Η Mars Exploration Rover Opportunity της NASA χρησιμοποίησε την πανοραμική της κάμερα (Pancam) κατά τη διάρκεια των sols της αποστολής 1282 και 1284 (2 Σεπτεμβρίου και 4 Σεπτεμβρίου 2007) για να τραβήξει τις εικόνες σε αυτή την ψηφιδωτή όψη του rover. Η θέα προς τα κάτω παραλείπει τον ιστό στον οποίο είναι τοποθετημένη η κάμερα. Η εικόνα κυκλοφόρησε στις 17 Φεβρουαρίου 2012.
(Εικόνα: © NASA / JPL-Caltech / Cornell)
Το Opportunity rover λειτούργησε στον Άρη από τον Ιανουάριο του 2004 έως τον Ιούνιο του 2018, όταν μια καταιγίδα σκόνης τέρασε το ρομπότ μεγέθους καροτσιού γκολφ.
Αρχικά προοριζόταν να διαρκέσει 90 ημέρες, το μηχάνημα σέρνεται περισσότερο από την απόσταση ενός μαραθωνίου (26,2 μίλια ή 42,1 χιλιόμετρα) κατά τη διάρκεια της μακράς και ολοκληρωμένης ζωής του. Τη στιγμή του θανάτου του, το χιλιομετρητή του ρομπότ διαβάστηκε 28,06 μίλια (45,16 χλμ.).
Ένα από τα μεγαλύτερα επιστημονικά ευρήματα της Ευκαιρίας ήταν η επιβεβαίωση της παρουσίας στατικού νερού στον Άρη για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Το rover αποκάλυψε την παρουσία αιματίτη, γύψου και άλλων πετρωμάτων στον Άρη που τείνουν να σχηματίζονται στο νερό στη Γη και επίσης βρήκαν στοιχεία για αρχαία υδροθερμικά συστήματα.
Η ευκαιρία έδειξε επίσης ότι ήταν δυνατό να λειτουργήσει ένα rover για περισσότερο από μια δεκαετία σε έναν άλλο πλανήτη, ξεπερνώντας τα θέματα μηχανικής και οδήγησης καθώς συνέχισε να εκτελεί επιστημονικό έργο.
Η ευκαιρία έμεινε σιωπηλή όταν μια παγκόσμια καταιγίδα σκόνης έπεσε στον Άρη τον Ιούνιο του 2018. Το rover απαιτεί ηλιακή ενέργεια για λειτουργίες και κατά τη διάρκεια ισχυρών καταιγίδων σκόνης υπάρχουν πάρα πολλά σωματίδια στον αέρα για να επιτρέψουν στο φως του ήλιου να φτάσει στα ηλιακά πάνελ της Opportunity. Η NASA προσπάθησε να ξυπνήσει το Opportunity για μήνες, αλλά δεν πήρε ποτέ απάντηση και το rover κηρύχθηκε τελικά νεκρό τον Φεβρουάριο του 2019.
Το Opportunity έχει δημιουργήσει μια τεράστια επιστημονική κληρονομιά που θα βοηθήσει με το έργο του ακόμα ενεργού περιηγητή Curiosity της NASA και του επερχόμενου rover Mars 2020.
Περίληψη και σχεδιασμός αποστολής
Το Opportunity και το δίδυμο rover, Spirit, αναπτύχθηκαν ως μέρος του προγράμματος εξερεύνησης του Άρη στη NASA. Η NASA έχει στείλει πολλές αποστολές στον Κόκκινο Πλανήτη από τη δεκαετία του 1960, με μερικές από τις εξέχουσες αποστολές, όπως οι Mariner 9 (ο πρώτος τροχιάς), Viking 1 και Viking 2 (οι πρώτοι εκφορτωτές) και Sojourner / Pathfinder (το πρώτο rover). Τις τελευταίες δύο δεκαετίες, η NASA έχει επικεντρωθεί στην αποστολή μιας αποστολής Άρη όσο το δυνατόν συχνότερα, πράγμα που σημαίνει κάθε δύο χρόνια τη στιγμή που η Γη και ο Άρης έρχονται σχετικά κοντά ο ένας στον άλλο στις τροχιές τους.
Οι κύριοι στόχοι των δύο δρομολογητών, σύμφωνα με τη NASA, ήταν να προσδιορίσουν εάν η ζωή, όπως γνωρίζουμε, θα μπορούσε να είχε προκύψει στον Άρη (εστιάζοντας ιδιαίτερα στην αναζήτηση αρχαίου νερού) και χαρακτηρίζοντας το κλίμα και τη γεωλογία του Άρη. Οι πληροφορίες που συλλέγουν αυτοί οι ταξιδιώτες θα ενισχυθούν με παρατηρήσεις από τροχιά - όπως αυτές που συλλέγονται από τον μακροχρόνιο Orbiter Mars Reconnaissance Orbiter της NASA - και θα ενημερώνουν τις μελλοντικές αποστολές στον Κόκκινο Πλανήτη.
Οι Mars Exploration Rovers έλαβαν τα ονόματά τους από τον 9χρονο Sofi Collis, ο οποίος ήταν ο νικητής ενός διαγωνισμού ονομάτων που πραγματοποιήθηκε από τη NASA (με τη βοήθεια της Πλανητικής Εταιρείας και χορηγία από τον κατασκευαστή παιχνιδιών Lego). Ο γεννημένος στη Σιβηρία Collis υιοθετήθηκε στην ηλικία των 2 ετών και μετακόμισε για να ζήσει με τη νέα της οικογένεια στο Scottsdale της Αριζόνα.
«Συνήθιζα να ζω σε ορφανοτροφείο», έγραψε η Κολίς στο δοκίμιο της. «Ήταν σκοτεινό και κρύο και μοναχικό. Τη νύχτα, κοίταξα τον ουρανό με σπινθήρα και ένιωσα καλύτερα. Ονειρευόμουν ότι θα μπορούσα να πετάξω εκεί. Στην Αμερική, μπορώ να κάνω όλα τα όνειρά μου πραγματικότητα. Ευχαριστώ για το« Πνεύμα »και η ευκαιρία.'"
Το Mars Exploration Rovers ξεκίνησε το 2003 - Ευκαιρία στις 7 Ιουλίου και Spirit στις 10 Ιουνίου - πάνω σε πυραύλους Delta II. Ξεκίνησαν ένα ταξίδι 283 εκατομμυρίων μιλίων (455,4 εκατομμύρια χιλιόμετρα) για να κυνηγήσουν νερό στον Άρη. Το κόστος των 800 εκατομμυρίων δολαρίων για τους δύο ταξιδιώτες κάλυψε μια σειρά επιστημονικών οργάνων, όπως μια πανοραμική κάμερα, μια μικροσκοπική απεικόνιση, μηχανικές μηχανικές μηχανές, τρία φασματόμετρα, ένα εργαλείο τριβής βράχου και μια σειρά μαγνητών. Οι αναβάτες είχαν επίσης ένα μικρό χέρι που τους επέτρεπε να αποκτήσουν κοντινές φωτογραφίες και δεδομένα από ενδιαφέροντες επιστημονικούς στόχους.
Πρόωρη εργασία στον Άρη
Η NASA ενθουσιάστηκε από ένα στρώμα αιματίτη που ο τροχός Mars Global Surveyor εντόπισε από ψηλά, που βρίσκεται στο Planet Meridiani στον ισημερινό του Άρη και αποφάσισε ότι θα ήταν ο τόπος προσγείωσης του Opportunity. Επειδή ο αιματίτης (ένα οξείδιο του σιδήρου) σχηματίζεται συχνά σε μια περιοχή που είχε νερό, η NASA ήταν περίεργη για το πώς το νερό έφτασε εκεί στην πρώτη θέση και πού πήγε το νερό.
Το 384 κιλών rover έκανε την τελική του προσέγγιση στον Άρη στις 25 Ιανουαρίου 2004. Όργησε μέσα από την Αρειανή ατμόσφαιρα, έβγαλε ένα αλεξίπτωτο και στη συνέχεια έπεσε στην επιφάνεια σε ένα κουκούλι αερόσακων. Η ευκαιρία έφτασε σε μια στάση μέσα σε έναν ρηχό κρατήρα μόλις 66 πόδια (20 μέτρα) απέναντι, ευχαριστώντας τους επιστήμονες καθώς οι πρώτες εικόνες έπεσαν πίσω από τον Κόκκινο Πλανήτη.
"Έχουμε σημειώσει μια διαπλανητική τρύπα σε ένα 300 εκατομμυρίων μιλίων", δήλωσε ο Steve Squyres, ένας πλανητικός επιστήμονας στο Πανεπιστήμιο Cornell και ο κύριος ερευνητής για τα επιστημονικά όργανα του rover, σε δελτίο τύπου λίγο μετά την προσγείωση.
Στις αρχές Μαρτίου, μόλις έξι εβδομάδες μετά την προσγείωση, το Opportunity εντόπισε ένα βράχο που έδειχνε στοιχεία για ένα υγρό παρελθόν. Οι βράχοι στη Γουαδελούπη (μια περιοχή στον Άρη) είχαν θειικά άλατα, σύμφωνα με τη NASA, καθώς και κρύσταλλα που μεγάλωναν μέσα σε κόγχες - και τα δύο σημάδια νερού. Το Spirit βρήκε ανθρακικά άλατα και αιματίτη, περισσότερες ενδείξεις νερού, την ίδια εβδομάδα. Η ευκαιρία βρήκε επίσης αιματίτη μέσα σε μικρές σφαίρες που η NASA ονόμασε «βατόμουρα» λόγω του μεγέθους και του σχήματος τους. Με ένα από τα φασματόμετρα, το Opportunity βρήκε στοιχεία σιδήρου μέσα σε μια ομάδα βατόμουρων όταν το συγκρίνει με το γυμνό, υποκείμενο βράχο.
Πριν από το τέλος του Μαρτίου, το Opportunity ανακάλυψε περισσότερα στοιχεία για το νερό, αυτή τη φορά από εικόνες ενός βράχου που πιθανότατα σχηματίστηκε από εναπόθεση αλμυρού νερού στο αρχαίο παρελθόν. Το χλώριο και το βρώμιο που βρέθηκαν στα πετρώματα βοήθησαν στη σταθεροποίηση της θεωρίας.
Ήταν μια θετική αρχή για την αποστολή του Opportunity - και ο ρόβερ δεν είχε αφήσει καν τον κρατήρα όπου είχε προσγειωθεί. Πριν από την ολοκλήρωση της πρωταρχικής αποστολής των 90 ημερών του Opportunity, το rover golf-cart είχε αναρριχηθεί έξω από τον Eagle Crater και τολμήθηκε στον επόμενο επιστημονικό του στόχο περίπου μισό μίλι μακριά: Endurance Crater. Εντόπισε περισσότερα σημάδια νερού εκεί τον Οκτώβριο του 2004.
Κολλημένος στην άμμο
Μία από τις πιο επικίνδυνες στιγμές του Opportunity ήρθε το 2005, όταν ο rover ήταν στραμμένος στην άμμο για πέντε εβδομάδες. Η NASA έβαλε το rover σε μια "τυφλή κίνηση" στις 26 Απριλίου 2005, πράγμα που σημαίνει ότι το rover δεν έλεγχε εμπόδια καθώς πήγε. Στη συνέχεια, η ευκαιρία οργώθηκε σε έναν αμμόλοφο ύψους 12 ιντσών (30 εκατοστά), όπου ο εξακύλινδρος αναβάτης είχε αρχικά πρόβλημα να βγει.
Για να σώσει το λανθάνον rover, η NASA διεξήγαγε δοκιμές σε ένα μοντέλο του rover σε ένα προσομοιωμένο "Sandbox" του Άρη στο Jet Propulsion Laboratory. Με βάση όσα έμαθαν στο sandbox, οι οδηγοί rover έστειλαν στη συνέχεια μια σειρά εντολών στο Opportunity. Πήρε το rover περίπου 629 πόδια (192 m) περιστροφής τροχού πριν μπορέσει να κινηθεί προς τα εμπρός 3 πόδια (1 m), αλλά τελικά απελευθερώθηκε στις αρχές Ιουνίου 2005, δήλωσε η NASA.
Η NASA επέλεξε να προωθήσει το rover προς τα εμπρός με πιο προσεκτικές αυξήσεις, κάτι που ήταν ιδιαίτερα σημαντικό επειδή το Opportunity έχασε την πλήρη χρήση του δεξιού μπροστινού τροχού του (λόγω ενός μπλοκαρισμένου τιμονιού) λίγες μέρες πριν κολλήσει στην άμμο. Το rover θα μπορούσε ακόμα να κινείται εντάξει με τους άλλους τρεις κατευθυνόμενους τροχούς του, δήλωσε η NASA.
Η εμπειρία της ευκαιρίας στην άμμο ήρθε χρήσιμη τον Οκτώβριο του 2005, όταν η NASA εντόπισε ασυνήθιστα προβλήματα έλξης στην ηλιακή ημέρα του Άρη ή σολ, 603. Μόλις 16 πόδια σε μια προγραμματισμένη κίνηση 148 ποδιών, ένα σύστημα ελέγχου ολίσθησης σταμάτησε αυτόματα το rover όταν έχασε την πρόσφυση και πέρασε ένα προγραμματισμένο όριο για τον αριθμό των στροφών των τροχών, σύμφωνα με τη NASA. Δύο πέλματα αργότερα, το Opportunity κατάφερε να υποχωρήσει και συνέχισε.
Κρατήρας Βικτώριας
Στα τέλη Σεπτεμβρίου 2006, μετά από 21 μήνες στον Άρη, το Opportunity έφτασε στο Victoria Crater. Γύρισε το χείλος για μερικούς μήνες, τραβώντας φωτογραφίες και ρίχνοντας μια προσεκτική ματιά σε πετρώματα που περιβάλλουν τον κρατήρα. Στη συνέχεια, η NASA έλαβε μια άθλια απόφαση τον Ιούνιο του 2007 να πάρει την ευκαιρία μέσα στον κρατήρα. Ήταν ένας κίνδυνος, καθώς δεν ήταν σαφές εάν το rover μπορούσε να ανέβει ξανά, αλλά η NASA είπε ότι η επιστήμη αξίζει τον κόπο.
"Η επιστημονική γοητεία είναι η ευκαιρία να εξετάσουμε και να ερευνήσουμε τις συνθέσεις και τις υφές των εκτεθειμένων υλικών στα βάθη του κρατήρα για ενδείξεις σχετικά με τα αρχαία, υγρά περιβάλλοντα", δήλωσε η NASA σε δελτίο τύπου. "Καθώς το rover ταξιδεύει πιο μακριά από την πλαγιά, θα είναι σε θέση να εξετάσει όλο και μεγαλύτερους βράχους στα εκτεθειμένα τοιχώματα του κρατήρα."
Το ταξίδι κάτω διακόπηκε από μια σοβαρή καταιγίδα σκόνης τον Ιούλιο του 2007. Οι δυνατότητες παραγωγής ενέργειας του Opportunity μειώθηκαν κατά 80 τοις εκατό σε μία μόνο εβδομάδα, καθώς τα ηλιακά του πάνελ καλύφθηκαν από σκόνη. Στα τέλη του μήνα, η ισχύς της Ευκαιρίας έπεσε σε κρίσιμα επίπεδα. Η NASA ανησυχούσε ότι το rover θα σταματούσε να λειτουργεί, αλλά η ευκαιρία πέρασε.
Μόνο στα τέλη Αυγούστου οι ουρανοί άνοιξαν αρκετά ώστε η ευκαιρία να ξαναρχίσει τη δουλειά και να κατευθυνθεί στον κρατήρα. Η ευκαιρία πέρασε περίπου ένα χρόνο περιπλανώμενος στον Κρατήρα Βικτώριας, κοιτάζοντας προσεκτικά τα στρώματα στο κάτω μέρος, τα οποία οι επιστήμονες πίστευαν ότι πιθανότατα διαμορφώνονταν από νερό.
Η ευκαιρία ανέβηκε με επιτυχία τον Αύγουστο του 2008 και ξεκίνησε ένα σταδιακό ταξίδι στο Endeavour, έναν κρατήρα που βρίσκεται 21 μίλια (21 χλμ) μακριά. Αυτό μπορεί να μην φαίνεται πολύ μακριά, αλλά χρειάστηκαν περίπου τρία χρόνια για να φτάσει εκεί, καθώς ο rover έκανε αρκετές στάσεις για να κοιτάξει ενδιαφέροντες επιστημονικούς στόχους στο δρόμο. Η ευκαιρία έφτασε στον κρατήρα τον Αύγουστο του 2011. Μέχρι τότε, το δίδυμο rover, Spirit, είχε πεθάνει σε παγίδα άμμου. (Κρατήθηκε τον Μάρτιο του 2010 και η NASA κήρυξε το rover ανενεργό το 2011 μετά το πέρασμα του χειμώνα του Άρη και το πρακτορείο δεν είχε ακούσει τίποτα από το λανθάνον rover.)
Εξερεύνηση του Endeavour και της επαναφοράς μνήμης
Οι εξετάσεις ιστορικού νερού της ευκαιρίας συνεχίστηκαν στο Endeavour, με ένα παράδειγμα να είναι ο ανιχνευτής του βράχου του 2013 που ονομάζεται «Esperance». Ο βράχος όχι μόνο έχει πηλό ορυκτά που παράγονται από νερό, αλλά υπήρχε αρκετό υγρό για να "ξεπλύνει τα ιόντα που έχουν χαλαρώσει από αυτές τις αντιδράσεις", Scott McLennan, καθηγητής στο Κρατικό Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης και μακροχρόνιος σχεδιαστής για το Opportunity's επιστημονική ομάδα, είπε εκείνη την εποχή.
Το 2014 και στις αρχές του 2015, η NASA έκανε πολλές προσπάθειες για την αποκατάσταση των δυνατοτήτων flash-memory της Opportunity, αφού το rover αντιμετώπισε προβλήματα. Η μνήμη Flash επιτρέπει στο rover να αποθηκεύει πληροφορίες ακόμα και όταν είναι απενεργοποιημένο, όπως σε περίπτωση κακής καταιγίδας. Το 2015, η NASA αποφάσισε να συνεχίσει τις περισσότερες λειτουργίες με μνήμη τυχαίας πρόσβασης, η οποία διατηρεί δεδομένα μόνο όταν είναι ενεργοποιημένη η ισχύς του rover. Εκείνη την εποχή, η NASA είπε ότι η μόνη αλλαγή στις λειτουργίες θα απαιτούσε την Ευκαιρία να στέλνει δεδομένα υψηλής προτεραιότητας αμέσως αντί να αποθηκεύει τα δεδομένα για μεταγενέστερη παράδοση.
Παρά τις περιστασιακές αποτυχίες, το Opportunity σημείωσε ένα ρεκόρ οδήγησης εκτός κόσμου τον Ιούλιο του 2014, όταν πέρασε με επιτυχία 25,01 μίλια (40,2 χλμ.), Ξεπερνώντας την απόσταση από το τηλεχειριστήριο του σεληνιακού Lunokhod 2 της Σοβιετικής Ένωσης το 1973. Τον Μάρτιο του 2015, πέρασε ένα άλλο τεράστιο ορόσημο: ταξιδεύετε σε απόσταση μαραθωνίου (26,2 μίλια ή 42,2 χλμ.) στον Άρη.
Από την άποψή του στο εσωτερικό του Endeavour, ο rover καταγράφει εικόνες του κομήτη Siding Spring όταν το παγωμένο αντικείμενο εκτόξευσε τον Άρη σε απόσταση 87.000 μιλίων (139.500 χλμ.) Τον Οκτώβριο του 2014. Τον Ιανουάριο του 2015, το Opportunity πήρε φωτογραφίες από ένα υψηλό σημείο στο χείλος του Endeavour, περίπου 440 πόδια (134 m) πάνω από την πεδιάδα που περιβάλλει τον κρατήρα. Στη συνέχεια, τον Μάρτιο του 2015, η NASA ανακοίνωσε ότι το rover - βλέποντας μια περιοχή με την ονομασία Marathon Valley - είχε δει βράχια με σύνθεση σε αντίθεση με άλλα που μελετήθηκαν από το Spirit ή το Opportunity. Ένα από τα χαρακτηριστικά των πετρωμάτων ήταν οι υψηλές συγκεντρώσεις αλουμινίου και πυριτίου. Αυτή η σύνθεση ήταν η πρώτη φορά που τέτοια βράχια βρέθηκαν στον Άρη.
Αφού εργάστηκε σε έναν χειμώνα του Άρη, τον Μάρτιο του 2016, η Opportunity αντιμετώπισε την απότομη κλίση της - μια κλίση 32 βαθμών - προσπαθώντας να επιτύχει έναν στόχο στο Knudsen Ridge, στην περιοχή της Μαραθώνης. Καθώς οι μηχανικοί είδαν τους τροχούς του rover να γλιστρούν στην άμμο, αποφάσισαν να εγκαταλείψουν τον στόχο και να προχωρήσουν.
Η NASA ανακοίνωσε ότι θα ολοκληρώσει τις επιχειρήσεις στην Marathon Valley τον Ιούνιο του 2016 και πρόσθεσε ότι το Opportunity πήρε πρόσφατα μια κοντινή ματιά "κόκκινου τόνου, θρυμματισμένου υλικού" στη νότια πλαγιά της κοιλάδας. Η ευκαιρία έσπασε μέρος αυτού του υλικού με έναν τροχό, αποκαλύπτοντας μέρος της υψηλότερης περιεκτικότητας σε θείο που παρατηρείται στον Άρη. Η NASA είπε ότι ο σκασμένος τροχός είχε στοιχεία θειικού μαγνησίου, μια ουσία που θα μπορούσε να κατακρημνιστεί από το νερό.
Καταιγίδα σκόνης 2018
Στα τέλη Μαΐου 2018, μια περιφερειακή καταιγίδα σκόνης στον Άρη επεκτάθηκε γρήγορα. Οι ουρανοί σκοτεινιάστηκαν από την ευκαιρία, καθώς η καταιγίδα έφτασε σε πλανητικές διαστάσεις στις 20 Ιουνίου. Η ευκαιρία, η οποία ήταν σε καλή κατάσταση την εποχή εκείνη και εξακολουθούσε να εργάζεται στο Endeavour, μίλησε τελευταία με τη Γη στις 10 Ιουνίου, έως ότου τα ηλιακά της πάνελ δεν μπόρεσαν να πάρουν αρκετή ενέργεια για επικοινωνίες. Το rover αναμενόταν να παραμείνει αρκετά ζεστό μέσα από την καταιγίδα για να επιβιώσει, αλλά επιστήμονες και μηχανικοί αμφισβήτησαν πόσο γρήγορα θα μπορούσε να ανακτηθεί το ξεπερασμένο rover, αν όχι καθόλου.
Όταν συμβαίνουν καταιγίδες στον Άρη, τεράστια σύννεφα σκόνης εμποδίζουν το φως του ήλιου να φτάσει στην επιφάνεια. Τα υψηλότερα επίπεδα tau, ένα μέτρο της ατμοσφαιρικής αδιαφάνειας, δείχνουν ότι λιγότερο διαθέσιμο ηλιακό φως για το Opportunity. Το rover απαιτεί ένα tau μικρότερο από 2,0 για να επαναφορτίσει τις μπαταρίες του. Κανονικά, το tau στον ιστότοπο του Opportunity είναι περίπου 0,5, δήλωσε η NASA. Η ευκαιρία μετρήθηκε tau 10,8 στις 10 Ιουνίου 2018, την ημέρα που σταμάτησε να μεταδίδεται πίσω στη Γη.
Η NASA συνέχισε να ακούει σήματα από το Opportunity για μήνες μέσω του Deep Space Network - ενός δικτύου κεραιών που επικοινωνούν με διαστημόπλοια σε όλο το ηλιακό σύστημα. Δεν ελήφθη κανένα σήμα και η Ευκαιρία κηρύχθηκε τελικά νεκρή τον Φεβρουάριο του 2019
- Εξερεύνηση του ηλιακού συστήματος της NASA: Rovers Explorer
- JPL: Mars Exploration Rovers
