Chassis ya udadisi. Kuna nini ndani ya Curiosity rover

Mnamo Agosti 6, 2012, chombo cha anga za juu cha Curiosity kilitua kwenye uso wa Mihiri. Katika kipindi cha miezi 23 ijayo, rover itasoma uso wa sayari, muundo wake wa madini na wigo wa mionzi, kutafuta athari za maisha, na pia kutathmini uwezekano wa kutua kwa mtu.

Mbinu kuu ya utafiti ni kutafuta miamba ya kuvutia na kamera azimio la juu. Ikiwa yoyote itaonekana, rover huwasha mwamba chini ya uchunguzi na laser kutoka mbali. Matokeo uchambuzi wa spectral huamua ikiwa ni muhimu kuchukua manipulator na darubini na spectrometer ya X-ray. Udadisi unaweza kisha kutoa na kupakia sampuli katika mojawapo ya sahani 74 za maabara kwa uchambuzi zaidi.

Pamoja na kifurushi chake kikubwa cha mwili na wepesi wa nje, kifaa hicho kina uzito wa gari la abiria (kilo 900) na uzani wa kilo 340 kwenye uso wa Mirihi. Vifaa vyote vinaendeshwa na nishati ya kuoza ya plutonium-238 kutoka kwa jenereta ya thermoelectric ya Boeing radioisotope, ambayo ina maisha ya huduma ya angalau miaka 14. Washa wakati huu inazalisha 2.5 kWh ya nishati ya joto na 125 W ya nishati ya umeme; baada ya muda, pato la umeme litapungua hadi 100 W.

Kuna aina kadhaa tofauti za kamera zilizowekwa kwenye rover. Kamera ya Mast ni mfumo wa kamera mbili zisizo na usawa zenye uonyeshaji wa rangi wa kawaida ambao unaweza kupiga picha (ikiwa ni pamoja na stereoscopic) yenye ubora wa pikseli 1600x1200 na, ambayo ni mpya kwa rovers za Mars, kurekodi mtiririko wa video wa 720p uliobanwa na maunzi (1280x720). Ili kuhifadhi nyenzo zinazosababisha, mfumo una gigabytes 8 za kumbukumbu ya flash kwa kila kamera - hii inatosha kuhifadhi picha elfu kadhaa na masaa kadhaa ya kurekodi video. Picha na video huchakatwa bila kupakia kielektroniki cha kudhibiti Udadisi. Licha ya mtengenezaji kuwa na usanidi wa kukuza, kamera hazina zoom kwa sababu hapakuwa na wakati uliobaki wa majaribio.

Mchoro wa picha kutoka MastCam. Panorama za rangi za uso wa Mirihi zinapatikana kwa kuunganisha picha kadhaa. MastCams zitatumika sio tu kuburudisha umma na hali ya hewa ya sayari nyekundu, lakini pia kusaidia katika kurejesha sampuli na harakati.

Pia iliyoambatanishwa na mlingoti ni sehemu ya mfumo wa ChemCam. Hii ni spectrometer ya utoaji wa cheche za laser na kitengo cha kupiga picha ambacho hufanya kazi kwa jozi: baada ya kuyeyusha kiasi kidogo cha mwamba chini ya utafiti, pigo la laser ya 5-nanosecond inachambua wigo wa mionzi ya plasma inayotokana, ambayo itaamua muundo wa msingi wa sampuli. Hakuna haja ya kupanua manipulator.

Azimio la vifaa ni mara 5-10 zaidi kuliko ile iliyowekwa kwenye rovers za awali za Mars. Kutoka umbali wa mita 7, ChemCam inaweza kuamua aina ya miamba inayochunguzwa (k.m., volkeno au mchanga), muundo wa udongo na miamba, kufuatilia vipengele vinavyotawala, kutambua barafu na madini yenye molekuli za maji katika muundo wa fuwele, kupima dalili za mmomonyoko rocks, na usaidizi wa kuona katika uchunguzi wa miamba kwa mkono wa roboti.

Gharama ya ChemCam ilikuwa dola milioni 10 (chini ya nusu ya asilimia ya gharama nzima ya msafara). Mfumo huu una laser kwenye mlingoti na spectrographs tatu ndani ya nyumba, mionzi ambayo hutolewa kupitia mwongozo wa mwanga wa fiber optic.

Picha ya Lenzi ya Mikono ya Mirihi imewekwa kwenye kigeuzi cha rova, chenye uwezo wa kuchukua picha zenye ukubwa wa pikseli 1600 × 1200, ambapo maelezo ya mikromita 12.5 yanaweza kuonekana. Kamera ina taa nyeupe ya nyuma ya kufanya kazi mchana na usiku. Mwangaza wa ultraviolet ni muhimu ili kuchochea utoaji wa madini ya carbonate na evaporite, uwepo wa ambayo inaonyesha kwamba maji yalishiriki katika malezi ya uso wa Mars.

Kwa madhumuni ya kuchora ramani, kamera ya Mars Descent Imager (MARDI) ilitumiwa, ambayo ilirekodi picha za saizi 1600 × 1200 kwenye gigabytes 8 za kumbukumbu ya flash wakati wa kushuka kwa kifaa. Mara tu kilomita chache zilipobaki kwenye uso, kamera ilianza kuchukua picha za rangi tano kwa sekunde. Data iliyopatikana itafanya uwezekano wa kuunda ramani ya makazi ya Udadisi.

Kwenye pande za rover kuna jozi mbili za kamera nyeusi na nyeupe na angle ya kutazama ya digrii 120. Mfumo wa Hazcams hutumiwa wakati wa kufanya ujanja na kupanua manipulator. mlingoti huhifadhi mfumo wa Navcams, ambao una kamera mbili nyeusi na nyeupe na pembe ya kutazama ya digrii 45. Programu za rover huendelea kuunda ramani ya 3D yenye umbo la kabari kulingana na data kutoka kwa kamera hizi, na kuiruhusu kuepuka migongano na vikwazo visivyotarajiwa. Moja ya picha za kwanza kutoka kwa Curiosity ni picha kutoka kwa kamera ya Hazcam.

Kituo cha ufuatiliaji kiliwekwa kwenye rover ili kupima hali ya hewa. mazingira(Kituo cha Ufuatiliaji wa Mazingira cha Rover), ambacho hupima shinikizo, joto la anga na uso, kasi ya upepo na mionzi ya ultraviolet. REMS inalindwa dhidi ya vumbi la Martian.

ChemCam ni seti ya zana za kufanya uchanganuzi wa kemikali wa mbali wa sampuli mbalimbali. Kazi inaendelea kama ifuatavyo: laser hupiga risasi mfululizo kwenye kitu kinachojifunza. Wigo wa mwanga unaotolewa na mwamba unaoyeyuka huchambuliwa. ChemCam inaweza kusoma vitu vilivyo umbali wa hadi mita 7 kutoka kwake. Gharama ya kifaa ilikuwa karibu dola milioni 10 (matumizi ya ziada ya dola milioni 1.5). Katika hali ya kawaida, laser inalenga kitu moja kwa moja.
MastCam: mfumo unaojumuisha kamera mbili, na ina vichujio vingi vya spectral. Inawezekana kuchukua picha katika rangi ya asili na ukubwa wa saizi 1600 × 1200. Video yenye azimio la 720p (1280 × 720) inapigwa risasi hadi fremu 10 kwa sekunde na inabanwa na maunzi. Kamera ya kwanza ni Kamera ya Angle ya Kati (MAC), ina urefu wa 34 mm na uwanja wa maoni wa digrii 15, pixel 1 ni sawa na cm 22 kwa umbali wa kilomita 1.
Kamera ya Angle Nyembamba (NAC), ina urefu wa kuzingatia wa 100 mm, uwanja wa mtazamo wa digrii 5.1, pixel 1 ni sawa na 7.4 cm kwa umbali wa kilomita 1. Kila kamera ina GB 8 ya kumbukumbu ya flash, ambayo ina uwezo wa kuhifadhi picha mbichi zaidi ya 5,500; Kuna usaidizi wa ukandamizaji wa JPEG na ukandamizaji usio na hasara. Kamera zina kipengele cha autofocus ambacho huwaruhusu kuzingatia vitu kutoka 2.1m hadi infinity. Licha ya mtengenezaji kuwa na usanidi wa kukuza, kamera hazina zoom kwa sababu hapakuwa na wakati uliobaki wa majaribio. Kila kamera ina kichujio kilichojengewa ndani cha RGB Bayer na vichujio 8 vya IR vinavyoweza kubadilishwa. Ikilinganishwa na kamera ya panoramiki kwenye Spirit and Opportunity (MER) inayonasa picha za rangi nyeusi na nyeupe za pikseli 1024 x 1024, MAC MastCam ina mwonekano wa angular mara 1.25 na NAC MastCam ina mwonekano wa angular mara 3.67.
Picha ya Lenzi ya Mikono ya Mirihi (MAHLI): Mfumo huu una kamera iliyowekwa kwenye mkono wa roboti wa rover na hutumika kupiga picha ndogo za mawe na udongo. MAHLI inaweza kupiga picha ya pikseli 1600 × 1200 na mwonekano wa hadi 14.5 µm kwa pikseli. MAHLI ina urefu wa kuzingatia wa 18.3mm hadi 21.3mm na uwanja wa mtazamo wa digrii 33.8 hadi 38.5. MAHLI ina mwangaza wa LED nyeupe na UV kwa uendeshaji gizani au kwa kutumia taa za fluorescent. Mwangaza wa ultraviolet ni muhimu ili kuchochea utoaji wa madini ya carbonate na evaporite, uwepo wa ambayo inaonyesha kwamba maji yalishiriki katika malezi ya uso wa Mars. MAHLI huzingatia vitu vidogo kama 1mm. Mfumo unaweza kuchukua picha nyingi kwa msisitizo wa usindikaji wa picha. MAHLI inaweza kuhifadhi picha mbichi bila kupoteza ubora au kubana faili ya JPEG.
MSL Mars Descent Imager (MARDI): Wakati wa kushuka kwenye uso wa Mirihi, MARDI ilisambaza picha ya rangi ya pikseli 1600 × 1200 na muda wa kufichua wa 1.3 ms, kamera ilianza kupiga kwa umbali wa kilomita 3.7 na kuishia kwa umbali wa Mita 5 kutoka kwa uso wa Mars, ilichukua picha ya rangi kwa mzunguko wa muafaka 5 kwa sekunde, risasi ilidumu kama dakika 2. Pikseli 1 ni sawa na mita 1.5 kwa umbali wa kilomita 2, na 1.5 mm kwa umbali wa mita 2, angle ya kutazama kamera ni digrii 90. MARDI ina 8GB ya kumbukumbu ya ndani inayoweza kuhifadhi zaidi ya picha 4000. Picha kutoka kwa kamera zilifanya iwezekane kuona ardhi inayozunguka kwenye tovuti ya kutua. JunoCam, iliyoundwa kwa ajili ya chombo cha anga cha juu cha Juno, inategemea teknolojia ya MARDI.
Kipimo cha X-ray chembe chembe za alpha (APXS): Kifaa hiki kitaangazia chembe za alpha na kulinganisha mwonekano wa X-ray ili kubaini utungo wa msingi wa mwamba. APXS ni aina ya Particle-Induced X-ray Emission (PIXE), ambayo ilitumika hapo awali katika Mars Pathfinder na Mars Exploration Rovers. APXS ilitengenezwa na Shirika la Anga la Kanada. MacDonald Dettwiler (MDA) - Kampuni ya anga ya Kanada inayounda Canadarm na RADARSAT inawajibika kwa muundo na ujenzi wa APXS. Timu ya maendeleo ya APXS inajumuisha wanachama kutoka Chuo Kikuu cha Guelph, Chuo Kikuu cha New Brunswick, Chuo Kikuu cha Western Ontario, NASA, Chuo Kikuu cha California, San Diego na Chuo Kikuu cha Cornell.
Ukusanyaji na Ushughulikiaji kwa Uchambuzi wa Miamba ya In-Situ (CHIMRA): CHIMRA ni ndoo ya sentimeta 4x7 inayoinua udongo. Katika mashimo ya ndani ya CHIMRA, huchujwa kwa njia ya ungo na kiini cha microns 150, ambayo husaidiwa na kazi ya utaratibu wa vibrating, ziada huondolewa, na sehemu inayofuata inatumwa kwa kuchuja. Kwa jumla, kuna hatua tatu za sampuli kutoka kwa ndoo na kupepeta udongo. Matokeo yake, poda kidogo ya sehemu inayohitajika inabakia, ambayo hutumwa kwenye chombo cha udongo kwenye mwili wa rover, na ziada hutupwa mbali. Matokeo yake, safu ya 1 mm ya udongo hupokelewa kutoka kwenye ndoo nzima kwa ajili ya uchambuzi. Poda iliyoandaliwa inasomwa na vifaa vya CheMin na SAM.
CheMin: Kemia huchunguza utungaji wa kemikali na madini kwa kutumia fluorescence ya X-ray na diffraction ya X-ray. CheMin ni moja ya spectrometers nne. CheMin hukuruhusu kuamua wingi wa madini kwenye Mirihi. Chombo hicho kilitengenezwa na David Blake katika Kituo cha Utafiti cha Ames cha NASA na Maabara ya Jet Propulsion ya NASA. Rover itachimba miamba, na poda inayotokana itakusanywa na chombo. Kisha X-rays itaelekezwa kwenye poda, muundo wa fuwele wa ndani wa madini utaonekana katika muundo wa diffraction wa mionzi. Tofauti eksirei ni tofauti kwa madini tofauti, hivyo muundo wa diffraction itawawezesha wanasayansi kuamua muundo wa dutu. Taarifa kuhusu mwangaza wa atomi na muundo wa mtengano itanaswa na matrix iliyoandaliwa maalum ya E2V CCD-224 yenye ukubwa wa pikseli 600x600. Udadisi una seli 27 za kuchanganua sampuli; baada ya kusoma sampuli moja, kisanduku kinaweza kutumika tena, lakini uchanganuzi utakaofanywa juu yake hautakuwa na usahihi mdogo kwa sababu ya uchafuzi kutoka kwa sampuli ya awali. Kwa hivyo, rover ina majaribio 27 tu ya kusoma sampuli kikamilifu. Seli zingine 5 zilizofungwa huhifadhi sampuli kutoka kwa Dunia. Zinahitajika ili kupima utendaji wa kifaa katika hali ya Martian. Kifaa kinahitaji halijoto ya −60 digrii Selsiasi ili kufanya kazi, vinginevyo mwingiliano kutoka kwa kifaa cha DAN utaingilia kati.
Uchambuzi wa Sampuli huko Mihiri (SAM): Kitengo cha SAM cha ala kitachanganua sampuli dhabiti, vitu vya kikaboni na muundo wa angahewa. Chombo hiki kilitengenezwa na: Goddard Space Flight Center, Inter-Universitaire Laboratory, French CNRS na Honeybee Robotics, pamoja na washirika wengine wengi.
Kigunduzi cha tathmini ya mionzi (RAD): Kifaa hiki hukusanya data ili kukadiria kiwango cha miale ya usuli ambayo itaathiri washiriki katika safari za baadaye za Mihiri. Kifaa kimewekwa karibu kwenye "moyo" wa rover, na kwa hivyo huiga mwanaanga ndani. chombo cha anga. RAD ilikuwa chombo cha kwanza cha kisayansi kwa MSL kuwashwa, kikiwa bado katika mzunguko wa Dunia, na kurekodi miale ya usuli ndani ya kifaa - na kisha ndani ya rover wakati wa kazi yake kwenye uso wa Mirihi. Inakusanya data juu ya ukubwa wa aina mbili za mionzi: miale ya juu ya nishati ya galactic na chembe zinazotolewa na Jua. RAD ilitengenezwa nchini Ujerumani na Kusini Magharibi taasisi ya utafiti(SwRI) katika fizikia ya nje katika kundi la Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, kwa usaidizi wa kifedha kutoka Kurugenzi ya Misheni ya Mifumo ya Uchunguzi katika Makao Makuu ya NASA na Ujerumani.
Albedo Yenye Nguvu ya Neutroni (DAN): Albedo yenye Nguvu ya Neutroni (DAN) hutumika kugundua hidrojeni, barafu ya maji karibu na uso wa Mirihi, iliyotolewa na Shirika la Shirikisho la Anga (Roscosmos). Ni maendeleo ya pamoja ya Taasisi ya Utafiti wa Automation iliyopewa jina lake. N.L. Dukhov huko Rosatom (jenereta ya nyutroni ya kunde), Taasisi ya Utafiti wa Nafasi ya Chuo cha Sayansi cha Urusi (kitengo cha kugundua) na Taasisi ya Pamoja ya Utafiti wa Nyuklia (calibration). Gharama ya kutengeneza kifaa ilikuwa karibu rubles milioni 100. Picha ya kifaa. Kifaa hicho kinajumuisha chanzo cha nyutroni iliyopigwa na kipokea mionzi ya neutroni. Jenereta hutoa mipigo mifupi, yenye nguvu ya neutroni kuelekea uso wa Mirihi. Muda wa mapigo ni karibu 1 μs, nguvu ya flux ni hadi nyutroni milioni 10 na nishati ya 14 MeV kwa kila pigo. Chembe hupenya kwenye udongo wa Mirihi hadi kina cha m 1, ambapo huingiliana na viini vya vitu kuu vya kutengeneza miamba, kwa sababu hiyo hupungua na kufyonzwa kwa sehemu. Sehemu iliyobaki ya neutroni inaonyeshwa na kusajiliwa na mpokeaji. Vipimo sahihi vinawezekana hadi kina cha cm 50-70. Mbali na kuchunguza kikamilifu uso wa Sayari Nyekundu, kifaa kina uwezo wa kufuatilia asili ya asili ya mionzi ya uso (utafiti wa passive).
Kituo cha ufuatiliaji wa mazingira cha Rover (REMS): Seti ya vyombo vya hali ya hewa na kihisi cha urujuanimno vilitolewa na Wizara ya Elimu na Sayansi ya Uhispania. Timu ya utafiti, inayoongozwa na Javier Gómez-Elvira, wa Kituo cha Astrobiolojia (Madrid) inajumuisha Taasisi ya Hali ya Hewa ya Finland kama mshirika. Waliiweka kwenye mlingoti wa kamera ili kupima shinikizo la angahewa, unyevunyevu, mwelekeo wa upepo, halijoto ya hewa na ardhi, na mionzi ya ultraviolet. Sensorer zote ziko katika sehemu tatu: mikono miwili iliyounganishwa kwenye rover, Remote Sensing Mast (RSM), Sensor Ultraviolet (UVS) iliyoko kwenye mlingoti wa juu wa rover, na Kitengo cha Kudhibiti Ala (ICU) ndani ya mwili. REMS itatoa maarifa mapya kuhusu hali ya kihaidrolojia ya ndani, athari za uharibifu za mionzi ya urujuanimno, na maisha ya chinichini.
Kushuka kwa MSL na ala za kutua (MEDLI): Kusudi kuu la MEDL ni kusoma mazingira ya anga. Baada ya gari la kushuka na rover kupungua chini katika tabaka mnene za anga, ngao ya joto ilitenganishwa - katika kipindi hiki data muhimu juu ya. Mazingira ya Martian. Data hii itatumika katika misheni ya siku zijazo, na kuifanya iwezekane kubainisha vigezo vya anga. Wanaweza pia kutumika kubadilisha muundo wa lander katika misheni ya baadaye hadi Mihiri. MEDL ina vyombo vitatu kuu: Plugs za Sensor Integrated za MEDL (MISP), Mfumo wa Data ya Anga ya Kuingia kwenye Mirihi (MEADS), na Elektroniki za Usaidizi wa Kihisi (SSE).
Kamera za kuepusha hatari (Hazcams): Rover ina jozi mbili za kamera za urambazaji nyeusi na nyeupe zilizo kwenye ubavu wa gari. Zinatumika kuzuia hatari wakati rover inasonga na kuelekeza kwa usalama kidanganyifu kwenye miamba na udongo. Kamera huchukua picha za 3D (uwanja wa mtazamo wa kila kamera ni digrii 120) na kuunda ramani ya eneo mbele ya rover. Ramani zilizokusanywa huruhusu rover kuepuka migongano ya ajali na hutumiwa na programu ya kifaa kuchagua njia muhimu ya kushinda vikwazo.
Kamera za kusogeza (Navcams): Kwa urambazaji, rover hutumia jozi ya kamera nyeusi na nyeupe ambazo zimewekwa kwenye mlingoti ili kufuatilia mienendo ya rover. Kamera zina uga wa mtazamo wa digrii 45 na kuchukua picha za 3D. Azimio lao hukuruhusu kuona kitu cha sentimita 2 kwa saizi kutoka umbali wa mita 25.

Kwa hivyo unawezaje kuwasiliana na rover kwenye Mars? Fikiria juu yake - hata wakati Mars iko katika umbali wake mfupi zaidi kutoka kwa Dunia, ishara inahitaji kusafiri kilomita milioni hamsini na tano! Kweli huu ni umbali mkubwa. Lakini rova ndogo, iliyo upweke inawezaje kusambaza data yake ya kisayansi na picha nzuri za rangi kamili hadi sasa na kwa idadi kama hiyo? Kwa makadirio ya kwanza kabisa, inaonekana kama hii (nilijaribu sana, kwa kweli):

Kwa hivyo, katika mchakato wa kusambaza habari, kawaida "takwimu" tatu muhimu zinahusika - moja ya vituo vya mawasiliano vya anga Duniani, moja ya satelaiti za bandia za Mars, na, kwa kweli, rover yenyewe. Hebu tuanze na bibi kizee Dunia, na tuzungumze kuhusu vituo vya mawasiliano vya anga vya DSN (Deep Space Network).

Vituo vya mawasiliano vya anga

Yoyote ya misheni za anga NASA imeundwa ili kuhakikisha kwamba mawasiliano na chombo hicho yanawezekana kwa saa 24 kwa siku (au angalau wakati wowote iwezekanavyo) kimsingi) Kwa sababu, kama tunavyojua, Dunia inazunguka haraka sana mhimili mwenyewe, ili kuhakikisha mwendelezo wa ishara, pointi kadhaa zinahitajika ili kupokea/kusambaza data. Hizi ndizo pointi ambazo vituo vya DSN ni. Ziko kwenye mabara matatu na zimetenganishwa kutoka kwa kila mmoja kwa takriban digrii 120 za longitudo, ambayo huwaruhusu kuingiliana kwa sehemu ya maeneo ya chanjo ya kila mmoja na, kwa sababu ya hii, "kuongoza" chombo cha anga za juu masaa 24 kwa siku. Ili kufanya hivyo, wakati chombo kinaacha eneo la chanjo la moja ya vituo, ishara yake huhamishiwa kwa nyingine.

Moja ya majengo ya DSN iko nchini USA (Goldstone complex), ya pili iko Uhispania (karibu kilomita 60 kutoka Madrid), na ya tatu iko Australia (karibu kilomita 40 kutoka Canberra).

Kila moja ya tata hizi ina seti yake ya antena, lakini kwa suala la utendaji vituo vyote vitatu ni takriban sawa. Antena zenyewe zinaitwa DSS (Deep Space Stations), na zina nambari zao wenyewe - antena huko USA zina nambari 1X-2X, antena huko Australia - 3X-4X, na Uhispania - 5X-6X. Kwa hiyo, ikiwa unasikia "DSS53" mahali fulani, unaweza kuwa na uhakika kwamba tunazungumzia moja ya antenna za Kihispania.

Mchanganyiko huko Canberra hutumiwa mara nyingi kuwasiliana na waendeshaji wa Mars, kwa hivyo wacha tuzungumze juu yake kwa undani zaidi.

tata ina tovuti yake mwenyewe, ambapo unaweza kupata mengi kabisa habari ya kuvutia. Kwa mfano, hivi karibuni - Aprili 13 mwaka huu - antenna ya DSS43 itageuka miaka 40.

Kwa jumla, kituo cha Canberra kwa sasa kina antena tatu zinazofanya kazi: DSS-34 (kipenyo cha mita 34), DSS-43 (mita 70 ya kuvutia) na DSS-45 (tena mita 34). Bila shaka, zaidi ya miaka ya uendeshaji wa kituo hicho, antenna nyingine zilitumiwa, ambazo sababu mbalimbali zilitolewa nje ya huduma. Kwa mfano, antena ya kwanza kabisa, DSS42, ilistaafu mnamo Desemba 2000, na DSS33 (kipenyo cha mita 11) ilikataliwa mnamo Februari 2002, baada ya hapo ilisafirishwa hadi Norway mnamo 2009 ili kuendelea na kazi yake kama chombo cha kusoma anga. .

Antena ya kwanza ya kazi iliyotajwa, DSS34, ilijengwa mwaka wa 1997 na ikawa mwakilishi wa kwanza wa kizazi kipya cha vifaa hivi. Kipengele chake tofauti ni kwamba vifaa vya kupokea / kupeleka na kusindika ishara hazipatikani moja kwa moja kwenye sahani, lakini katika chumba kilicho chini yake. Hii ilifanya sahani kuwa nyepesi sana, na pia ilifanya iwezekanavyo kuhudumia vifaa bila kuacha uendeshaji wa antenna yenyewe. DSS34 ni antenna ya kiakisi, mchoro wa operesheni yake inaonekana kama hii:

Kama unaweza kuona, chini ya antenna kuna chumba ambacho usindikaji wote wa ishara iliyopokelewa hufanywa. Kwa antena halisi, chumba hiki kiko chini ya ardhi, kwa hivyo hutakiona kwenye picha.

DSS34, inayoweza kubofya

Tangaza:

Bendi ya X (7145-7190 MHz)
Bendi ya S (2025-2120 MHz)

Mapokezi:

Bendi ya X (8400-8500 MHz)
Bendi ya S (2200-2300 MHz)
Ka-band (GHz 31.8-32.3)

Usahihi wa nafasi: Kasi ya kugeuza:

2.0°/sekunde

Upinzani wa upepo:

Upepo wa mara kwa mara 72km/h
Usafiri +88km/h

DSS43(ambayo inakaribia kusherehekea ukumbusho wake) ni mfano wa zamani zaidi, uliojengwa mnamo 1969-1973, na kusasishwa mnamo 1987. DSS43 ndio antena kubwa zaidi ya kimfano inayoweza kusongeshwa ndani ulimwengu wa kusini ya sayari yetu. Muundo mkubwa, wenye uzito wa tani zaidi ya 3,000, huzunguka kwenye filamu ya mafuta kuhusu milimita 0.17 nene. Uso wa sahani una paneli za alumini 1272, na eneo la mita za mraba 4180.

DSS43, inayoweza kubofya

baadhi ya sifa za kiufundi

Tangaza:

Bendi ya X (7145-7190 MHz)
Bendi ya S (2025-2120 MHz)

Mapokezi:

Bendi ya X (8400-8500 MHz)
Bendi ya S (2200-2300 MHz)
Bendi ya L (1626-1708 MHz)
Bendi ya K (GHz 12.5)
Ku-band (GHz 18-26)

Usahihi wa nafasi:

ndani ya 0.005° (usahihi wa kuelekeza mahali angani)
ndani ya 0.25mm (usahihi wa harakati ya antenna yenyewe)

Kasi ya kugeuza:

0.25°/sekunde

Upinzani wa upepo:

Upepo wa mara kwa mara 72km/h
Usafiri +88km/h
Kasi ya juu inakadiriwa - 160 km/h

DSS45. Antenna hii ilikamilishwa mnamo 1986, na hapo awali ilikusudiwa kuwasiliana na Voyager 2, ambayo ilisoma Uranus. Inazunguka kwenye msingi wa pande zote na kipenyo cha mita 19.6, kwa kutumia magurudumu 4, mawili ambayo yanaendesha gari.

DSS45, inayoweza kubofya

baadhi ya sifa za kiufundi

Tangaza:

Bendi ya X (7145-7190 MHz)

Mapokezi:

Bendi ya X (8400-8500 MHz)
Bendi ya S (2200-2300 MHz)

Usahihi wa nafasi:

ndani ya 0.015° (usahihi wa kuelekeza mahali angani)
ndani ya 0.25mm (usahihi wa harakati ya antenna yenyewe)

Kasi ya kugeuza:

0.8°/sekunde

Upinzani wa upepo:

Upepo wa mara kwa mara 72km/h
Usafiri +88km/h
Kasi ya juu inakadiriwa - 160 km/h

Ikiwa tunazungumza juu ya kituo cha mawasiliano ya anga kwa ujumla, basi tunaweza kutofautisha kazi kuu nne ambazo lazima ifanye:
Telemetry- kupokea, kusimbua na kuchakata data ya telemetry inayotoka vyombo vya anga. Kwa kawaida data hii huwa na taarifa za kisayansi na uhandisi zinazotumwa kupitia kiungo cha redio. Mfumo wa telemetry hupokea data, hufuatilia mabadiliko yake na kufuata kawaida, na kuipeleka kwa mifumo ya uthibitishaji au vituo vya kisayansi vinavyoichakata.
Kufuatilia- mfumo wa ufuatiliaji lazima utoe uwezekano wa mawasiliano ya njia mbili kati ya Dunia na chombo, na kufanya mahesabu ya eneo lake na vector ya kasi kwa nafasi sahihi ya satelaiti.
Udhibiti- huwapa wataalamu fursa ya kusambaza amri za udhibiti kwa chombo.
Ufuatiliaji na udhibiti- inakuwezesha kudhibiti na kusimamia mifumo ya DSN yenyewe

Inafaa kumbuka kuwa kituo cha Australia kwa sasa kinahudumia vyombo vya anga 45, kwa hivyo ratiba yake ya wakati wa kufanya kazi imedhibitiwa wazi, na unaweza kupata. Muda wa ziada si rahisi sana. Kila antena pia ina uwezo wa kiufundi wa kutumikia hadi vifaa viwili tofauti kwa wakati mmoja.

Kwa hivyo, data ambayo inapaswa kupitishwa kwa rover inatumwa kwa kituo cha DSN, kutoka ambapo inatumwa kwa muda mfupi (kutoka dakika 5 hadi 20) safari ya anga kwa Sayari Nyekundu. Hebu sasa tuendelee kwenye rover yenyewe. Ana njia gani za mawasiliano?

Udadisi

Udadisi una antena tatu, ambazo kila moja inaweza kutumika kupokea na kusambaza habari. Hizi ni antena za UHF, LGA na HGA. Zote ziko kwenye "nyuma" ya rover, katika maeneo tofauti.

HGA - Antena ya Faida ya Juu
MGA - Antena ya Faida ya Kati
LGA - Antena ya Faida ya Chini
UHF - Masafa ya Juu Zaidi
Kwa kuwa vifupisho HGA, MGA na LGA tayari vina neno antenna ndani yao, sitawapa neno hili tena, tofauti na ufupisho wa UHF.

Tunavutiwa na RUHF, RLGA, na Antena ya Faida ya Juu

Antena ya UHF ndiyo inayotumika zaidi. Kwa msaada wake, rover inaweza kusambaza data kupitia satelaiti za MRO na Odyssey (ambazo tutazungumzia baadaye) kwa mzunguko wa karibu 400 megahertz. Matumizi ya satelaiti kwa maambukizi ya ishara ni vyema kutokana na ukweli kwamba wao ni katika uwanja wa mtazamo wa vituo vya DSN muda mrefu zaidi kuliko rover yenyewe, wameketi peke yake juu ya uso wa Mars. Kwa kuongeza, kwa kuwa wao ni karibu zaidi na rover, mwisho unahitaji kutumia nishati kidogo ili kusambaza data. Viwango vya uhamishaji vinaweza kufikia 256kbps kwa Odyssey na hadi 2Mbps kwa MRO. B O Habari nyingi kutoka kwa Curiosity hupitia satelaiti ya MRO. Antena ya UHF yenyewe iko nyuma ya rover, na inaonekana kama silinda ya kijivu.

Udadisi pia una HGA, ambayo inaweza kutumia kupokea amri moja kwa moja kutoka kwa Dunia. Antenna hii inaweza kusonga (inaweza kuelekezwa kuelekea Dunia), yaani, kuitumia, rover haifai kubadilisha eneo lake, tu kugeuza HGA kwa mwelekeo unaotaka, na hii inakuwezesha kuokoa nishati. HGA imewekwa takriban katikati upande wa kushoto wa rover, na ni hexagon yenye kipenyo cha sentimita 30 hivi. HGA inaweza kusambaza data moja kwa moja hadi Duniani kwa viwango vya takriban 160 bps kwenye antena za mita 34, au hadi bps 800 kwenye antena za mita 70.

Hatimaye, antenna ya tatu ni ile inayoitwa LGA.
Inatuma na kupokea ishara kwa mwelekeo wowote. LGA inafanya kazi katika bendi ya X (GHz 7-8). Hata hivyo, nguvu ya antenna hii ni ya chini kabisa, na kasi ya maambukizi inaacha kuhitajika. Kwa sababu hii, kimsingi hutumiwa kupokea habari badala ya kuisambaza.
Katika picha, LGA ni turret nyeupe mbele.
Antena ya UHF inaonekana chinichini.

Ni muhimu kuzingatia kwamba rover hutoa kiasi kikubwa cha data ya kisayansi, na si mara zote inawezekana kutuma yote. Wataalamu wa NASA wanatoa kipaumbele kwa kile ambacho ni muhimu: taarifa zilizo na kipaumbele cha juu zaidi zitapitishwa kwanza, na habari zilizo na kipaumbele cha chini zitasubiri dirisha linalofuata la mawasiliano. Wakati mwingine baadhi ya data muhimu zaidi inapaswa kufutwa kabisa.

Satelaiti za Odyssey na MRO

Kwa hivyo, tuligundua kuwa kawaida kuwasiliana na Udadisi unahitaji " kati"katika mfumo wa moja ya satelaiti. Hii inafanya uwezekano wa kuongeza wakati ambapo mawasiliano na Udadisi inawezekana kabisa, na pia kuongeza kasi ya maambukizi, kwani antena za satelaiti zenye nguvu zaidi zinaweza kusambaza data duniani kwa kasi ya juu zaidi.

Kila moja ya satelaiti ina madirisha mawili ya mawasiliano na rover kila sol. Kwa kawaida madirisha haya ni mafupi sana - dakika chache tu. Katika hali ya dharura, Curiosity inaweza pia kuwasiliana na setilaiti ya Shirika la Anga la Ulaya la Mars Express Orbiter.

Mars Odyssey

Mars Odyssey
Satelaiti ya Mars Odyssey ilizinduliwa mwaka wa 2001 na awali ilikusudiwa kuchunguza muundo wa sayari na kutafuta madini. Satelaiti ina vipimo vya mita 2.2x2.6x1.7 na uzito wa zaidi ya kilo 700. Urefu wa obiti yake ni kati ya kilomita 370 hadi 444. Satelaiti hii imetumiwa sana na warukaji wa Mirihi iliyopita: takriban asilimia 85 ya data iliyopokelewa kutoka kwa Spirit na Opportunity ilitangazwa kupitia kwayo. Odyssey inaweza kuwasiliana na Udadisi katika safu ya UHF. Kwa upande wa mawasiliano, ina HGA, MGA (antenna ya faida ya kati), LGA na antenna ya UHF. Kimsingi, HGA, ambayo ina kipenyo cha mita 1.3, hutumiwa kusambaza data duniani. Uhamisho unafanywa kwa mzunguko wa 8406 MHz, na mapokezi ya data hufanyika kwa mzunguko wa 7155 MHz. Ukubwa wa angular boriti ni kama digrii mbili.

Mahali pa chombo cha satelaiti

Mawasiliano na rovers hufanywa kwa kutumia antena ya UHF kwa masafa ya 437 MHz (usambazaji) na 401 MHz (mapokezi); kiwango cha ubadilishaji wa data kinaweza kuwa 8, 32, 128 au 256 kbps.

Mzunguko wa Upelelezi wa Mirihi

MRO

Mnamo mwaka wa 2006, satelaiti ya Odyssey iliunganishwa na MRO - Mars Reconnaissance Orbiter, ambayo leo ni interlocutor kuu ya Curiosity.
Walakini, pamoja na kazi ya mwendeshaji wa mawasiliano, MRO yenyewe ina safu ya kuvutia ya vyombo vya kisayansi, na, cha kufurahisha zaidi, ina kamera ya HiRISE, ambayo kimsingi ni darubini inayoakisi. Iko katika urefu wa kilomita 300, HiRISE inaweza kuchukua picha na azimio la hadi mita 0.3 kwa pikseli (kwa kulinganisha, picha za satelaiti za Dunia kawaida zinapatikana kwa azimio la mita 0.5 kwa pikseli). MRO pia inaweza kuunda jozi za stereo za nyuso sahihi hadi mita 0.25 ya kushangaza. Ninapendekeza sana uangalie angalau picha chache zinazopatikana, kama vile. Inafaa nini, kwa mfano, picha hii ya volkeno ya Victoria (inayoweza kubofya, ya asili ni karibu megabytes 5):

Ninapendekeza kwamba waangalifu zaidi watafute Rover ya Fursa kwenye picha;)

jibu (bofya)

Tafadhali kumbuka kuwa picha nyingi za rangi huchukuliwa kwa safu iliyopanuliwa, kwa hivyo ikiwa utapata picha ambayo sehemu ya uso ina rangi ya hudhurungi-kijani, usikimbilie kwenye nadharia za njama;) Lakini unaweza kuwa na uhakika kuwa kwa njia tofauti. picha za mifugo sawa zitakuwa na rangi sawa. Hata hivyo, turudi kwenye mifumo ya mawasiliano.

MRO ina antena nne, ambazo ni sawa kwa kusudi na antenna za rover - antenna ya UHF, HGA na LGAs mbili. Antenna kuu inayotumiwa na satelaiti - HGA - ina kipenyo cha mita tatu na inafanya kazi katika bendi ya X. Hiki ndicho kinachotumika kusambaza data duniani. HGA pia ina vifaa vya amplifier ya ishara ya 100-watt.

1 - HGA, 3 - UHF, 10 - LGA (LGA zote mbili zimewekwa moja kwa moja kwenye HGA)

Udadisi na MRO huwasiliana kwa kutumia antenna ya UHF, dirisha la mawasiliano linafungua mara mbili kwa sol na hudumu takriban dakika 6-9. MRO hutenga 5GB kwa siku ya data iliyopokelewa kutoka kwa rova na kuihifadhi hadi iko mbele ya moja ya vituo vya DSN Duniani, na kisha kusambaza data huko. Uhamisho wa data kwa rover unafanywa kulingana na kanuni hiyo hiyo. 30 MB/sol imetengwa kwa ajili ya kuhifadhi amri ambazo lazima zipelekwe kwa rover.

Vituo vya DSN hufanya MRO masaa 16 kwa siku (saa 8 zilizobakia satelaiti iko nayo upande wa nyuma Mars, na haiwezi kubadilishana data, kwa kuwa imefungwa na sayari), 10-11 ambayo hupeleka data duniani. Kawaida, satelaiti inafanya kazi na antenna ya mita 70 ya DSN siku tatu kwa wiki, na mara mbili na antenna ya mita 34 (kwa bahati mbaya, haijulikani ni nini inafanya kwa siku mbili zilizobaki, lakini hakuna uwezekano kwamba ina siku za kupumzika. ) Kasi ya uambukizaji inaweza kutofautiana kutoka megabiti 0.5 hadi 4 kwa sekunde - inapungua kadiri Mirihi inavyosogea mbali na Dunia na kuongezeka kadri sayari hizo mbili zinavyokaribiana. Sasa (wakati wa kuchapishwa kwa kifungu hicho) Dunia na Mirihi ziko karibu na umbali wao wa juu kutoka kwa kila mmoja, kwa hivyo kasi ya upitishaji kuna uwezekano mkubwa sio juu sana.

NASA inadai (kuna wijeti maalum kwenye wavuti ya satelaiti) kwamba wakati wa operesheni yake yote, MRO ilisambaza zaidi ya terabiti 187 (!) za data kwa Dunia - hii ni zaidi ya vifaa vyote vilivyotumwa angani kabla ya kuunganishwa.

Hitimisho

Kwa hiyo, hebu tufanye muhtasari. Wakati wa kupeleka amri za udhibiti kwa rover, yafuatayo hufanyika:

Wataalamu wa JPL hutuma amri kwenye mojawapo ya vituo vya DSN.
Wakati wa kikao cha mawasiliano na moja ya satelaiti (uwezekano mkubwa zaidi, itakuwa MRO), kituo cha DSN hupeleka seti ya amri kwake.
Satelaiti huhifadhi data katika kumbukumbu ya ndani na inasubiri dirisha linalofuata la mawasiliano na rover.
Wakati rover iko katika eneo la ufikiaji, satelaiti hupeleka amri za udhibiti kwake.

Wakati wa kusambaza data kutoka kwa rover hadi Duniani, yote haya hufanyika kwa mpangilio wa nyuma:

Rover huhifadhi data yake ya kisayansi katika kumbukumbu ya ndani na inasubiri dirisha la mawasiliano la karibu na satelaiti.
Wakati satelaiti inapatikana, rover hupeleka habari kwake.
Setilaiti hupokea data, huihifadhi kwenye kumbukumbu yake, na kusubiri kituo kimoja cha DSN kupatikana.
Wakati kituo cha DSN kinapopatikana, satelaiti hutuma data iliyopokelewa.
Hatimaye, baada ya kupokea ishara, kituo cha DSN kinaifafanua, na kutuma data iliyopokelewa kwa wale ambao imekusudiwa.

Natumai niliweza kuelezea kwa ufupi zaidi au kidogo mchakato wa kuwasiliana na Udadisi. Habari hii yote (kwenye Lugha ya Kiingereza; pamoja na rundo kubwa la ziada, ikiwa ni pamoja na, kwa mfano, ripoti za kina za kiufundi juu ya kanuni za uendeshaji wa kila moja ya satelaiti) zinapatikana kwenye tovuti mbalimbali za JPL, ni rahisi sana kupata ikiwa unajua ni nini hasa unachopenda.

Tafadhali ripoti makosa au makosa yoyote kupitia PM!

Watumiaji waliojiandikisha pekee ndio wanaweza kushiriki katika utafiti. Ingia tafadhali.

Sayansi

NASA Mars rover Udadisi, ambayo tayari inafanya kazi kwenye Mirihi zaidi ya mwaka mmoja na nusu, imeweza kufanya uvumbuzi mwingi, kupanua ujuzi na mawazo yetu kuhusu Sayari Nyekundu, hasa kuhusu yake zamani za mbali.

Mirihi na Dunia, kama ilivyotokea, zimewashwa hatua za mwanzo kuwepo, zilifanana kabisa. Kulikuwa na hata dhana kwamba uhai ulianzia kwenye Mirihi kisha ukaja Duniani. Walakini, haya ni makisio tu. Kuna mambo mengi ambayo hatujui kwa hakika, lakini Karibu sana Tunakaribia suluhisho.

Udadisi rover

1) Mars ya mapema ilikaliwa na viumbe hai, labda kwa muda mrefu

Baada ya kundi la watafiti wanaofanya kazi na rover Udadisi, iligundua kuwa mito na vijito vilitiririka huko Gale Crater, waliripoti kwamba kulikuwa pia ziwa zima lilikuwa likitiririka. Hili ni ziwa dogo lenye urefu maji safi pengine ilikuwepo takriban miaka bilioni 3.7 iliyopita

Maji haya ni juu ya uso wa sayari, kama Maji ya chini ya ardhi hiyo iliingia ndani mita mia kadhaa, ilikuwa na kila kitu muhimu kwa kuibuka kwa maisha ya microscopic.

Gale Crater ilikuwa na joto, mvua, na inaweza kuishi takriban Miaka bilioni 3.5 - 4 iliyopita. Ilikuwa wakati huo kwamba viumbe hai vya kwanza vilianza kuonekana duniani, kulingana na wanasayansi.

Je, Mirihi ilikuwa makao ya viumbe wa zamani wa nje ya nchi? Mars rover Udadisi hawezi na kamwe hawezi kutoa Jibu sahihi 100%. kwa swali hili, lakini uvumbuzi aliofanya unaonyesha kwamba uwezekano wa kuwapo kwa Martians wa zamani ni mkubwa sana.

Gale Crater

2) Maji yaliwahi kutiririka katika sehemu nyingi za Mirihi

Hadi hivi majuzi, wanasayansi hawakuweza hata kufikiria kwamba kulikuwa na mahali pa Mars. mito ya porini na mabwawa makubwa ya maji maji ya kioevu. Uchunguzi unaotumia satelaiti bandia zinazozunguka Mihiri uliwaruhusu watafiti kukisia kuhusu hili. Walakini, ni rover Udadisi ilisaidia kuthibitisha kwamba mito na maziwa vilikuwepo kweli.

Picha zilizochukuliwa na rover kwenye uso wa Sayari Nyekundu zinaonyesha nyingi miundo ya fossilized, ambayo ni athari za mito na vijito, mifereji ya maji, deltas na maziwa ambayo hapo awali yalikuwepo hapa.

Habari za Mars rover

3) Athari zilizopatikana kwenye Mirihi jambo la kikaboni

Tafuta viungo vya kikaboni kulingana na kaboni- moja ya malengo kuu ya misheni ya Mars rover Udadisi, kazi ambayo ataendelea kuifanya. Na ingawa maabara ya kemikali ndogo kwenye bodi iliita Uchambuzi wa Sampuli huko Mirihi(SAM) tayari imegundua vipengele sita tofauti vya kikaboni, asili yao bado ni kitendawili.

Maabara ya Kemia ndani ya Uchambuzi wa Sampuli huko Mars rover

"Hakuna shaka kwamba SAM iligundua vitu vya kikaboni, lakini hatuwezi kusema kwa uhakika kwamba vipengele hivi vina asili ya Martian,"- wanasema watafiti. Kuna uwezekano kadhaa wa asili ya vitu hivi, kwa mfano, kuingia kwenye tanuru ya SAM. vimumunyisho vya kikaboni kutoka Duniani, ambayo ni muhimu kwa baadhi ya majaribio ya kemikali.

Hata hivyo, utafutaji wa viumbe hai kwenye Mirihi umeendelea sana wakati wa kazi hiyo Udadisi. Kila mkusanyiko mpya wa udongo wa Martian na mchanga uliomo kuongeza umakini vitu vya kikaboni, yaani, sampuli tofauti za nyenzo za Martian zinaonyesha matokeo tofauti kabisa. Ikiwa viumbe vilivyopatikana kwenye Mirihi vilikuwa asili ya kidunia, mkusanyiko wake ungekuwa imara zaidi au kidogo.

SAM ndicho chombo changamano na muhimu zaidi kuwahi kuendeshwa kwenye sayari nyingine. Kwa kawaida, inachukua muda kuelewa ni ipi njia bora ya kufanya kazi nayo?.

Mars rover 2013

4) Kuna mionzi hatari kwenye Mirihi

Galactic mionzi ya cosmic na mionzi ya jua hushambulia Mars, na chembe za nishati ya juu huvunja vifungo ambavyo kuruhusu viumbe hai kuishi. Wakati kifaa kiliita , ambayo hupima viwango vya mionzi, ilifanya vipimo vya kwanza kwenye uso wa Sayari Nyekundu, matokeo yalikuwa ya kushangaza tu.

Kigunduzi cha Tathmini ya Mionzi

Mionzi iliyogunduliwa kwenye Mirihi ni rahisi madhara kwa microbes, ambayo inaweza kuishi juu ya uso na kwa kina cha mita kadhaa chini ya ardhi. Kwa kuongezea, mionzi kama hiyo ilizingatiwa zaidi hapa wakati wa mwisho miaka milioni kadhaa.

Ili kujaribu ikiwa kuna kiumbe chochote kinachoweza kuishi chini ya hali kama hizo, wanasayansi walichukua bakteria ya kidunia kama kielelezo Deinococcus radiodurans, ambayo inaweza kuhimili dozi za ajabu za mionzi. Ikiwa bakteria wanapenda D.radiodurans,ilionekana wakati ambapo Mars ilikuwa na mvua na sayari yenye joto na wakati bado kulikuwa na anga, basi kinadharia wangeweza kuishi baada ya muda mrefu wa usingizi.

Bakteria hai Deinococcus radiodurans

2013 Curiosity rover

5) Mionzi kutoka kwa Mars huingilia mwendo wa kawaida wa athari za kemikali

Wanasayansi wanaofanya kazi na Mars rover Udadisi, kusisitiza kwamba kwa sababu ya ukweli kwamba mionzi inaingilia mwendo wa kawaida wa athari za kemikali kwenye Mirihi, viumbe hai ni vigumu kugundua juu ya uso wake.

Kutumia njia ya kuoza kwa mionzi, ambayo pia hutumiwa duniani, wanasayansi kutoka Caltech iligundua kuwa uso katika eneo hilo Glenelg (Gale Crater) imeathiriwa na mionzi kwa takriban Miaka milioni 80.

Hii mbinu mpya inaweza kusaidia kupata maeneo kwenye uso wa sayari hiyo walikuwa chini ya wazi kwa mionzi kuingiliana na athari za kemikali. Maeneo kama haya yanaweza kuwa katika eneo la miamba na viunga ambavyo vimechongwa na upepo. Mionzi katika maeneo haya inaweza kuzuiwa na miamba iliyoning'inia kutoka juu. Ikiwa watafiti watapata maeneo kama haya, wataanza kuchimba visima hapo.

Mars rover habari mpya

Ucheleweshaji wa safari

Mars rover Udadisi mara baada ya kutua aliulizwa njia maalum, kulingana na ambayo lazima aelekeze kozi kuelekea kuvutia kisayansi Huzuni ya Sharpe urefu kuhusu 5 kilomita, iliyoko katikati Gale Crater. Misheni tayari inaendelea zaidi ya siku 480, na rover inahitaji miezi kadhaa zaidi ili kufikia hatua inayotaka.

Nini kilichelewesha rover? Njiani kuelekea mlimani iligunduliwa habari nyingi muhimu na za kuvutia. Kwa sasa, Curiosity inaelekea Mlima Sharp karibu bila kusimama, inakosa tovuti zinazoweza kuvutia.

Baada ya kupata na kuchambua mazingira yanayoweza kukaliwa kwenye Mirihi, watafiti Udadisi itaendelea kufanya kazi. Wakati inakuwa wazi ambapo maeneo ya ulinzi wa mionzi ni, rover itapewa amri ya kuchimba. Wakati huo huo Udadisi inakaribia lengo la awali - Mlima Sharpe.

Picha kutoka kwa rover

Kuchukua sampuli

Picha iliyopigwa na rover wakati wa kazi yake katika eneo la Rocknest mnamo Oktoba-Novemba 2012

Picha ya kibinafsi. Picha ni kolagi ya picha kadhaa zilizopigwa kwa kutumia kamera kwenye mwisho wa mkono wa roboti wa rover. Mlima Sharp unaweza kuonekana kwa mbali

Sampuli za kwanza za udongo wa Martian zilizochukuliwa na rover

Kitu angavu kilicho katikati ya picha ni uwezekano mkubwa kuwa ni kipande cha meli kilichovunjika wakati wa kutua

Panorama inayowaka kwenye vichunguzi imeundwa na fremu zilizotumwa na rover hadi Duniani. Anga ya bluu haipaswi kudanganya: kwenye Mars ni njano isiyo na mwanga, lakini jicho la mwanadamu linafahamu zaidi vivuli vinavyoundwa na mwanga uliotawanyika na anga ya Dunia yetu. Kwa hivyo, picha huchakatwa na kuonyeshwa kwa rangi zisizo za asili, hukuruhusu kuchunguza kwa utulivu kila kokoto. "Jiolojia ni sayansi ya uwanja," Sanjeev Gupta, profesa katika Chuo cha Imperial London, alituelezea. - Tunapenda kutembea chini na nyundo. Mimina kahawa kutoka thermos, chunguza matokeo na uchague ya kuvutia zaidi kwa maabara. Hakuna maabara au thermoses kwenye Mars, lakini wanajiolojia walituma Udadisi, mwenzao wa elektroniki, huko. Sayari ya jirani imevutia ubinadamu kwa muda mrefu, na tunapojifunza zaidi juu yake, mara nyingi tunapojadili ukoloni wa siku zijazo, sababu kubwa zaidi za udadisi huu.

Hapo zamani za kale, Dunia na Mirihi zilifanana sana. Sayari zote mbili zilikuwa na bahari ya maji ya kioevu na, inaonekana, jambo rahisi sana la kikaboni. Na kwenye Mirihi, kama Duniani, volkeno zililipuka, anga nene ilizunguka, lakini wakati mmoja wa bahati mbaya kitu kilienda vibaya. "Tunajaribu kuelewa mahali hapa palikuwaje mabilioni ya miaka iliyopita na kwa nini imebadilika sana," profesa wa jiolojia wa Caltech John Groetzinger alisema katika mahojiano. "Tunaamini kulikuwa na maji huko, lakini hatujui kama inaweza kusaidia maisha." Na kama angeweza, je, aliunga mkono? Ikiwa ndivyo, haijulikani ikiwa kuna ushahidi wowote kwenye mawe." Ilikuwa juu ya mwanajiolojia wa rover kujua yote haya.

Udadisi hupigwa picha mara kwa mara na kwa uangalifu, ikiruhusu yenyewe kuchunguzwa na kutathminiwa kwa hali yake ya jumla. "Selfie" hii imeundwa na picha zilizopigwa na kamera ya MAHLI. Iko kwenye manipulator ya viungo vitatu, ambayo, wakati wa kuchanganya picha, iligeuka kuwa karibu isiyoonekana. Uchimbaji wa athari, ladi ya kukusanya sampuli zilizolegea, ungo wa kuzipepeta, na brashi za chuma za kusafisha vumbi kutoka kwa mawe hazikujumuishwa kwenye fremu. Kamera kubwa ya MAHLI na spectrometer ya X-ray ya APXS kwa ajili ya uchanganuzi pia hazionekani muundo wa kemikali sampuli.

1. Betri za jua hazitoshi kwa mifumo yenye nguvu ya rover, na jenereta ya thermoelectric ya radioisotope (RTG) hutoa nguvu kwa hiyo. Kilo 4.8 za plutonium-238 dioksidi chini ya casing hutoa 2.5 kWh kila siku. Vipande vya radiator vya baridi vinaonekana. 2. Laser ya kifaa cha ChemCam hutoa mapigo ya nanosecond 50-75, ambayo hupuka jiwe kwa umbali wa hadi 7 m na kukuwezesha kuchambua wigo wa plasma inayosababisha kuamua muundo wa lengo. 3. Jozi ya kamera za rangi za MastCam hupitia vichungi mbalimbali vya IR. 4. Kituo cha hali ya hewa cha REMS hufuatilia shinikizo na upepo, joto, unyevu na viwango vya mionzi ya ultraviolet. 5. Manipulator na seti ya zana na vyombo (haionekani). 6. SAM - chromatograph ya gesi, spectrometer ya molekuli na spectrometer ya laser kwa ajili ya kuamua utungaji wa dutu tete katika sampuli za evaporated na katika anga. 7. CheMin huamua utungaji na mineralogy ya sampuli zilizopigwa kutoka kwa muundo wa diffraction ya X-ray. 8. Kigunduzi cha mionzi cha RAD kilianza kufanya kazi katika obiti ya chini ya Ardhi na kukusanya data katika safari yote ya ndege kwenda Mihiri. 9. Kigunduzi cha neutroni cha DAN hukuruhusu kugundua hidrojeni iliyofungwa kwenye molekuli za maji. Hii Mchango wa Kirusi kwenye kazi ya Mars rover. 10. Antena casing kwa mawasiliano na Mars Reconnaissance Orbiter (kuhusu 2 Mbit/s) na Mars Odyssey (kuhusu 200 Mbit/s) satelaiti. 11. Antena kwa mawasiliano ya moja kwa moja na Dunia katika bendi ya X (0.5−32 kbit/s). 12. Wakati wa kushuka, kamera ya MARDI ilinasa upigaji picha wa rangi ya azimio la juu, na kuruhusu kuangalia kwa kina kwenye tovuti ya kutua. 13. Jozi za kulia na kushoto za Navcams nyeusi na nyeupe kwa ajili ya kujenga mifano ya 3D ya eneo jirani. 14. Jopo na sampuli safi inakuwezesha kuangalia uendeshaji wa wachambuzi wa kemikali wa rover. 15. Vipuri vya kuchimba visima. 16. Sampuli zilizotayarishwa kutoka kwenye ladi hutiwa kwenye trei hii kwa ajili ya utafiti kwa kutumia kamera kubwa ya MAHLI au spectrometer ya APXS. 17. Magurudumu ya inchi 20 na anatoa za kujitegemea, kwenye spokes za spring za titani. Kutumia nyimbo zilizoachwa na bati, unaweza kutathmini mali ya udongo na kufuatilia harakati. Muundo ni pamoja na herufi za msimbo wa Morse - JPL.

Mwanzo wa msafara

Fierce Mars inalengwa kwa bahati mbaya na wanaanga. Tangu miaka ya 1960, karibu vifaa hamsini vimetumwa kwake, ambavyo vingi vilianguka, kuzima, kushindwa kuingia kwenye obiti na kutoweka milele katika nafasi. Walakini, juhudi hazikuwa bure, na sayari ilisomwa sio tu kutoka kwa obiti, lakini hata kwa msaada wa rovers kadhaa. Mnamo 1997, Msafiri wa Kilo 10 alipanda Mirihi. Mapacha wa Roho na Fursa wamekuwa hadithi: wa pili wao ameendelea kufanya kazi kishujaa kwa zaidi ya miaka 12 mfululizo. Lakini Udadisi ndio unaovutia zaidi kuliko zote, maabara nzima ya roboti yenye ukubwa wa gari.

Mnamo Agosti 6, 2012, mpangaji wa Udadisi alitoa mfumo wa parachuti ambao uliruhusu kupunguza kasi katika angahewa nyembamba. Nane ilifanya kazi injini za ndege breki, na mfumo wa nyaya ulishusha rover kwa uangalifu hadi chini ya Gale Crater. Tovuti ya kutua ilichaguliwa baada ya mjadala mwingi: kulingana na Sanjeev Gupta, ilikuwa hapa kwamba hali zote zilipatikana ili kuelewa vyema kijiolojia - inaonekana kuwa na msukosuko sana - zamani za Mars. Uchunguzi wa orbital ulionyesha kuwepo kwa udongo, kuonekana ambayo inahitaji uwepo wa maji na ambayo viumbe hai huhifadhiwa vizuri duniani. Miteremko ya juu ya Mlima Sharp (Aeolid) iliahidi fursa ya kuona tabaka za miamba ya kale. Uso wa gorofa ulionekana kuwa salama. Udadisi umefaulu kuwasiliana na kusasisha programu. Sehemu ya kanuni iliyotumiwa wakati wa kukimbia na kutua ilibadilishwa na mpya - kutoka kwa mwanaanga, rover hatimaye akawa mwanajiolojia.

Mwaka wa kwanza: athari za maji

Punde mwanajiolojia alikuwa akinyoosha miguu yake kwa magurudumu sita ya alumini, akiangalia kamera nyingi na vifaa vya kupima. Wenzake duniani walichunguza mahali pa kutua kutoka pande zote na kuchagua mwelekeo. Safari ya kuelekea Mlima Sharp ilipaswa kuchukua mwaka mmoja, na wakati huu kulikuwa na kazi nyingi ya kufanywa. Njia ya mawasiliano ya moja kwa moja na Dunia sio nzuri sana matokeo, lakini kila siku ya Martian (sol) orbiters huruka juu ya rover. Ubadilishanaji nao hutokea maelfu ya mara haraka zaidi, na kuruhusu mamia ya megabiti za data kuhamishwa kila siku. Wanasayansi wanazichanganua katika Kichunguzi cha Data, angalia picha kwenye skrini za kompyuta, chagua kazi za soli inayofuata au kadhaa mara moja, na utume msimbo huo tena kwa Mihiri.

Kufanya kazi kivitendo kwenye sayari nyingine, wengi wao wanalazimika kuishi kulingana na kalenda ya Martian na kuzoea siku ndefu kidogo. Leo kwao ni "tosol", kesho ni "solvtra" (solmorrow), na siku ni sol tu. Kwa hivyo, baada ya soli 40, Sanjev Gupta alitoa uwasilishaji ambapo alitangaza: Udadisi unaendelea kwenye kituo. mto wa kale. kokoto ndogo za mawe zilizosagwa na maji zilionyesha mkondo wa takriban 1 m/s na kina cha "kifundo cha mguu au goti." Baadaye, data kutoka kwa chombo cha DAN, ambayo ilitolewa kwa Udadisi na timu ya Igor Mitrofanov kutoka Taasisi ya Utafiti wa Nafasi ya Chuo cha Sayansi cha Kirusi, pia ilichakatwa. Kwa kuangaza kupitia udongo na nyutroni, kigunduzi kilionyesha kuwa hadi 4% ya maji bado yanahifadhiwa kwa kina. Hii, bila shaka, ni kavu zaidi kuliko hata jangwa kavu zaidi la Dunia, lakini Mars bado ilikuwa imejaa unyevu hapo awali, na rover inaweza kuvuka swali hilo kutoka kwenye orodha yake.

Skrini 64 zenye mwonekano wa juu huunda mandhari ya digrii 313: Kichunguzi cha Data cha KPMG katika Chuo cha Imperial College London kinaruhusu wanajiolojia kusafiri moja kwa moja hadi Gale Crater na kufanya kazi kwenye Mihiri kwa njia sawa na Duniani. "Angalia kwa karibu, pia kuna athari za maji hapa: ziwa lilikuwa na kina kirefu. Kwa kweli, sio kama Baikal, lakini ya kina vya kutosha, "udanganyifu huo ulikuwa wa kweli hivi kwamba ilionekana kana kwamba Profesa Sanjev Gupta alikuwa akiruka kutoka jiwe hadi jiwe. Tulitembelea Kituo cha Kuchunguza Data na tukazungumza na mwanasayansi kama sehemu ya matukio ya Mwaka wa Sayansi na Elimu wa Uingereza-Urusi 2017, ulioandaliwa na Baraza la Uingereza na Ubalozi wa Uingereza.

Mwaka wa pili: inakuwa hatari zaidi

Udadisi ulisherehekea kumbukumbu ya mwaka wake wa kwanza kwenye Mirihi na kucheza wimbo "Siku ya Kuzaliwa Furaha Kwako," na kubadilisha kasi ya mtetemo wa scoop kwenye kidhibiti chake kizito cha mita 2.1. Mkono wa roboti hunyanyua udongo uliolegea kwa koleo, kuuweka sawa, kuupepeta na kumwaga baadhi kwenye vipokezi vya vichanganuzi vyake vya kemikali. Kuchimba visima vyenye mashimo vinavyoweza kubadilishwa hukuruhusu kufanya kazi na miamba ngumu, na rover inaweza kusukuma mchanga unaoweza kubadilika moja kwa moja na magurudumu yake, ikifunua tabaka za ndani za zana zake. Ilikuwa majaribio haya ambayo hivi karibuni yalileta mshangao usio na furaha: hadi 5% ya kalsiamu na perhlorates za magnesiamu zilipatikana kwenye udongo wa ndani.

Dutu hizi sio sumu tu, bali pia hulipuka, na perklorate ya amonia hutumiwa hata kama msingi wa mafuta thabiti ya roketi. Perchlorates ilikuwa tayari imegunduliwa kwenye tovuti ya kutua ya uchunguzi wa Phoenix, lakini sasa ikawa kwamba chumvi hizi kwenye Mirihi ni jambo la kimataifa. Katika angahewa isiyo na oksijeni ya barafu, perhlorati ni dhabiti na hazina madhara, na viwango vyake si vya juu sana. Kwa wakoloni wa siku zijazo, perchlorate inaweza kuwa chanzo muhimu cha mafuta na hatari kubwa ya kiafya. Lakini kwa wanajiolojia wanaofanya kazi na Udadisi, wanaweza kumaliza nafasi zao za kupata vitu vya kikaboni. Wakati wa kuchambua sampuli, rover huwapa joto, na chini ya hali kama hizo, perchlorates hutengana haraka misombo ya kikaboni. Mwitikio unaendelea kwa nguvu, kwa mwako na moshi, bila kuacha athari zinazoonekana za dutu asili.

Mwaka wa tatu: chini ya

Walakini, Udadisi pia uligundua viumbe hai - hii ilitangazwa baadaye, baada ya kufunika jumla Kilomita 6.9, rover ya mwanajiolojia ya Mars ilifika chini ya Mlima Sharp. "Nilipopokea data hii, mara moja nilifikiri kwamba kila kitu kilihitaji kuchunguzwa mara mbili," alisema John Grötzinger. Kwa kweli, tayari wakati Udadisi ulipokuwa ukifanya kazi kwenye Mirihi, ilibainika kuwa baadhi ya bakteria wa nchi kavu - kama vile Tersicoccus phoenikis - ni sugu kwa njia safi za kusafisha chumba. Ilihesabiwa hata wakati wa uzinduzi kunapaswa kuwa na spores 20 hadi 40 elfu zilizobaki kwenye rover. Hakuna anayeweza kuhakikisha kwamba baadhi yao hawakufika Mount Sharp pamoja naye.

Ili kupima sensorer, pia kuna ugavi mdogo wa sampuli safi za vitu vya kikaboni kwenye ubao katika vyombo vya chuma vilivyofungwa - inawezekana kusema kwa uhakika kabisa kwamba walibakia kufungwa? Walakini, grafu zilizowasilishwa kwenye mkutano wa waandishi wa habari huko NASA hazikuibua mashaka yoyote: wakati wa kazi yake, mwanajiolojia wa Martian alirekodi kuruka kadhaa kwa kasi - mara kumi - katika yaliyomo kwenye anga ya methane. Gesi hii inaweza kuwa na asili isiyo ya kibiolojia, lakini jambo kuu ni kwamba wakati mmoja inaweza kuwa chanzo cha vitu ngumu zaidi vya kikaboni. Athari zao, kimsingi klorobenzene, pia zilipatikana kwenye udongo wa Mirihi.

Miaka Nne na Tano: Mito Hai

Kufikia wakati huu, Udadisi tayari ulikuwa umechimba mashimo kadhaa, na kuacha alama za pande zote za sentimita 1.6 kwenye njia yake, ambayo siku moja itaashiria njia ya watalii inayojitolea kwa msafara wake. Utaratibu wa sumakuumeme ambao ulilazimisha kuchimba viboko kufanya hadi mipigo 1,800 kwa dakika ili kufanya kazi na mwamba mgumu zaidi haukufaulu. Walakini, sehemu za udongo zilizosomwa na fuwele za hematite, tabaka za spars za silicate na njia zilizokatwa na maji zilifunua picha isiyo na shaka: crater hapo zamani ilikuwa ziwa ambalo delta ya mto yenye matawi ilishuka.

Kamera za Udadisi sasa zilifichua miteremko ya Mlima Sharp, mwonekano wake ambao uliacha shaka kidogo juu ya asili yao ya mchanga. Tabaka kwa tabaka, zaidi ya mamia ya mamilioni ya miaka, maji yalipanda na kushuka, yakiweka mawe na kuyaacha yakimomonyoka katikati ya volkeno, hadi hatimaye ilipoondoka, na kukusanya kilele kizima. “Mahali ambapo mlima huo umesimama, wakati mmoja kulikuwa na kidimbwi kilichojaa maji mara kwa mara,” akaeleza John Grötzinger. Ziwa liliwekwa kwa urefu: hali katika maji ya kina kirefu na ya kina yalitofautiana katika hali ya joto na muundo. Kinadharia, hii inaweza kutoa masharti kwa ajili ya maendeleo ya aina mbalimbali za athari na hata aina za microbial.

Rangi kwenye muundo wa 3D wa Gale Crater zinalingana na urefu. Katikati ni Mlima Aeolis (Aeolis Mons, 01), unaoinuka kilomita 5.5 juu ya uwanda wa jina moja (Aeolis Palus, 02) chini ya volkeno. Tovuti ya kutua ya Udadisi (03) imewekwa alama, na vile vile Farah Vallis (04) - moja ya njia zinazodhaniwa za mito ya zamani ambayo ilitiririka kwenye ziwa lililotoweka sasa.

Safari inaendelea

Msafara wa Udadisi haujakamilika, na nishati ya jenereta ya ndani inapaswa kutosha kwa miaka 14 ya kazi ya Dunia. Mwanajiolojia amekuwa barabarani kwa karibu soli 1,750, zinazofunika zaidi ya kilomita 16 na kupanda mteremko kwa mita 165. Kwa kadiri vyombo vyake vinaweza kuona, athari bado zinaonekana hapo juu. miamba ya sedimentary ziwa la kale, lakini unajuaje zinaishia na ni nini kingine watakachoelekeza? Roboti ya mwanajiolojia inaendelea kupaa, na Sanjeev Gupta na wenzake tayari wanachagua mahali pa kutua inayofuata. Licha ya kifo cha mpangaji wa Schiaparelli, moduli ya TGO ya orbital iliingia salama kwenye obiti mwaka jana, ikizindua hatua ya kwanza ya mpango wa ExoMars wa Uropa-Urusi. Mars rover, kwa ajili ya kuzinduliwa katika 2020, itakuwa ijayo.

Tayari kutakuwa na vifaa viwili vya Kirusi ndani yake. Roboti yenyewe ni takriban nusu ya uzito wa Udadisi, lakini kuchimba visima kwake kutaweza kuchukua sampuli kutoka kwa kina cha hadi 2 m, na tata ya chombo cha Pasteur itajumuisha zana za kutafuta moja kwa moja athari za zamani - au hata ambazo zimehifadhiwa - maisha. . Una hamu ya kuthaminiwa, ugunduzi ambao unaota juu yake? - tulimuuliza Profesa Gupta. "Kwa kweli kuna: kisukuku," mwanasayansi alijibu bila kusita. - Lakini hii, bila shaka, haiwezekani kutokea. Kama kungekuwa na uhai pale, ingekuwa tu aina fulani ya vijidudu... Lakini, unaona, lingekuwa jambo la kushangaza sana.”