Однако Sojourner продержался намного дольше гарантийного срока, заложив добрую традицию, которую продолжили и следующие марсоходы, а также дрон-вертолет Ingenuity.
Соджорнер (марсоход)
Марсоход Марс-3, 1971 год. Первый в истории эпизод мягкой посадки на Марс. АМС вошла в атмосферу, сбавила скорость, использовала все требуемые парашюты, избавилась от обтекателей и примарсианилась. Увы, дальше станция работала очень недолго — 14. За это время удалось передать часть первого снимка поверхности Марса, практически не содержащую полезной информации.
Причины выхода станции из строя потом долго изучались, но к единому мнению специалисты не пришли. Не всем удалось выйти даже на земную орбиту. Viking-1 и 2, 1976 год. Первые станции, успешно севшие на поверхность Марса и долго очень долго на ней работавшие.
Результаты «Викинг-2» были сопоставимы — станция работала до апреля 1980 года.
Mars Polar Lander должен был спуститься на планету. Кроме того, на спускаемом модуле имелись зонда-пенетраторы, которые на большой скорости должны были вонзиться в поверхность планеты и передать данные о составе грунта. Добравшись до Марса 23 сентября, аппарат Mars Climate Orbiter потерпел аварию при выходе на орбиту вокруг планеты. Поиски сигнала в течение полутора месяцев, в том числе с межпланетной станции, результата не дали. По итогам этого провала в дальнейшем было решено отказаться от такого метода исследования, когда используется два аппарата в связке — спускаемый и орбитальный. Неудача одного губит всю миссию. Beagle — 2 — еще одна неудача Посадочный модуль Бигль-2 был разработан британскими учеными, а название ему было дано в честь корабля, на котором путешествовал Чарльз Дарвин. Миссия «Марс-экспресс» стартовала в 2003 году, но завершилась полной неудачей — модуль сел на Марс, но связь с ним не состоялась. Лишь в 2015 году, спустя 12 лет, на снимках, сделанный одним из орбитальных аппаратов НАСА, Бигль-2 был опознан и стало понятно, почему он не вышел на связь после посадки.
Солнечные батареи модуля должны были раскрылись полностью, чтобы радиоантенна могла принимать команды со спутника-ретранслятора и передавать данные. Однако панели раскрылись лишь частично, загородив антенну, и аппарат не смог ничего принять или передать, превратившись в очередной памятник. Сразу несколько запущенных марсоходов успешно достигли Марса и также успешно выполнили свои задачи, а некоторые из них и сейчас работают. Марсоход Спирит сел на планету 4 января 2004 года, и планировалась его работа в течение 90 солов, за которые ему нужно было преодолеть около 600 метров. Однако на деле марсоходу помог ветер, сдувавший пыль с солнечных батарей, благодаря чему выработка электроэнергии стала эффективнее, чем планировалось. В итоге Спирит вместо 600 метров преодолел 7. В последнее время своей работы марсоход использовали как стационарную платформу, так как 1 мая 2009 года он застрял в дюне и вызволить его оттуда не смогли. Несмотря на это, марсоход оставался на связи и продолжал исследования, хотя перемещаться не мог. Любопытно, что название «Спирит» марсоходу дала русская девочка, которая родилась в Сибири, но была удочерена американцами. Когда НАСА проводило конкурс, это название победило.
Марсоходы Sojourner маленький , Opportunity средний и Curiocity большой Марсоход Opportunity Марсоход Оппортьюнити сел на поверхность Марса 25 января 2004 года, через 3 недели после Спирита, но по долготе это место было смещено на 180 градусов. Этот марсоход по конструкции практически идентичен Спириту, то есть их можно считать близнецами.
Научные результаты Получив несколько изображений неба при различном положении светила, учёные смогли определить, что радиус частиц в составе розовой дымки составляет около 1 микрометра. Судя по цвету, грунт богат гидроксидом железа, что говорит в пользу теории о теплом влажном климате в прошлом. Pathfinder нёс на своём борту несколько магнитов для оценки магнитной составляющей марсианской пыли. В конце концов, все кроме одного магнита покрылись пылью. Так как самый слабый магнит не собрал на себе ни частички грунта, был сделан вывод, что воздушная пыль не содержит чистый магнетит магнитный железняк или оксимагнетитов. Вероятно, оседание пыли было спровоцировано оксидом железа Fe2O3. Позднее, используя более простые инструменты, марсоход Спирит обнаружил, что только наличие магнетита может объяснить магнитные свойства пыли и почвы Марса.
Ежедневное отслеживание доплеровского смещения и менее частое измерение расстояния между космическим аппаратом и станциями дальней космической связи во время сеансов связи позволило определить положение марсианской станции и направление оси вращения Марса. Полученные данные, с учётом сведений ранее полученных спускаемыми аппаратами Викинг , позволили втрое улучшить определение прецессионной константы Марса. Определённая степень прецессии согласуется с гипотезой что негидростатическая составляющая полюсного момента инерции вызвана существованием огромного вулканического нагорья Фарсида. Вычислено что радиус металлического ядра Марса составляет от 1300 до 2000 км. Научные результаты дали дополнительные подтверждения гипотезы о том, что когда-то Марс был более «влажным и тёплым». Sojourner исследует камни Sojourner отправляется к камню « Йоги » выделен кругом Марсоход начал исследовать первый камень на третий сол. Камень получил название « Барнакл-Билл » англ.
Изначально исследователи рассчитывали, что длительность экспедиции составит всего семь солнечных дней, максимум месяц, если повезет.
Однако на практике стойкость маленького марсохода превзошла ожидания его создателей. Вместо запланированной недели он проработал почти три месяца, за это время собрав невероятный объем информации. NASA Спустя восемьдесят три солнечных дня исследователи потеряли связь со станцией: комплекс антенны пришел в негодность. Несмотря на то, что сам «Соджорнер» находился в полном порядке, инженеры больше не могли контролировать марсоход. Однако миссия Mars Pathfinder завершилась на позитивной ноте: благодаря находкам храброго робота ученые смогли сделать вывод, что когда-то давно на поверхности Марса существовала вода.
Все марсоходы, побывавшие на Красной планете
На создание и запуск аппаратов NASA выделило около полутора лет. В 2001-м году инженеры приступили к работе. Итак, давайте поговорим о конструкции марсоходов и их полезной нагрузке. Как я уже сказал, базовой платформой для MER-1 и MER-2 стала Афина: шестиколёсный аппарат с солнечными панелями и роботизированным манипулятором.
Масса роверов по сравнению с предшественником, крошкой Соджорнером, возросла в семь раз и достигла почти 180-ти килограмм. Аппараты могли развивать скорость до трёх метров в минуту и перемещаться по каменистой местности благодаря особой конструкции колёс. Поговорим немного об инструментах.
Панорамная камера На отдельной мачте располагалась стереокамера PanCam: она состояла из двух глаз — отдельных камер, и обеспечивала обзор в 360 градусов. Разрешение каждой из камер — 1024х1024 пикселя, матрица была способна получать только чёрно-белые снимки. Однако имелось стандартное для сегодняшних миссий колесо с восемью цветными фильтрами.
Именно объединение пропущенного через фильтры света позволяло учёным создавать полноценные цветные фотографии и панорамы. У левого была возможность получать изображения вообще без фильтров. А ещё обе камеры имели специальную шторку: она использовалась для прямых наблюдений Солнца.
Расположенные на выдвинутой мачте, камеры находились на высоте в 130 сантиметров от поверхности планеты. Навигационные камеры Для навигации использовались 6 отдельных камер, которые тоже располагались стереопарами: это позволяло получать более объёмное изображение и заранее отмечать опасные для марсоходов участки. Поле зрения камер равнялось 120-ти градусам, то есть суммарно три пары давали полный обзор в 360 градусов.
Последняя, девятая камера, использовалась для научных исследований, о ней мы поговорим позже. Калибровочная пластина Для калибровки снимков инженеры установили на марсоходе специальную пластину. На ней находились полосы различных оттенков серого, а также четыре дополнительных цвета.
Всё это — металл различной отражательной способности. Зная реальные цвета этих элементов, учёные при обработке снимков могли калибровать цвета и понимать, как человеческий глаз воспринимал бы окружение в атмосфере марса. Отдельная башенка по центру?
На табличке на 17-ти языках было нанесено слово Марс. А в зеркальных полосках по краям должно было отражаться марсианское небо. Rock Abrasion Tool Представляя в уме геолога, вы наверняка подумаете о молоточке в его руках.
Обязательный инструмент, который позволяет заглянуть под поверхностные слои камней и пород. Однако на марсоходе полноценный молоток установить не удастся, поэтому инженеры придумали RAT. Rock Abrasion Tool или шлифовочный инструмент.
Он состоял из двух вращающихся дробилок с бриллиантовыми наконечниками и был способен создавать отверстия 45-ти мм в диаметре и 5-ти мм в глубину. Если порода жесткая, вроде вулканического базальта, сверление занимало до двух часов. На более мягких породах иногда хватало и одного часа.
Чем хороши просверленные отверстия — так это тем, что вы тут же можете сравнить свежую обнажённую породу с более старой поверхностной. Для начала можно провести обычный визуальный осмотр. В работу вступала та самая девятая камера-микроскоп.
Манипулятор прижимал камеру к исследуемой поверхности, а та получала фотографии с увеличением до 30 микрон — немного больше толщины человеческого волоса. Если немного переместить камеру и получить снимок под другим углом, мы можем создать стереоизображение. Единственный минус: собственного источника освещения у камеры не было, приходилось полагаться на естественный свет в марсианской атмосфере.
Альфа-спектрометр После визуального осмотра наши геологи принимались за изучение химического состава пород. Для этого на манипуляторе был установлен рентгеновский альфа-спектрометр APXS. APXS содержал шесть небольших радиоактивных источников, которые бомбардировали образец альфа-частицами ядра гелия и рентгеновскими лучами.
В отличие от своих четырехкилограммовых предшественников, «братья» имели уже солидные габариты — 1,6 на 2,3 метра при весе 185 килограмм каждый. Передвигались они, как и «Соджонер», на шести колесах. Основная «профессия» этих марсоходов — минералогия: их научили бурить грунт, анализировать образцы камней и пыли, поставили на них камеры для макросъемки — в общем, ученые видели Марс буквально своими глазами и почти что трогали его своими руками — с тем лишь нюансом, что сигнал между планетами идет от пяти до двадцати минут в одну сторону… Панорама холма Матиевича, сфотографированная марсоходом Opportunity. Фото: NASA «Кьюриосити»: миссия продолжается И вот, наконец, наш юбиляр — «Кьюриосити» «Любознательность» , севший на Марс в августе 2012 года и до сих пор благополучно там работающий. Аппарат стал первым, кому удалось обнаружить на Марсе органику — хлорсодержащие органические соединения. Скорее всего, впрочем, они прилетели вместе с каким-то метеоритом. Кстати: Почти одновременно с «Кьюриосити» к Марсу должен был прибыть российский «Фобос-грунт», предназначенный для работы на спутнике Красной планеты, однако этому проекту повезло меньше.
Вместо отлета к Фобосу аппарат лег на низкую околоземную орбиту и вскоре сгорел в атмосфере, повторив судьбу своего предшественника, аппарата «Марс-96». Сейчас в России работают над подготовкой запуска марсохода «Марс-Астер», прошедшего испытания еще в 1994 году.
Каждая система космического аппарата тщательно тестируется, проверяется его идеальное рабочее состояние, прежде чем его подготовят к отправке с Земли. Миссии-близнецы «Спирит» и «Оппортьюнити» были одними из самых сложных космических аппаратов, построенных на то время, они воплотили в себе почти миллиард инвестированных НАСА долларов. Марсоходы имели 62 щёточных двигателя, управлявших вращением и поворотами колёс, движением манипулятора, поворотом камер; кроме того, они направляли антенну на Землю и выполняли различные развёртывания после посадки. Марсоход подвергся тщательному тестированию, имитировавшему суровые условия, с которыми он столкнётся на Марсе в роли полевого геолога.
В частности, критичными были действия, включающие в себя пиротехнику, так как взрывные волны могут нанести повреждения хрупким углеродным компонентам внутри двигателей. Тем вечером, когда мои коллеги занимались тестированием самого марсохода, мне было поручено проверить целостность двигателей в шлифовальной установке Rock Abrasion Tool RAT , прикреплённой к манипулятору «Спирита». Однако мы можем контролировать их внутреннее состояние, исследуя электрические показатели. Для этого используется устройство под названием break-out-box: мы отсоединяем двигатель от космического аппарата и подключаем его к внешнему источнику питания и ленточному самописцу. При запуске у работоспособного двигателя диаграмма будет показывать плавное экспоненциальное снижение электрического тока, а все проблемы будут проявляться в виде скачков сигнала. Этот тест я проводил бесчисленное количество раз.
В период функционирования он занимался анализом химического состава находящихся поблизости скал и трансляцией полученных данных на Землю. На основе полученной от марсохода информации учёные сделали вывод о том, что Красная планета потенциально пригодна для жизни. Первый марсоход, работавший за счёт размещённых в конструкции солнечных батарей, является предком современных аппаратов, таких как Curiosity исследует Марс почти 10 лет и Perseverance прибыл на Красную планету в начале 2021 году в сопровождении миниатюрного вертолёта Ingenuity. Все эти марсоходы являются частью масштабной программы, в рамках которой для изучения сложной истории Марса используются посадочные, орбитальные и другие аппараты.
Состоялся последний сеанс связи с марсоходом Соджорнер
Лёгкий Соджорнер стал первым планетоходом, действующей за пределами системы Земля-Луна. Марсоход Sojourner сделал этот снимок на третьи сутки пребывания на Марсе. Прибор установлен в трех поколениях марсоходов NASA, начиная с ровера "Соджорнер", проработавшего на Красной планете несколько месяцев в 1997-м. «Соджорнер» — марсоход космического агентства НАСА, запущенный в рамках программы «Марс Патфайндер». Фото Красной планеты полученное с посадочного модуля Pathfinder, который доставил на поверхность Марса самый первый марсоход Sojourner.
Тайна красной планеты: марсоходы, которые добрались до Марса
Соджорнер является роботизированная марсохода, который приземлился в Ареса канале в Равнина Хриса области четырехугольника Oxia Palus 4 июля 1997 года Соджорнер. Название марсохода, Соджорнер, дословно означает «временный житель» или «проезжий», оно было дано победителем голосования — 12-летним мальчиком из штата Коннектикут, США. Марсоход Rosalind Franklin не состоявшейся миссии ExoMars-2022 вместо российского спектрометра получит британский.
Миниатюрный марсоход Соджорнер
Вы там скоро? Он доставил на Красную планету стационарную платформу, а также Sojourner — первый в истории марсоход. После потери в 1992 году весьма дорогостоящего аппарата Mars Observer, руководство NASA приняло решение внедрить новую политику под названием «Быстрее, лучше, дешевле» Faster, better, cheaper. В ее рамках организация приступила к проектированию новой марсианской миссии. Ее основным отличием от предшественников должна была стать намного меньшая цена при сохранении прежней научной отдачи. Так на свет появился проект под названием Mars Pathfinder. Его основной задачей было доказательство жизнеспособности новой стратегии NASA. Mars Pathfinder стал первым со времен Viking американским аппаратом, предназначенным для посадки на Марс. За сумму в 265 млн долларов это примерно в 13 раз меньше затрат на проект Viking, если учитывать инфляцию NASA собиралось доставить на Красную планету платформу с научными приборами, а также небольшой колесный аппарат-демонстратор под названием Sojourner. В случае успеха последнего, NASA планировала построить более сложные марсоходы, которые смогли бы выполнять полноценные научные исследования и в будущем даже заняться поиском марсианской жизни. Стационарная платформа Mars Pathfinder имела массу 370 кг 584 кг с учетом теплозащитного экрана, парашюта и других компонентов посадочной системы.
Ее научное оснащение состояло из трех приборов: стереоскопической камеры, альфа-протон-рентгеновского спектрометра и метеостанции, предназначенной для сбора данных о давлении, скорости ветра и температуры.
На концептуальных рисунках NASA особенно выделяются шипованные колёса Sojourner, обеспечивающие устойчивость на марсианской местности. На самом деле в зоне посадки оказалось гораздо больше камней, чем ожидалось, что предоставило марсоходу множество объектов для исследования. Прекрасные цветные изображения, которые Sojourner отправлял обратно на Землю и благодаря которым прославился, были сделаны с использованием единственного объектива KAI-037M на его задней части. Тем не менее, наиболее удивительной особенностью Sojourner была его плоская верхняя поверхность, покрытая солнечными панелями цвета голубого металлика, что придавало марсоходу вид гигантского жука. А шесть маленьких, шипованных колёс сделали бы его идеальным кандидатом для участия в «Битвах роботов» британское телевизионное шоу — прим. Поскольку ранее подобные миссии никогда не проводились, надежды на успех Sojourner были не слишком высокими.
Многие участники миссии считали, что, если марсоход и удастся запустить, то он не проработает слишком долго, выйдя из строя после преодоления всего нескольких десятков метров в течение примерно семи марсианских дней или солов — такова была его запланированная продолжительность работы. Однако после успешной посадки на поверхность Красной планеты 4 июля 1997 года Sojourner превзошёл все ожидания, проработав более чем в 10 раз дольше, чем планировалось. Посадочный модуль Mars Pathfinder совершил посадку в районе, называемом Долина Арес — которая, кстати, не имеет ничего общего с местом, откуда Уотни вытаскивает марсоход в фильме «Марсианин». Долина Арес, по сути, представляет собой высохшие остатки огромного канала, сформированного на марсианской поверхности миллиарды лет назад разрушительными наводнениями. В отличие от современных марсоходов, по сути являющихся полноценными научными лабораториями на колёсах, Sojourner имел на борту всего несколько научных инструментов. Несмотря на то, что его предназначение, в основном, заключалось в доказательстве возможности осуществления подобного проекта, марсоход, тем не менее, достиг впечатляющих результатов своими ограниченными средствами. Изображение: Andrey Simonenko Dreamstime Когда Pathfinder отправил первые изображения, на них можно было увидеть оранжево-коричневый ландшафт, усеянный валунами, некоторые из которых были довольно крупными, и практически все имели признаки перемещения, трещин и повреждений под воздействием водных потоков, которые когда-то протекали по долине.
Эти изображения вызвали настоящий восторг — в частности потому, что Pathfinder был одной из первых настоящих космических миссий эпохи интернета. Когда NASA начало ежедневно публиковать снимки, к ним было так много интереса, что нагрузка на молодой интернет заметно увеличилась. Люди по всему миру смотрели и скачивали изображения сразу же после их появления, придавая миссии невероятную публичную значимость и показывая, что существует огромный интерес к подлинным изображениям, присылаемым из далёких миров. Многие поклонники космоса скачивают необработанные изображения, присылаемые Curiosity и Perseverance, чтобы создавать красивые панорамы и пейзажи. Именно из-за тех ранних фотографий, сделанных Sojourner, многие начали заниматься обработкой изображений. По мере увеличения уверенности инженеров в навигации в тонкой атмосфере Марса и исследовании его поверхности удалённо, размеры марсоходов стали увеличиваться. Sojourner был размером примерно с микроволновую печь, в то время как современные марсоходы Curiosity и Perseverance по своим габаритам ближе к автомобилю.
Они были настолько чёткими и ясными для своего времени, что просто глядя на них, люди чувствовали, будто они перенеслись на Марс. Неудивительно, что они имеют крайне низкое разрешение по сравнению с изображениями, присылаемыми более современными марсоходами. Снимки от Curiosity и Perseverance значительно превосходят их по качеству, каждый из них имеет размер в множество мегабайт. И тем не менее, эти зернистые, искажённые виды на марсианскую поверхность, сделанные Sojourner, до сих пор кажутся красивыми открытками от робота-туриста, бродящего по чужому миру.
Масса марсохода см. Шесть двигателей вращают колёса, по одному на каждое колесо, 4 задают направление движения и последний поднимает и опускает спектрометр. Марсоход был оборудован шестью колёсами диаметром 13 см, каждое из которых способно вращаться самостоятельно. Мощности батареи хватало для работы аппарата в течение нескольких часов в день даже в пасмурную погоду.
Кроме того, в марсоходе имелось три радиоизотопных элемента с несколькими граммами плутония-238 для поддержания необходимой температуры в электронном блоке. Связь с Землёй марсоход поддерживал через посадочную станцию. Антенна марсохода была рассчитана передавать данные на расстояние до 0,5 км. Марсоход был оборудован тремя камерами — передней стереосистемой и задней одинарной камерой. Спектрометр мог определять элементный состав пород Марса и пыли, за исключением такого элемента, как водород. Управление Соджорнером осуществлялось с помощью 8-разрядного процессора Intel 80C85, работающего на частоте 2 МГц производительность 0,1 MIPS , объём оперативной памяти составлял 512 КБ, также имелся твердотельный накопитель на флеш памяти объёмом 176 КБ.
Каждая батарея содержала по три ячейки на основе литий- тионилхлорида Li-SOCl2. Рабочее напряжение — 8-11 В. Вес одной ячейки — 118 г. Масса марсохода см.
Шесть двигателей вращают колёса, по одному на каждое колесо, 4 задают направление движения и последний поднимает и опускает спектрометр. Марсоход был оборудован шестью колёсами диаметром 13 см, каждое из которых способно вращаться самостоятельно. Мощности батареи хватало для работы аппарата в течение нескольких часов в день даже в пасмурную погоду. Связь с Землёй марсоход поддерживал через посадочную станцию.
Марсоход «Perseverance» на пути к Марсу
С этим посадочным модулем на Марсе оказался и миниатюрный марсоход Sojourner. И, пожалуй, самое главное — миссия Pathfinder и Sojourner доказала возможность посадить и эксплуатировать марсоход на Красной Планете. Марсоходы решили разместить внутри корпуса, аналогичного тому, который был использован в миссии Mars Pathfinder 1997 года. Прошел год с тех пор, как марсоход Perseverance преодолел 471 млн км и опустился на поверхность Марса. Панорама из фотографий, переданных спускаемой станцией «Патфайндер».Посадка состоялась 4 июля 1997 года в Долине канал на Марсе, который, возможно. Результаты, которые приходят медленно В рамках миссии "Тяньвэнь-1" на планету Марс 14 мая 2021 года совершил посадку китайский марсоход "Чжуронг".
Новое изображение NASA представило печальную судьбу китайского марсохода
The Sojourner Rover has been selected as "The Cool Robot Of The Week" for December 2-8, 1996. The Sojourner Rover has been selected as "The Cool Robot Of The Week" for December 2-8, 1996. Читать все последние новости на тему: Марсоход Perseverance. в 1997 году приземлился с марсоходом Sojourner и несколькими инструментами на борту для изучения поверхности Марса.