Ilustracja artysty łazika Spirit Mars firmy NASA. Spirit i jego bliźniak Opportunity wylądowali na Czerwonej Planecie w styczniu 2004 roku.
(Zdjęcie: © NASA / JPL)
Spirit jest jednym z dwóch łazików marsjańskich, które NASA wypuściła w 2003 roku w ramach misji Mars Exploration Rover (MER) o wartości 800 milionów dolarów. Duch przybył na Czerwoną Planetę w styczniu 2004 r., Której zadaniem było ustalenie, czy życie mogłoby kiedykolwiek istnieć na Marsie, poznanie obecnego i przeszłego klimatu Czerwonej Planety i scharakteryzowanie geologii marsjańskiej.
Obiecana gwarancja na Spirit wynosiła 90 dni marsjańskich lub podeszew, ale łazik trwał ponad 2200 podeszew, czyli 2266 ziemskich dni. Duch przestał komunikować się z Ziemią 22 marca 2010 roku, po utknięciu w pułapce na piasek. (Podwójny łazik Spirit, Opportunity, działał do czerwca 2018 r., Dopóki nie był w stanie naładować akumulatorów z powodu burzy piaskowej. NASA ogłosiła, że Oppy nie żyje w lutym 2019 r.)
Eksploracje Ducha dały naukowcom niezwykłe spojrzenie na wczesną i mokrą historię Marsa.
Wkrótce po lądowaniu Spirit znalazł obszerne dowody na obecność węglanów i hematytów, minerałów związanych ze środowiskiem wodnym. Łazik przezwyciężył liczne trudności techniczne (w tym wadliwe koło) i przez sześć lat dostarczał dane naukowe z powrotem na Ziemię.
Ale była jedna przeszkoda, której Duch nie mógł pokonać: nieoczekiwana pułapka na piasek. NASA spędził tygodnie próbując pomóc robotowi dostać się na bezpieczniejsze podłoże, ale niewiele zrobił. Uwięziony łazik ostatecznie przestał przesyłać informacje z powrotem na Ziemię 22 marca 2010 r.
Łazik pozostawił po sobie zbiór naukowych informacji o historii Marsa. Utorował także drogę dla solidniejszego łazika: Curiosity, łazik koncentrujący się na poszukiwaniu środowisk mieszkalnych na Czerwonej Planecie. Ciekawość jest poszukiwaczem nowego łazika Mars 2020, który będzie szukał oznak starożytnego życia.
Podążając za wodą
Spirit jest jednym z zestawów statków kosmicznych w drugiej fali eksploracji Marsa przez NASA. Agencja wysłała kilka misji na Marsa w latach 60. i 70., ale zatrzymała się po tym, jak lądowniki Viking 1 i Viking 2 nie przyniosły ostatecznych dowodów obecnego lub przeszłego życia.
Według agencji zainteresowanie Marsem zostało wznowione w latach 80. i 90. XX wieku, ponieważ naukowcy na Ziemi odkryli mikroby nie tylko przeżywające, ale także rozwijające się w ekstremalnych środowiskach podwodnych otworów wulkanicznych. Odkrycie to było ekscytujące, ponieważ zdjęcia Wikingów pokazały możliwy dowód, że w przeszłości w okolicy znajdowała się woda.
NASA wysłała Mars Global Surveyor (MGS) na planetę w 1996 r., Aby zmapować możliwe miejsca wodne, a agencja wysłała również misję łazika Mars Pathfinder i Sojourner na powierzchnię Marsa w 1997 r. Z wielkim sukcesem naukowym, ponieważ odkryła okrągłe skały, które prawdopodobnie były kształtowane przez wodę w starożytnej przeszłości.
Odkrycie wywołało zainteresowanie kolejnymi łazikami Mars, aw styczniu 2004 r. NASA uruchomiła Spirit and Opportunity. Znane bardziej jako Mars Exploration Rovers, maszyny otrzymały swoje nazwy od 9-letniej Sofi Collis, która wygrała konkurs na nazewnictwo.
Spirit and Opportunity posiadało dużą kolekcję sprzętu naukowego. Instrumenty na każdym łaziku zawierały kamerę panoramiczną, mikroskopową kamerę obrazową, kamery techniczne, trzy spektrometry, narzędzie do ścierania skał i układ magnesów. Łaziki miały również małe ramię, które pozwoliło im uzyskać zbliżenia i dane o interesujących celach naukowych.
W drodze do Gusiewa
Naukowcy i inżynierowie zajęli dwa lata w celu uzgodnienia miejsc lądowania Opportunity i Spirit. „Miejsca najbardziej atrakcyjne dla naukowców (na przykład strona urwiska, na której historia planety jest zapisana w warstwach skał osadowych) są często najbardziej przerażające dla inżynierów odpowiedzialnych za bezpieczeństwo robota”, napisała o tym NASA.
Okazja skierowana była na równinę Meridiani Planum opartą na warstwie hematytu, którą MGS zauważył z góry. Hematyt jest tlenkiem żelaza, który często tworzy się w wodzie. Jak się okazało, Okazja znalazła na powierzchni mnóstwo hematytu.
Celem Ducha był Krater Gusiew, który obejmuje obszar większy niż Connecticut. Na podstawie zdjęć MGS naukowcy podejrzewali, że krater zawierał wodę w starożytnej przeszłości. Gusiew został wykopany przez asteroidę lub kometę, która uderzyła w planetę już 4 miliardy lat temu.
Spirit był pierwszym z dwóch łazików, którzy opuścili Ziemię. Wystrzelił na rakiecie Delta II 7925 z Cape Canaveral na Florydzie 10 czerwca 2003 r., A ostatni lot zstąpił na Marsa 7 miesięcy później, 4 stycznia 2004 r.
Po otwarciu spadochronu łazik podjechał do powierzchni kokonem poduszek powietrznych, bezpiecznie staczając się na powierzchnię - wprost na cel w Gusiewie. Okazja wylądowała również bezpiecznie i we właściwym miejscu, 25 stycznia.
Ponowne uruchamianie, woda i koła
Duch wciąż siedział w skorupie lądowania, gdy zauważył pierwszy możliwy znak wody w oddali: węglan, który często tworzy się w wilgotnym otoczeniu. „Przyszliśmy szukać węglanów” - powiedział w oświadczeniu Phil Christensen, jeden z naukowców z misji. „Mamy ich. Będziemy ich gonić”.
Ale w ciągu tygodnia Duch miał kłopoty. Tymczasowo przestał wysyłać dane z powierzchni 21 stycznia 2004 r. Kilka dni później NASA ustaliła, że komputer łazika ciągle się restartuje z powodu błędu oprogramowania; wznowił się ponad 60 razy w ciągu trzech dni.
Agencja ustabilizowała łazik w lutym 2004 roku. Następnie, w marcu, Spirit uderzył w dziesiątkę: wulkaniczną skałę, której skład wskazywał na wodnistą przeszłość.
Trzy miesiące później NASA była zaskoczona, gdy Spirit natknął się na hematyt, co potwierdziło możliwość występowania wody w środowisku. Okazja znalazła również hematyt w miejscu lądowania w połowie Marsa.
Pod koniec 2005 r. Spirit podjechał do pobliskiego punktu orientacyjnego, Husband Hill, aby spojrzeć na otaczający go krajobraz. Po raz pierwszy łazik wspiął się na wzgórze na innej planecie.
Obszar ten był świadectwem wczesnej gwałtownej historii Marsa, powiedział NASA. „Mamy tę dramatyczną topografię pokrytą piaskiem i luźnymi głazami, a potem co jakiś czas małe okno do podłoża skalnego” - powiedział Steve Squyres, planetolog z Cornell University i główny badacz instrumentów naukowych łazika w oświadczeniu.
Jedno z kół Ducha przestało działać w marcu 2006 roku, gdy łazik ścigał się na zboczu, aby uzyskać wystarczającą ilość światła słonecznego, aby przetrwać zimę. Operatorzy NASA na Ziemi zdalnie zaciągnęli koło za łazikiem, powoli poruszając Ducha godzinę dziennie, gdy pozwalała na to siła słońca. Spirit bezpiecznie dotarł na miejsce w kwietniu 2006 roku.
Lokalizacja okazała się dobrym miejscem do zatrzymania się, jako łazikznaleziono minerały zmienione w wodzie w pobliżu, kiedy wznowił działalność pod koniec 2006 r.
Późniejsze lata na Marsie
Pomimo mechanicznych i marsjańskich wyzwań, Spirit pokonał na Marsie 4,8 mil (7,7 km) - kilkanaście razy więcej niż planowana przez NASA łazik.
W rzeczywistości źle działające koło okazało się przydatne w misji: w marcu 2007 r. NASA ogłosiła, że łazik wyżłobił glebę ze śladami siarki i wody, co sugeruje, że mogą istnieć wyparowane źródła lub otwory wulkaniczne.
Z biegiem roku Spirit odkrył miejsce możliwej wybuchu wulkanu i przeżyłrozległa burza piaskowa. Kolejna burza pod koniec 2008 roku zmniejszyła moc Ducha do niepokojących poziomów, ale łazik przejechał.
Wiatry marsjańskie usunęły trochę kurzu w lutym 2009 roku. W kwietniu komputer Spirit ponownie zaczął mieć problemy z ponownym uruchomieniem, z okresami coNASA opisana jako „amnezja”. Łazik zaczął jechać ponownie, gdy NASA pracowała nad rozwiązaniem problemu, ale natrafił na jeszcze gorszy problem: tonący piasek. W dniu 23 kwietnia 2009 r. Łazik niespodziewanie przedarł się przez skorupę w miękki piasek i nie mógł się wydostać.
NASA spędził miesiące na przeprowadzaniu symulacji i wysyłaniu poleceń do osieroconego łazika, ale agencja zbierała również dane, gdy łazik stał na miejscu. Urzędnicy NASA byli zachwyceni widokiem piasku z bazaltem, siarczanem i krzemionką - dane ujawniono łazikowi, gdy próbował wydostać się z pułapki. Jedno z oświadczeń NASA o nazwie lokalizacja, zwane Troją, „jednym z najciekawszych miejsc, w których przebywał Duch”.
31 grudnia 2009 r. NASA obliczyła, że łazik może nie mieć wystarczającej mocy, aby przetrwać zimę. Ostatnia komunikacja Ducha nadeszła 22 marca 2010 r., A łazik milczał, gdy NASA spędziła miesiące na witaniu go.
„Oceny inżynierów z ostatnich miesięcy wykazały bardzo małe prawdopodobieństwo odzyskania komunikacji z Duchem” - powiedzieli urzędnicy NASA w oświadczeniu z 24 maja 2011 r. W każdym razie zasoby kosmiczne wykorzystywane do poszukiwania Ducha wkrótce będą potrzebne Nadchodzący łazik Marsa NASA, Curiosity. W tym miesiącu NASA zakończyła starania o dotarcie do Ducha.
Dziedzictwo Ducha
Podczas gdy Spirit przerwał komunikację z Ziemią w 2010 roku, jego bliźniaczy łazik, Opportunity, wykroczył daleko poza to. Okazja nadal działała dobrze do 2018 r. - około 14,5 roku od daty lądowania - ale utknęła na powierzchni z powodu burzy piaskowej w czerwcu 2018 r.
Zarówno Opportunity, jak i Spirit pojawiają się w tradycji NASA. Oba łaziki pokazały światu, jak dobra inżynieria i nauka mogą odkryć niewiarygodne i cenne informacje, takie jak obszerne dowody wody na Czerwonej Planecie.
Doświadczenie NASA z łazikami przydało się w przypadku nowego łazika Curiosity, który pojawił się na powierzchni Marsa w 2012 r. I bada historię środowisk mieszkalnych i wody w Gale Crater i Mount Sharp (Aeolis Mons). Operatorzy wykorzystują pracę naukową Ducha i Szansy do informowania o przemianach Ciekawości. Na przykład Ciekawość może wyczuwać, kiedy znajduje się w strefie piaszczystej i jest zaprogramowana tak, aby zatrzymywała się i prosiła swoich operatorów na Ziemi o pomoc.
Łazik Mars 2020 NASA będzie szukał substancji organicznych i innych dowodów starożytnego życia na powierzchni Marsa. Jednym z potencjalnych miejsc lądowania był Krater Gusiew, w którym łazik Duchów zginął.
„Odkrycie, że płynęły tutaj gorące źródła [Krater Gusev], było głównym osiągnięciem łazika eksploracyjnego Mars, Spirit” - powiedzieli urzędnicy NASA, opisując potencjalne miejsca lądowania. (Zespół 2020 wybrał inne miejsce dla misji - Krater Jezero, który w starożytnej przeszłości gościł deltę rzeki).
Spirit pozostaje ważną misją NASA, ponieważ łazik pokazał obecność wody na Marsie i pomógł położyć podwaliny pod przyszłe misje Marsa.
