exploration Rover]]s» набагато важчі від попередніх, базова конструкція парашута залишилася тією ж, але його площа на 40&nbsp;% більша, ніж у попередників.
 
Подушки безпеки також були вдосконалені, дану технологію пом'якшеного приземлення апарату застосовували в місії «[[Mars Pathfinder]]». Навколо посадкового модуля, який тримав [[марсохід]], перебували двадцять чотири надутих осередки. Подушки безпеки створені з дуже міцного синтетичного матеріалу, званого «Vectran». Цей самий матеріал використовують у виготовленні [[скафандр]]ів. Знову ж таки, зі збільшенням ваги космічного апарату, необхідно було створити міцніші подушки безпеки. Кілька тестів на падіння показали, що додаткова маса викликає серйозні пошкодження і розрив матеріалу. Інженери розробили подвійну оболонку з подушок безпеки, покликану запобігти серйозним пошкодженням під час високошвидкісної посадки, коли подушки безпеки можуть стикнутися з гострим камінням та іншими геологічними особливостями Червоної планети.
Рядок 113 ⟶ 114:
Марсоходи місії «[[Mars Exploration Rover]]s» мають кращі фізичні характеристики, ніж марсохід [[Mars Pathfinder|«Соджорнер»]] 1997 року, тому «Спіріт» і «Опортуніті» можуть бути більш автономними. Інженери поліпшили авто-навігаційне програмне забезпечення водіння, що включає можливість робити і використовувати тривимірні карти місцевості, а це робить ровери самостійнішими<ref name=UGSG5/>.
 
Коли роверу дають команду на самостійне пересування, він починає аналізувати довколишню місцевість, після цього робить стереозображення, за допомогою якого вибирає найкращий безпечний маршрут. Марсоходи повинні уникати будь-які перешкоди на своєму шляху, тому ровери розпізнають їх на своїх стереознімках. Ця інновація дозволила пересуватися на довші відстані, ніж за ручної навігації з Землі. Станом на середину серпня 2004 марсохід «Опортуніті», використовуючи автоматичну самонавігацію, проїхав {{nobr | 230 метрів}} (третина відстані між [[Ігл (кратер)|кратером Ігл]] і [[Витривалість (кратер)|кратером Витривалість]] ), марсохід «Спіріт» -&nbsp;— більш ніж {{nobr | 1250 метрів}} із запланованих {{nobr | 3000 метрів}} шляху до «Пагорбів Колумбії».
 
Автоматична система навігації робить знімки прилеглої місцевості, використовуючи одну з двох стереокамер. Після цього стереозображення перетворюються в тривимірні карти місцевості, які автоматично створюються програмним забезпеченням ровера. Програмне забезпечення визначає, чи безпечна місцевість, яка ступінь прохідності, висота перешкод, щільність ґрунту і кут нахилу поверхні. З десятків можливих шляхів ровер вибирає найкоротший, найбезпечніший шлях до своєї мети. Потім, проїхавши від 0,5 до {{nobr|2 метрів}} (в залежності від того, скільки перешкод трапиться на його шляху), ровер зупиняється, аналізуючи перешкоди, що перебувають неподалік. Весь процес повторюється, поки він не досягне своєї мети або ж поки йому не накажуть зупинитися з Землі.
 
Програмне забезпечення водіння в місії «[[Mars Exploration Rover]]s» досконаліше, ніж у [[Mars Pathfinder|«Соджорнер»]]. Система безпеки «Соджорнер» могла захоплювати тільки по {{nobr | 20 точок}} на кожному кроці; система безпеки «Спіріта» і «Опортуніті» зазвичай захоплює більш як {{nobr | 16000 точок}}. Середня швидкість роверів, з урахуванням ухилення від перешкод, становить близько {{nobr|34 метри}} на годину -&nbsp;— в десять разів швидше, ніж у [[Mars Pathfinder|«Соджорнер»]]. За всі три місяці своєї роботи «Соджорнер» проїхав трохи більш як {{nobr | 100 метрів}}. «Спіріт» і «Опортуніті» перевершили цей рекорд в один і той самий день; «Спіріт» проїхав {{nobr | 124 метра}} за {{nobr | 125 сол}}, а «Опортуніті» проїхав {{nobr | 141 метр}} за {{nobr | 82 сол}}.
 
Ще одна інновація в місії «[[Mars Exploration Rover]]s» -&nbsp;— це додавання візуального [[одометр]]а, який перебуває під контролем програмного забезпечення. Коли ровер їде по піщаній або кам'янистій ділянці, то його колеса можуть прослизати і внаслідок цього видавати неправильні покази механічного [[одометр]]а. Візуальний одометр допомагає виправити ці значення, показуючи, як далеко насправді проїхав [[марсохід]]. Він працює шляхом порівняння знімків, зроблених до і після короткої зупинки, автоматично знаходячи десятки примітних об'єктів (наприклад: камені, сліди від коліс і піщаних дюн), відстежуючи відстань між послідовно знятими зображеннями. Об'єднання їх у тривимірні знімки надає набагато більше інформації -&nbsp;— все це набагато легше і точніше, ніж підрахунок пройденої відстані за кількістю обертів колеса.
 
== Батареї та обігрівачі ==
Рядок 138 ⟶ 139:
! Основні складові!! Компонент !! Маса !! Доповнення
|-
| Перелітний модуль|| ||align=center| 243 кг|| включаючи 50 &nbsp;кг палива
|-
| rowspan="3"|Спускний апарат || Теплозахисний екран ||align=center| 78 кг
Рядок 154 ⟶ 155:
|}
 
Марсохід має 6 коліс. Джерелом [[Електрика|електроенергії]] служать [[Сонячна батарея|сонячні батареї]] потужністю до 140 ватів<ref>[http://marsrover.nasa.gov/mission/spacecraft_rover_energy.html Mars Exploration Rover Mission: The Mission]</ref>. При масі в 185 &nbsp;кг марсохід оснащений [[Бур (інструмент)|буром]], декількома камерами, мікрокамерою (MI) і двома [[спектрометр]]ами, змонтованими на [[Маніпулятор (механізм)|маніпуляторі]].<ref name="Martian Robots, Taking Orders From a Manhattan Walk-Up">{{cite news|url=http://www.nytimes.com/2004/11/07/science/07mars.html?pagewanted=2 |title=Martian Robots, Taking Orders From a Manhattan Walk-Up |work=The New York Times |date=November 7, 2004 |accessdate=April 9, 2009 | first=Kenneth | last=Chang}}</ref><ref name="Roving Mars: Spirit, Opportunity, and the Exploration of the Red Planet">{{cite book|first=Steve|last=Squyres|title=Roving Mars: Spirit, Opportunity, and the Exploration of the Red Planet|publisher=Hyperion Press|year=2005|url=http://books.google.com/?id=GQBRAAAAMAAJ&dq=%22Roving+Mars%22&q=%22World+Trade+Center%22#search|pages=113–117 | isbn=978-1-4013-0149-1}}</ref>
 
Поворотний механізм марсохода виконаний на основі [[Сервопривід|сервоприводів]]. Такі приводи розташовані на кожному з передніх і задніх коліс, середня пара поворотних приводів не має. Поворот передніх і задніх коліс марсохода здійснюється за допомогою [[електромотор]]ів, що діють незалежно від моторів, які забезпечують переміщення апарату.
 
Коли марсоходу необхідно повернути, двигуни включаються і повертають колеса на потрібний кут. Весь інший час двигуни, навпаки, перешкоджають повороту, щоб апарат не збивати з курсу через хаотичний рух коліс. Перемикання режимів поворот -&nbsp;— [[Гальмівна система|гальмо]] відбувається за допомогою [[реле]].
 
Також марсохід здатний копати ґрунт (траншею), обертаючи одне з передніх коліс, сам залишаючись при цьому нерухомим.
Рядок 165 ⟶ 166:
 
Інструменти ровера:
* Панорамна камера (Pancam) -&nbsp;— допомагає вивчити структуру, колір, мінералогію місцевого ландшафту.
* [[Навігація|Навігаційна камера]] (Navcam) -&nbsp;— [[монохром]]на, з великим кутом огляду, також камери з нижчою роздільною здатністю, для навігації та водіння.
* Мініатюрний тепловий емісійний спектрометр (Mini-TES) -&nbsp;— вивчає скелі й ґрунт, для докладнішого аналізу, також визначає процеси, які сформували їх.
* Hazcams, дві монохромні камери з 120-градусним полем зору, що забезпечують додаткові дані про стан ровера.
 
Маніпулятор ровера містить наступні інструменти:
* Мініатюрізованний [[Месбауерська спектрометрія|месбауерський спектрометр]] (MB) MIMOS II -&nbsp;— проводить дослідження мінералогії залізовмісних порід і ґрунтів.
* Спектрометр альфа-частинок (APXS) -&nbsp;— аналіз хімічного складу скель і ґрунтів.
* [[Магніт]]и -&nbsp;— збір магнітних частинок пилу.
* Мікрокамера (MI) -&nbsp;— отримує збільшені зображення марсіанської поверхні з високою роздільною здатністю, своєрідний [[мікроскоп]].
* Інструмент зіскоблювання породи ([[: en: Rock Abrasion Tool]], RAT; букв. Переклад абревіатури -&nbsp;— «щур») -&nbsp;— алмазний торцевий [[Бур (інструмент)|бур]], здатний зробити отвір діаметром {{nobr | 45 мм}} і глибиною {{nobr | 5 мм}} на скельній поверхні, а потім змести залишки породи з місця зіскрібка. Інструмент важить {{nobr | 720 грам}}, споживає потужність {{nobr | 30 Вт}}.
 
Роздільна здатність камер 1024×1024 [[Піксель|пікселів]]. Отримані дані зберігаються із стисненням [[ICER]] для подальшої передачі.
Рядок 229 ⟶ 230:
== Технічні неполадки ==
Довге перебування на [[Марс (планета)|Марсі]] не минуло безслідно для ''Опортуніті'', місія якого спочатку планувалася на 90 днів. За 10 років роботи з'являвся цілий ряд технічних несправностей:
 
* Проблеми з маніпулятором;
* У 2007 році у ''Опортуніті'' виникли несправності в роботі правого переднього колеса (стрибки напруги) -&nbsp;— схожа на несправність, яка вивела з ладу праве переднє колесо [[Марсохід «Спіріт»|Спіріта]]. Інженери дали перепочити колесу, коли ровер довгий час вивчав гірське оголення. В грудні 2013 року ці неполадки знову повторилися. Команда вживає активних заходів заради усуненню цієї несправності;
* Інфрачервоний теплової емісійний спектрометр MiniTES відімкнений з 2007 року, коли його дзеркало забила пилова буря, в зв'язку з чим він не може приймати зображення. Для подальшої експлуатації приладу необхідний сильний потік вітру, який очистить зовнішню поверхню дзеркала від пилу;
* Мініатюрний мессбауерівський спектрометр, який дозволяє визначати сполуки заліза в породах, нині відключений. Застосовуваний в ньому [[Кобальт|Кобальт-57]] має період напіврозпаду 271,8 днів, тому за 9 років роботи він практично вичерпав свій ресурс. Під час зимівлі 2011 ''Опортуніті'' ще намагався якось його застосувати, в результаті довелося витратити кілька тижнів щоб отримати результати одного зразка;
Отримано з https://uk.wikipedia.org/wiki/Оппортьюніті