Mars Exploration Rover - Mars Exploration Rover

Concepção artística de rovers MER em Marte

NASA 's Mars Exploration Rover ( MER ) missão foi um missão espacial robótica envolvendo dois robôs em Marte , Espírito e Oportunidade , explorando o planeta Marte . Tudo começou em 2003 com o lançamento de dois rovers para explorar a superfície e geologia marciana ; ambos pousaram em Marte em locais separados em janeiro de 2004. Ambos os rovers sobreviveram em muito às suas missões planejadas de 90 dias solares marcianos : o MER-A Spirit esteve ativo até 22 de março de 2010, enquanto o MER-B Opportunity esteve ativo até 10 de junho de 2018.

Objetivos

O objetivo científico da missão era pesquisar e caracterizar uma ampla gama de rochas e solos que contêm pistas sobre a atividade hídrica anterior em Marte. A missão faz parte do Programa de Exploração de Marte da NASA , que inclui três sondas anteriores bem-sucedidas: as duas sondas do programa Viking em 1976 e a sonda Mars Pathfinder em 1997.

O custo total de construção, lançamento, pouso e operação dos rovers na superfície para a missão primária inicial de 90 sol foi de US $ 820 milhões. Cada rover recebeu cinco extensões de missão, pois continuaram a funcionar além da duração inicialmente planejada. A quinta extensão da missão foi concedida em outubro de 2007 e durou até o final de 2009. O custo total das primeiras quatro extensões da missão foi de $ 104 milhões, e a quinta extensão da missão custou pelo menos $ 20 milhões.

Em julho de 2007, durante a quarta extensão da missão, as tempestades de poeira marcianas bloquearam a luz do sol para os rovers e ameaçaram a capacidade da nave de coletar energia por meio de seus painéis solares , fazendo com que os engenheiros temessem que um ou ambos pudessem ficar permanentemente incapacitados. No entanto, as tempestades de poeira se dissiparam, permitindo-lhes retomar as operações.

Em 1º de maio de 2009, durante sua quinta extensão da missão, o Spirit ficou preso em solo macio. Depois de quase nove meses de tentativas para colocar o rover de volta aos trilhos, incluindo o uso de rovers de teste na Terra, a NASA anunciou em 26 de janeiro de 2010 que o Spirit estava sendo refeito como uma plataforma científica estacionária. Este modo permitiria ao Spirit ajudar os cientistas de maneiras que uma plataforma móvel não poderia, como detectar " oscilações " na rotação do planeta que indicariam um núcleo líquido. O Jet Propulsion Laboratory (JPL) perdeu contato com o Spirit após a última audição do rover em 22 de março de 2010, e as tentativas contínuas de recuperar as comunicações duraram até 25 de maio de 2011, trazendo o tempo decorrido da missão para 6 anos 2 meses 19 dias, ou mais de 25 vezes a duração da missão planejada original.

Em reconhecimento à vasta quantidade de informações científicas acumuladas por ambos os rovers, dois asteróides foram nomeados em sua homenagem: 37452 Spirit e 39382 Opportunity . A missão é gerenciada pela NASA pelo Jet Propulsion Laboratory , que projetou, construiu e está operando os rovers.

Em 24 de janeiro de 2014, a NASA relatou que os estudos atuais do rover restante, Opportunity , bem como do mais novo Mars Science Laboratory rover Curiosity, estariam agora em busca de evidências de vida antiga, incluindo uma biosfera baseada em autotróficos , quimiotróficos e / ou quimiolitoautotróficos microorganismos , bem como águas antigas, incluindo ambientes flúvio-lacustres ( planícies relacionadas a rios ou lagos antigos) que podem ter sido habitáveis . A busca por evidências de habitabilidade , tafonomia (relacionada a fósseis ) e carbono orgânico no planeta Marte foi então transferida para um objetivo primário da NASA .

Os objetivos científicos da missão Mars Exploration Rover eram:

  • Pesquise e caracterize uma variedade de rochas e solos que contenham pistas sobre a atividade de água no passado . Em particular, as amostras procuradas incluem aquelas que têm minerais depositados por processos relacionados à água, como precipitação , evaporação , cimentação sedimentar ou atividade hidrotérmica .
  • Determine a distribuição e composição de minerais, rochas e solos ao redor dos locais de pouso.
  • Determine quais processos geológicos moldaram o terreno local e influenciaram a química. Esses processos podem incluir erosão hídrica ou eólica, sedimentação, mecanismos hidrotérmicos, vulcanismo e crateras.
  • Realizar calibração e validação de observações de superfície feitas por instrumentos Mars Reconnaissance Orbiter . Isso ajudará a determinar a precisão e eficácia de vários instrumentos que pesquisam a geologia marciana da órbita.
  • Pesquise minerais que contenham ferro e identifique e quantifique quantidades relativas de tipos específicos de minerais que contêm água ou foram formados na água, como carbonatos contendo ferro.
  • Caracterizar a mineralogia e texturas de rochas e solos para determinar os processos que os criaram.
  • Procure por pistas geológicas para as condições ambientais que existiam quando a água líquida estava presente.
  • Avalie se esses ambientes eram propícios à vida.

História

Lançamento do MER-A Spirit
Lançamento da oportunidade MER-B

As sondas MER-A e MER-B foram lançadas em 10 de junho de 2003 e 7 de julho de 2003, respectivamente. Embora ambas as sondas tenham sido lançadas em foguetes Boeing Delta II 7925-9.5 do Complexo de Lançamento Espacial do Cabo Canaveral 17 (CCAFS SLC-17), o MER-B estava na versão pesada desse veículo de lançamento, precisando de energia extra para injeção Trans-Mars . Os veículos de lançamento foram integrados em plataformas lado a lado, com MER-A no CCAFS SLC-17A e MER-B no CCAFS SLC-17B. As almofadas duplas permitiram trabalhar os períodos de lançamento planetário de 15 e 21 dias próximos; o último dia de lançamento possível para MER-A foi 19 de junho de 2003 e o primeiro dia para MER-B foi 25 de junho de 2003. O Programa de Serviços de Lançamento da NASA administrou o lançamento de ambas as espaçonaves.

Linha do tempo da missão de exploração de Marte

As sondas pousaram em janeiro de 2004 em locais equatoriais amplamente separados em Marte. Em 21 de janeiro de 2004, a Deep Space Network perdeu o contato com o Spirit , por razões originalmente consideradas relacionadas a uma chuva de chamas na Austrália . O rover transmitiu uma mensagem sem dados, mas mais tarde naquele dia perdeu outra sessão de comunicação com o Mars Global Surveyor . No dia seguinte, o JPL recebeu um bipe do rover, indicando que estava em modo de falha. Em 23 de janeiro, a equipe de vôo conseguiu fazer o rover enviar. Acredita-se que a falha tenha sido causada por um erro no subsistema de memória flash do rover . O rover não realizou nenhuma atividade científica por dez dias, enquanto os engenheiros atualizavam seu software e executavam testes. O problema foi corrigido reformatando a memória flash do Spirit e usando um patch de software para evitar sobrecarga de memória; O Opportunity também foi atualizado com o patch como uma precaução. O Spirit voltou às operações científicas plenas em 5 de fevereiro.

Em 23 de março de 2004, uma entrevista coletiva foi realizada anunciando "grandes descobertas" de evidências de água líquida passada na superfície marciana. Uma delegação de cientistas mostrou fotos e dados revelando um padrão estratificado e estratificação cruzada nas rochas do afloramento dentro de uma cratera em Meridiani Planum , local de pouso do MER-B, Opportunity . Isso sugere que a água já fluiu na região. A distribuição irregular de cloro e bromo também sugere que o local já foi a orla de um mar salgado, agora evaporado.

Extensões de missão

Em 8 de abril de 2004, a NASA anunciou que estava estendendo a vida útil dos rovers de três para oito meses. Ele imediatamente forneceu financiamento adicional de US $ 15 milhões até setembro e US $ 2,8 milhões por mês para operações contínuas. Mais tarde naquele mês, o Opportunity chegou à cratera Endurance , levando cerca de cinco dias para percorrer os 200 metros. A NASA anunciou em 22 de setembro que estava estendendo a vida útil dos rovers por mais seis meses. A oportunidade era deixar a cratera Endurance, visitar seu escudo térmico descartado e prosseguir para a cratera Victoria . O Spirit tentaria subir ao topo das Colinas Columbia .

Com os dois rovers ainda funcionando bem, a NASA mais tarde anunciou outra extensão de 18 meses da missão até setembro de 2006. A oportunidade era visitar o "Terreno Acertado" e o Spirit era escalar uma encosta rochosa em direção ao topo de Husband Hill . Em 21 de agosto de 2005, o Spirit alcançou o cume de Husband Hill após 581 sóis e uma viagem de 4,81 quilômetros (2,99 mi).

O Spirit celebrou seu aniversário de um ano marciano (669 sóis ou 687 dias terrestres) em 20 de novembro de 2005. O Opportunity comemorou seu aniversário em 12 de dezembro de 2005. No início da missão, esperava-se que os robôs não sobreviveriam muito mais do que 90 dias marcianos. O Columbia Hills foi "apenas um sonho", de acordo com o piloto do rover Chris Leger. A Spirit explorou a formação rochosa semicircular conhecida como Home Plate . É um afloramento rochoso em camadas que confunde e entusiasma os cientistas. Pensa-se que suas rochas são depósitos vulcânicos explosivos, embora existam outras possibilidades, incluindo depósitos de impacto ou sedimentos transportados pelo vento ou água.

A roda dianteira direita do Spirit parou de funcionar em 13 de março de 2006, enquanto o veículo espacial se movia para McCool Hill . Seus motoristas tentaram arrastar a roda morta atrás do Spirit, mas isso só funcionou até chegar a uma área arenosa intransitável nas encostas mais baixas. Os motoristas direcionaram o Spirit para um recurso inclinado menor, apelidado de "Low Ridge Haven", onde ele passou o longo inverno marciano, esperando a primavera e aumentando os níveis de energia solar adequados para dirigir. Naquele setembro, o Opportunity atingiu a borda da cratera Victoria , e o Spaceflight Now relatou que a NASA estendeu a missão dos dois rovers até setembro de 2007. Em 6 de fevereiro de 2007, o Opportunity se tornou a primeira espaçonave a percorrer dez quilômetros (6,2 milhas) na superfície de Marte.

O Opportunity estava prestes a entrar na cratera Victoria de seu poleiro na orla de Duck Bay em 28 de junho de 2007, mas devido a extensas tempestades de poeira, foi adiado até que a poeira baixasse e a energia voltasse a níveis seguros. Dois meses depois, Spirit e Opportunity voltaram a dirigir após agachar-se durante tempestades de poeira violentas que limitaram a energia solar a um nível que quase causou a falha permanente de ambos os veículos espaciais.

Em 1º de outubro de 2007, tanto o Spirit quanto o Opportunity entraram em sua quinta extensão da missão que estendeu as operações até 2009, permitindo que os rovers passassem cinco anos explorando a superfície marciana, enquanto aguardam sua sobrevivência.

Em 26 de agosto de 2008, o Opportunity começou sua escalada de três dias para fora da cratera Victoria em meio a preocupações de que picos de energia, semelhantes aos vistos no Spirit antes da falha de sua roda dianteira direita, poderiam impedi-lo de deixar a cratera se uma roda falhou. O cientista do projeto Bruce Banerdt também disse: "Fizemos tudo para o que entramos na cratera Victoria e muito mais." A oportunidade retornará às planícies para caracterizar a vasta diversidade de rochas do Meridiani Planum - algumas das quais podem ter sido retiradas de crateras como Victoria. O rover estava explorando a cratera Victoria desde 11 de setembro de 2007. Em janeiro de 2009, os dois rovers enviaram coletivamente 250.000 imagens e viajaram mais de 21 quilômetros (13 mi).

Comparação das distâncias percorridas por vários veículos com rodas na superfície da Lua e de Marte da Terra .

Depois de dirigir cerca de 3,2 quilômetros (2,0 mi) desde que deixou a cratera Victoria, o Opportunity viu pela primeira vez a borda da cratera Endeavour em 7 de março de 2009. Ela ultrapassou a marca de 16 km (9,9 mi) ao longo do caminho no sol 1897. Enquanto isso, em Gusev cratera, o Spirit foi cavado profundamente na areia marciana, assim como o Opportunity estava na Duna do Purgatório em 2005.

Em novembro de 2009, o professor Raymond Arvidson da Washington University em St. Louis foi nomeado pesquisador principal adjunto da Missão MER.

2010 em diante

Em 3 e 24 de janeiro de 2010, Spirit e Opportunity marcaram respectivamente seis anos em Marte. Em 26 de janeiro, a NASA anunciou que o Spirit será usado como uma plataforma de pesquisa estacionária após vários meses de tentativas malsucedidas de libertar o rover da areia fofa.

A NASA anunciou em 24 de março de 2010, que o Opportunity , que tem uma distância estimada de carro restante de 12 km até a cratera Endeavour, viajou mais de 20 km desde o início de sua missão. Cada rover foi projetado com uma meta de distância de condução de missão de apenas 600 metros. Uma semana depois, eles anunciaram que o Spirit pode ter entrado em hibernação durante o inverno marciano e pode não acordar novamente por meses.

Em 8 de setembro de 2010, foi anunciado que o Opportunity havia alcançado a metade da jornada de 19 quilômetros entre a cratera Victoria e a cratera Endeavour.

Em 22 de maio de 2011, a NASA anunciou que cessaria as tentativas de contato com o Spirit , que estava preso em uma armadilha de areia por dois anos. A última comunicação bem-sucedida com o rover foi em 22 de março de 2010. A transmissão final para o rover foi em 25 de maio de 2011.

Em abril de 2013, uma foto enviada por um dos rovers foi amplamente divulgada em redes sociais e sites de notícias como o Reddit, que parecia retratar um pênis humano esculpido na terra marciana.

Em 16 de maio de 2013, a NASA anunciou que o Opportunity dirigiu mais longe do que qualquer outro veículo da NASA em um mundo diferente da Terra. Depois que a odometria total do Opportunity ultrapassou 35,744 km (22,210 mi), o rover ultrapassou a distância total percorrida pelo Veículo Móvel Lunar Apollo 17 .

Em 28 de julho de 2014, a NASA anunciou que o Opportunity dirigiu mais longe do que qualquer outro veículo em um mundo diferente da Terra. A oportunidade percorreu mais de 40 km (25 mi), superando a distância total de 39 km (24 mi) conduzida pelo rover lunar Lunokhod 2 , o detentor do recorde anterior.

Em 23 de março de 2015, a NASA anunciou que o Opportunity havia percorrido a distância total de 42,2 km (26,2 mi) de uma maratona, com um tempo de chegada de aproximadamente 11 anos e 2 meses.

Em junho de 2018, o Opportunity foi pego por uma tempestade de poeira em escala global e os painéis solares do rover não foram capazes de gerar energia suficiente, com o último contato em 10 de junho de 2018. A NASA retomou o envio de comandos depois que a tempestade de poeira diminuiu, mas o rover permaneceu silencioso, possivelmente devido a uma falha catastrófica ou uma camada de poeira cobriu seus painéis solares.

Uma entrevista coletiva foi realizada em 13 de fevereiro de 2019, após inúmeras tentativas de obter contato com o Opportunity sem resposta desde junho de 2018, a NASA declarou a missão Opportunity encerrada, que também encerrou a missão Mars Exploration Rover de 16 anos.

Projeto de nave espacial

Configuração de lançamento MER, ilustração de separação

O Mars Exploration Rover foi projetado para ser alojado no topo de um foguete Delta II . Cada espaçonave consiste em vários componentes:

  • Rover: 185 kg (408 lb)
  • Módulo de pouso: 348 kg (767 lb)
  • Backshell / pára-quedas: 209 kg (461 lb)
  • Escudo térmico: 78 kg (172 lb)
  • Estágio de cruzeiro: 193 kg (425 lb)
  • Propelente: 50 kg (110 lb)
  • Instrumentos: 5 kg (11 lb)

A massa total é 1.063 kg (2.344 lb).

Estágio de cruzeiro

Estágio de cruzeiro do rover Opportunity
Diagrama de estágio de cruzeiro MER

O estágio de cruzeiro é o componente da espaçonave que é usado para viajar da Terra a Marte. É muito semelhante ao Mars Pathfinder em design e tem aproximadamente 2,65 metros (8,7 pés) de diâmetro e 1,6 m (5,2 pés) de altura, incluindo o veículo de entrada (veja abaixo).

A estrutura primária é de alumínio com um anel externo de nervuras coberto pelos painéis solares , que têm cerca de 2,65 m (8,7 pés) de diâmetro. Divididos em cinco seções, os painéis solares podem fornecer até 600 watts de potência perto da Terra e 300 W em Marte.

Aquecedores e isolamento multicamadas mantêm os componentes eletrônicos "quentes". Um sistema de freon remove o calor do computador de vôo e do hardware de comunicação dentro do rover para que não superaquecem. Os sistemas de aviônicos de cruzeiro permitem que o computador de vôo faça interface com outros componentes eletrônicos, como sensores solares, scanner de estrelas e aquecedores.

Navegação

O scanner de estrelas (sem um sistema de backup) e o sensor solar permitiram que a espaçonave conhecesse sua orientação no espaço, analisando a posição do Sol e de outras estrelas em relação a si mesma. Às vezes, a nave pode estar ligeiramente fora do curso; isso era esperado, dada a jornada de 500 milhões de quilômetros (320 milhões de milhas). Assim, os navegadores planejaram até seis manobras de correção de trajetória, juntamente com verificações de saúde.

Para garantir que a espaçonave chegasse a Marte no lugar certo para o pouso, dois tanques leves revestidos de alumínio carregavam cerca de 31 kg (cerca de 68 libras) de propelente de hidrazina . Junto com os sistemas de controle e orientação de cruzeiro, o propelente permitiu que os navegadores mantivessem a espaçonave em curso. Queimaduras e disparos de pulso do propelente permitiram três tipos de manobras:

  • Uma queima axial usa pares de propulsores para alterar a velocidade da espaçonave;
  • Uma queima lateral usa dois "grupos de propulsores" (quatro propulsores por cluster) para mover a espaçonave "lateralmente" por meio de pulsos de segundos de duração;
  • O modo de disparo de pulso usa pares de propulsores acoplados para manobras de precessão da espaçonave (giros).

Comunicação

A sonda utilizada uma alta frequência de banda X rádio comprimento de onda de comunicar, o que permitiu a menos energia e menores antenas do que muitas embarcações mais velhos, os quais usados S banda .

Os navegadores enviaram comandos por meio de duas antenas no estágio de cruzeiro: uma antena de cruzeiro de baixo ganho montada dentro do anel interno e uma antena de cruzeiro de ganho médio no anel externo. A antena de baixo ganho foi usada perto da Terra. É omnidirecional, de modo que a potência de transmissão que atingiu a Terra caiu mais rapidamente com o aumento da distância. À medida que a nave se aproximava de Marte, o Sol e a Terra se aproximavam no céu, vistos da nave, portanto, menos energia chegava à Terra. A nave espacial então mudou para a antena de ganho médio, que direcionou a mesma quantidade de potência de transmissão em um feixe mais estreito em direção à Terra.

Durante o vôo, a espaçonave foi estabilizada por rotação com uma taxa de rotação de duas revoluções por minuto (rpm). Atualizações periódicas mantinham as antenas apontadas para a Terra e os painéis solares para o sol.

Aeroshell

Visão geral do aeroshell do Mars Exploration Rover

O aeroshell manteve uma cobertura protetora para o módulo de pouso durante a viagem de sete meses a Marte. Junto com o módulo de pouso e o rover, ele constituiu o "veículo de entrada". Seu principal objetivo era proteger o módulo de pouso e o rover dentro dele do intenso calor da entrada na fina atmosfera marciana. Foi baseado nos designs Mars Pathfinder e Mars Viking.

Peças

O aeroshell era feito de duas partes principais: um escudo térmico e um backshell. O escudo térmico era plano e acastanhado e protegia o módulo de pouso e o rover durante a entrada na atmosfera marciana e agia como o primeiro aerofrágico para a espaçonave. O backshell era grande, em forma de cone e pintado de branco. Ele carregava o paraquedas e vários componentes usados ​​em estágios posteriores de entrada, descida e aterrissagem, incluindo:

  • Um pára-quedas (guardado na parte inferior da tampa traseira);
  • Os componentes eletrônicos e baterias que disparam dispositivos pirotécnicos como porcas de separação, foguetes e argamassa pára-quedas;
  • Um Litton LN-200 Inertial Measurement Unit (IMU), que monitora e relata a orientação do backshell conforme ele balança sob o paraquedas;
  • Três grandes motores de foguete sólidos chamados foguetes RAD (Rocket Assisted Descent), cada um fornecendo cerca de uma tonelada de força (10 kilonewtons ) por quase 4 segundos;
  • Três pequenos foguetes sólidos chamados TIRS (montados de forma que apontem horizontalmente para fora dos lados do backshell) que fornecem um pequeno chute horizontal para o backshell para ajudar a orientar o backshell mais verticalmente durante a queima do foguete RAD principal.

Composição

Construído pela Lockheed Martin Space em Denver, Colorado, o aeroshell é feito de uma estrutura de colmeia de alumínio imprensada entre folhas de grafite-epóxi . A parte externa do aeroshell é coberta por uma camada de favo de mel fenólico . Este favo de mel é preenchido com um material ablativo (também chamado de "ablator"), que dissipa o calor gerado pelo atrito atmosférico.

O ablator em si é uma mistura única de madeira de cortiça , aglutinante e muitas pequenas esferas de vidro de sílica . Foi inventado para os escudos térmicos utilizados nas missões da sonda Viking Mars. Uma tecnologia semelhante foi usada nas primeiras missões espaciais tripuladas dos Estados Unidos Mercury , Gemini e Apollo . Foi especialmente formulado para reagir quimicamente com a atmosfera marciana durante a entrada e transportar o calor para longe, deixando um rastro quente de gás atrás do veículo. O veículo desacelerou de 19.000 para 1.600 km / h (5.300 a 440 m / s) em cerca de um minuto, produzindo cerca de 60 m / s 2 (6 g ) de aceleração no módulo de pouso e no rover.

A cobertura posterior e a blindagem térmica são feitas dos mesmos materiais, mas a blindagem térmica possui uma  camada mais espessa do ablator , de 13 mm ( 12 pol.). Em vez de ser pintado, o backshell foi coberto com uma manta de filme PET aluminizado muito fino para protegê-lo do frio do espaço profundo. O cobertor vaporizou durante a entrada na atmosfera marciana.

Pára-quedas

Teste de pára-quedas do Mars Exploration Rover

O paraquedas ajudou a desacelerar a espaçonave durante a entrada, descida e pouso. Ele está localizado no backshell.

Projeto

O projeto do pára-quedas de 2003 foi parte de um esforço de desenvolvimento de tecnologia de pára-quedas de Marte de longo prazo e é baseado nos projetos e na experiência das missões Viking e Pathfinder. O paraquedas para esta missão é 40% maior que o da Pathfinder porque a maior carga do Mars Exploration Rover é de 80 a 85 kilonewtons (kN) ou 80 a 85 kN (18.000 a 19.000 lbf) quando o pára-quedas infla totalmente. Em comparação, as cargas de inflação do Pathfinder foram de aproximadamente 35 kN (cerca de 8.000 lbf). O paraquedas foi projetado e construído em South Windsor, Connecticut, pela Pioneer Aerospace , a empresa que também projetou o paraquedas para a missão Stardust .

Composição

O paraquedas é feito de dois tecidos duráveis ​​e leves: poliéster e náilon . Um freio triplo feito de Kevlar conecta o pára-quedas ao backshell.

A quantidade de espaço disponível na espaçonave para o paraquedas é tão pequena que o paraquedas teve que ser embalado sob pressão. Antes do lançamento, uma equipe dobrou firmemente as 48 cordas de suspensão, três cordas de freio e o pára-quedas. A equipe do pára-quedas carregou o pára-quedas em uma estrutura especial que aplicou um peso pesado ao pacote de pára-quedas várias vezes. Antes de colocar o paraquedas no backshell, o paraquedas foi aquecido para esterilizá- lo.

Sistemas conectados

A descida é interrompida por retrorockets e a sonda é lançada 10 m (33 pés) à superfície nesta impressão gerada por computador.

Zylon Bridles : Depois que o pára-quedas foi lançado a uma altitude de cerca de 10 km (6,2 mi) acima da superfície, o protetor de calor foi liberado usando 6 porcas de separação e molas push-off. O módulo de pouso então se separou da carcaça e "desceu rapidamente" uma fita de metal em um sistema de freio centrífugo embutido em uma das pétalas do módulo de pouso. A descida lenta pela fita de metal colocou o módulo de pouso em posição na extremidade de outro freio (amarração), feito de um Zylon trançado de quase 20 m (66 pés) de comprimento .

Zylon é um material de fibra avançado, semelhante ao Kevlar, que é costurado em um padrão de teia (como material de cadarço) para torná-lo mais forte. O freio Zylon oferece espaço para a implantação do airbag, distância do fluxo de exaustão do motor de foguete sólido e maior estabilidade. O freio incorpora um chicote elétrico que permite o lançamento de foguetes sólidos a partir do backshell, bem como fornece dados da unidade de medição inercial do backshell (que mede a taxa e a inclinação da espaçonave) para o computador de vôo no rover.

Motores de descida assistida por foguete (RAD) : Como a densidade atmosférica de Marte é inferior a 1% da da Terra, o pára-quedas sozinho não poderia desacelerar o Mars Exploration Rover o suficiente para garantir uma baixa velocidade de pouso segura. A descida da espaçonave foi auxiliada por foguetes que a levaram a uma parada total 10-15 m (33-49 pés) acima da superfície marciana.

Unidade de altímetro de radar : Uma unidade de altímetro de radar foi usada para determinar a distância à superfície marciana. A antena do radar é montada em um dos cantos inferiores do tetraedro da sonda. Quando a medição do radar mostrou que o módulo de pouso estava na distância correta acima da superfície, o freio Zylon foi cortado, liberando o módulo de pouso do pára-quedas e do backshell para que ficasse livre e livre para pousar. Os dados do radar também possibilitaram a sequência de cronometragem da inflação do airbag e do disparo do foguete RAD backshell.

Airbags

Conceito artístico de airbags inflados

Os airbags usados ​​na missão Mars Exploration Rover são do mesmo tipo que o Mars Pathfinder usou em 1997. Eles tinham que ser fortes o suficiente para amortecer a espaçonave se ela pousasse em rochas ou terrenos acidentados e permitir que saltasse pela superfície de Marte em velocidades de rodovia ( cerca de 100 km / h) após o pouso. Os airbags tiveram que ser inflados segundos antes do toque e esvaziados uma vez com segurança no solo.

Os airbags eram feitos de Vectran , como os do Pathfinder. O Vectran tem quase o dobro da resistência de outros materiais sintéticos, como o Kevlar, e tem um desempenho melhor em temperaturas frias. Seis camadas de 100 denier (10 mg / m) de Vectran protegeram uma ou duas bexigas internas de Vectran em 200 denier (20 mg / m). Usar 100 denier (10 mg / m) deixa mais tecido nas camadas externas onde é necessário, pois há mais fios na trama.

Cada rover usava quatro airbags com seis lóbulos cada, todos conectados. A conexão era importante, pois ajudava a diminuir algumas das forças de pouso, mantendo o sistema de bolsas flexível e responsivo à pressão sobre o solo. Os airbags não eram presos diretamente ao veículo espacial, mas presos a ele por cordas que cruzavam a estrutura da bolsa. As cordas deram forma aos sacos, facilitando a inflação. Durante o vôo, as bolsas foram armazenadas junto com três geradores de gás que são usados ​​para a inflação.

Lander

Abertura das pétalas do módulo MER (Cortesia NASA / JPL-Caltech)

O módulo de pouso da espaçonave é um invólucro protetor que abriga o rover e, junto com os airbags, o protege das forças de impacto.

O módulo de pouso tem a forma de um tetraedro , cujas laterais se abrem como pétalas. É forte e leve, feito de vigas e lençóis. As vigas consistem em camadas de fibra de grafite tecidas em um tecido que é mais leve do que o alumínio e mais rígido do que o aço. Acessórios de titânio são colados e encaixados nas vigas para permitir que sejam aparafusados. O rover foi preso dentro do módulo de pouso por parafusos e porcas especiais que foram liberadas após o pouso com pequenos explosivos.

Verticalizado

Depois que o módulo de pouso parou de pular e rolar no chão, ele parou na base do tetraedro ou em um de seus lados. As laterais então se abriram para deixar a base horizontal e o rover vertical. As laterais são conectadas à base por dobradiças, cada uma com um motor forte o suficiente para levantar o módulo de pouso. O rover plus lander tem uma massa de cerca de 533 kg (1.175 libras ). O rover sozinho tem uma massa de cerca de 185 kg (408 lb). A gravidade em Marte é cerca de 38% da da Terra, então o motor não precisa ser tão potente quanto seria na Terra.

O rover contém acelerômetros para detectar qual caminho está para baixo (em direção à superfície de Marte) medindo a força da gravidade. O computador do rover então comandou a pétala correta do módulo de pouso para abrir para colocar o rover na posição vertical. Depois que a pétala da base foi abaixada e o veículo espacial ficou de pé, as outras duas pétalas foram abertas.

As pétalas inicialmente se abriram em uma posição igualmente plana, de forma que todos os lados da sonda ficaram retos e nivelados. Os motores das pétalas são fortes o suficiente para que, se duas das pétalas pousarem nas rochas, a base com o veículo espacial seria mantida no lugar como uma ponte acima do solo. A base se manterá nivelada com a altura das pétalas apoiadas nas rochas, formando uma superfície plana e reta em todo o comprimento do módulo de pouso aberto e achatado. A equipe de vôo na Terra poderia então enviar comandos ao rover para ajustar as pétalas e criar um caminho seguro para o rover sair do módulo de pouso e chegar à superfície marciana sem cair de uma rocha íngreme.

Movendo a carga útil para Marte

A sonda do Spirit em Marte

A movimentação do rover para fora do módulo de pouso é chamada de fase de saída da missão. O rover deve evitar que suas rodas fiquem presas no material do airbag ou caiam em uma inclinação acentuada. Para ajudar nisso, um sistema de retração nas pétalas arrasta lentamente os airbags em direção ao módulo de pouso antes que as pétalas se abram. Pequenas rampas nas pétalas se espalham para preencher os espaços entre as pétalas. Eles cobrem terreno irregular, obstáculos de rocha e material de airbag, e formam uma área circular da qual o rover pode dirigir em mais direções. Eles também diminuem o degrau que o rover deve descer. Eles são apelidados de "asas de morcego" e são feitos de tecido Vectran.

Cerca de três horas foram alocadas para retrair os airbags e abrir as pétalas do módulo de pouso.

Projeto do rover

Modelo 3D interativo do MER
Desenho esquemático do MER

Os rovers são robôs de seis rodas movidos a energia solar que medem 1,5 m (4,9 pés) de altura, 2,3 m (7,5 pés) de largura e 1,6 m (5,2 pés) de comprimento. Eles pesam 180 kg (400 lb), dos quais 35 kg (77 lb) são a roda e o sistema de suspensão.

O chassi em formato de caixa principal forma a Warm Electronics Box (WEB).

Sistema de direção

Cada rover tem seis rodas de alumínio montadas em um sistema de suspensão rocker-bogie , semelhante ao do Sojourner , que garante que as rodas permaneçam no solo durante a condução em terrenos acidentados. O design reduz a amplitude de movimento do corpo do rover pela metade e permite que o rover passe por cima de obstáculos ou através de buracos (depressões) com mais de um diâmetro de roda (250 milímetros (9,8 pol.)) De tamanho. As rodas do rover são projetadas com flexões compatíveis integrais que fornecem absorção de choque durante o movimento. Além disso, as rodas têm travas que proporcionam aderência para escalar em areia fofa e escalar rochas.

Cada roda tem seu próprio motor de acionamento. As duas rodas dianteiras e duas traseiras têm motores de direção individuais. Isso permite que o veículo gire no lugar, uma volta completa, e desvie e faça uma curva, fazendo curvas arqueadas. Os motores dos rovers foram projetados pela empresa suíça Maxon Motor . O rover é projetado para suportar uma inclinação de 45 graus em qualquer direção sem tombar. No entanto, o rover é programado por meio de seus "limites de proteção de falha" em seu software de prevenção de riscos para evitar inclinações superiores de 30 graus.

Cada rover pode girar uma de suas rodas dianteiras no lugar para penetrar fundo no terreno. Deve permanecer imóvel enquanto a roda de escavação gira. Os rovers têm uma velocidade máxima em solo plano e duro de 50 mm / s (2 in / s). A velocidade média é de 10 mm / s, porque seu software de prevenção de riscos faz com que ele pare a cada 10 segundos por 20 segundos para observar e entender o terreno em que se dirigiu.

Sistemas de energia e eletrônicos

Mars Exploration Rover (traseiro) vs. Sojourner rover (Cortesia NASA / JPL-Caltech)

Quando totalmente iluminados, os painéis solares de junção tripla do rover geram cerca de 140 watts por até quatro horas por dia marciano ( sol ). O veículo espacial precisa de cerca de 100 watts para dirigir. Seu sistema de energia inclui duas baterias recarregáveis de íon de lítio pesando 7,15 kg (15,8 lb) cada, que fornecem energia quando o sol não está brilhando, especialmente à noite. Com o tempo, as baterias se degradarão e não poderão ser recarregadas até sua capacidade total.

Para efeito de comparação, o sistema de energia do Mars Science Laboratory é composto por um Gerador Termelétrico Multi-Mission Radioisotope (MMRTG) produzido pela Boeing. O MMRTG foi projetado para fornecer 125 W de energia elétrica no início da missão, caindo para 100 W após 14 anos de serviço. É usado para alimentar muitos sistemas e instrumentos do MSL. Os painéis solares também foram considerados para o MSL, mas os RTGs fornecem energia constante, independentemente da hora do dia e, portanto, a versatilidade para trabalhar em ambientes escuros e altas latitudes onde a energia solar não está prontamente disponível. O MSL gera 2,5 quilowatts-hora por dia, em comparação com os Mars Exploration Rovers, que podem gerar cerca de 0,6 quilowatts-hora por dia.

Pensou-se que, ao final da missão de 90 sol, a capacidade dos painéis solares de gerar energia provavelmente seria reduzida para cerca de 50 watts. Isso ocorreu devido à cobertura de poeira prevista nos painéis solares e à mudança de estação. Mais de três anos terrestres depois, no entanto, as fontes de alimentação dos rovers oscilavam entre 300 watts-hora e 900 watts-hora por dia, dependendo da cobertura de poeira. Os eventos de limpeza (remoção de poeira pelo vento) ocorreram com mais frequência do que a NASA esperava, mantendo as matrizes relativamente livres de poeira e estendendo a vida útil da missão. Durante uma tempestade de poeira global em Marte em 2007, os dois rovers experimentaram uma das mais baixas potências da missão; A oportunidade caiu para 128 watts-hora. Em novembro de 2008, o Spirit ultrapassou este recorde de baixa energia com uma produção de 89 watts-hora, devido a tempestades de poeira na região da cratera Gusev.

Os rovers executam um sistema operacional integrado VxWorks em uma CPU RAD6000 de 20 MHz endurecida por radiação com 128 MB de DRAM com detecção e correção de erros e 3 MB de EEPROM . Cada rover também possui 256 MB de memória flash . Para sobreviver durante as várias fases da missão, os instrumentos vitais do rover devem permanecer dentro de uma temperatura de −40 ° C a +40 ° C (−40 ° F a 104 ° F). À noite, os rovers são aquecidos por oito unidades de aquecedores de radioisótopos (RHU), que geram cada uma continuamente 1 W de energia térmica a partir da decomposição dos radioisótopos , junto com aquecedores elétricos que operam apenas quando necessário. Um filme de ouro pulverizado e uma camada de aerogel de sílica são usados ​​para isolamento.

Comunicação

Conjunto do mastro Pancam (PMA)
Ferramenta de abrasão de rocha (RAT)
Espectrômetro de raios-X de partículas alfa (APXS) (cortesia NASA / JPL-Caltech)

O rover tem uma banda X de baixo ganho e uma banda X antena de alto ganho para comunicações de e para a Terra, bem como uma ultra-altas frequências Monopole antena para comunicações relé. A antena de baixo ganho é omnidirecional e transmite dados em uma taxa baixa para antenas de Deep Space Network (DSN) na Terra. A antena de alto ganho é direcional e orientável e pode transmitir dados para a Terra em uma taxa mais alta. Os rovers usam o monopolo UHF e seu rádio CE505 para se comunicar com a espaçonave orbitando Marte, a Mars Odyssey e (antes de sua falha) o Mars Global Surveyor (já mais de 7,6 terabits de dados foram transferidos usando sua antena Mars Relay e Mars Orbiter Camera ' s buffer de memória de 12 MB). Desde que o MRO entrou em órbita ao redor de Marte, as sondas também o usaram como um recurso de retransmissão. A maioria dos dados do módulo de pouso é retransmitida para a Terra por meio do Odyssey e do MRO. Os orbitadores podem receber sinais do rover a uma taxa de dados muito mais alta do que a Deep Space Network, devido às distâncias muito mais curtas do rover ao orbitador. Os orbitadores então retransmitem rapidamente os dados do rover para a Terra usando suas antenas grandes e de alta potência .

Cada rover tem nove câmeras, que produzem imagens de 1024 por 1024 pixels a 12 bits por pixel, mas a maioria das imagens de câmeras de navegação e miniaturas de imagens são truncadas para 8 bits por pixel para economizar memória e tempo de transmissão. Todas as imagens são compactadas usando o ICER antes de serem armazenadas e enviadas para a Terra. Navegação, miniatura e muitos outros tipos de imagem são compactados em aproximadamente 0,8 a 1,1 bits / pixel. Taxas de bits mais baixas (menos de 0,5 bit / pixel) são usadas para certos comprimentos de onda de imagens panorâmicas multicoloridas.

O ICER é baseado em wavelets e foi projetado especificamente para aplicações no espaço profundo. Ele produz compactação progressiva, tanto sem perdas quanto com perdas, e incorpora um esquema de contenção de erros para limitar os efeitos da perda de dados no canal do espaço profundo. Ele supera o compressor de imagem JPEG com perdas e o compressor Rice sem perdas usado pela missão Mars Pathfinder .

Instrumentação científica

O rover possui vários instrumentos. Três são montados no conjunto do mastro Pancam (PMA):

  • Câmeras panorâmicas ( Pancam ), duas câmeras com rodas de filtro de cores para determinar a textura, cor, mineralogia e estrutura do terreno local.
  • Câmeras de navegação ( Navcam ), duas câmeras que possuem campos de visão maiores, mas resolução inferior e são monocromáticas, para navegação e direção.
  • Um conjunto de periscópio para o espectrômetro de emissão térmica em miniatura ( Mini-TES ), que identifica rochas e solos promissores para um exame mais detalhado e determina os processos que os formaram. O Mini-TES foi construído pela Arizona State University . O conjunto do periscópio apresenta dois espelhos dobráveis ​​de berílio, uma cobertura que se fecha para minimizar a contaminação por poeira no conjunto e defletores de rejeição de luz difusa que são estrategicamente colocados dentro dos tubos de epóxi de grafite.

As câmeras são montadas com 1,5 metros de altura no conjunto do mastro Pancam. O PMA é implantado por meio do Mast Deployment Drive (MDD). O Azimuth Drive, montado diretamente acima do MDD, gira a montagem horizontalmente em uma revolução completa com sinais transmitidos através de uma configuração de fita rolante. O drive da câmera aponta as câmeras em elevação, quase em linha reta para cima ou para baixo. Um terceiro motor aponta os espelhos dobráveis ​​e a cobertura protetora do Mini-TES até 30 ° acima do horizonte e 50 ° abaixo. O projeto conceitual do PMA foi feito por Jason Suchman no JPL, o engenheiro da Cognizant que mais tarde atuou como Gerente Técnico de Contrato (CTM) uma vez que a montagem foi construída pela Ball Aerospace & Technologies Corp. , Boulder, Colorado . Raul Romero serviu como CTM assim que os testes em nível de subsistema começaram. Satish Krishnan fez o projeto conceitual do Gimbal de Antena de Alto Ganho (HGAG), cujo projeto detalhado, montagem e teste também foi realizado pela Ball Aerospace, momento em que Satish atuou como CTM.

Quatro câmeras de perigo monocromáticas ( Hazcams ) são montadas no corpo do rover, duas na frente e duas atrás.

O dispositivo de implantação de instrumento (IDD), também chamado de braço móvel, contém o seguinte:

O braço robótico é capaz de posicionar instrumentos diretamente contra alvos de interesse de rocha e solo.

Nomeação de Espírito e Oportunidade

Sofi Collis com um modelo de Mars Exploration Rover

Os rovers Spirit e Opportunity foram nomeados por meio de uma competição de redação de alunos. A inscrição vencedora foi de Sofi Collis, uma estudante russo-americana do terceiro ano do Arizona.

Eu morava em um orfanato. Estava escuro, frio e solitário. À noite, olhei para o céu cintilante e me senti melhor. Sonhei que poderia voar para lá. Na América, posso realizar todos os meus sonhos. Obrigado pelo 'Espírito' e pela 'Oportunidade'.
- Sofi Collis, 9 anos

Antes disso, durante o desenvolvimento e construção dos rovers, eles eram conhecidos como MER-1 Rover 1 ( Opportunity ) e MER-2 Rover 2 ( Spirit ). Internamente, a NASA também usa as designações de missão MER-A ( Spirit ) e MER-B ( Opportunity ) com base na ordem de pouso em Marte.

Rovers de teste

Os membros da equipe Rover simulam o Spirit em uma armadilha de areia marciana.

O Laboratório de Propulsão a Jato mantém um par de rovers, o Surface System Test-Beds (SSTB) em sua localização em Pasadena, para testes e modelagem de situações em Marte. Um rover de teste, SSTB1, pesando aproximadamente 180 kg (400 lb), é totalmente equipado e quase idêntico ao Spirit e Opportunity . Outra versão de teste, SSTB-Lite , é idêntica em tamanho e características de unidade, mas não inclui todos os instrumentos. Ele pesa 80 kg (180 lb), muito mais próximo do peso do Spirit e do Opportunity na gravidade reduzida de Marte . Esses rovers foram usados ​​em 2009 para uma simulação do incidente em que o Spirit ficou preso em solo macio.

Software SAPP para visualização de imagens

A equipe da NASA usa um aplicativo de software chamado "Surface Attitude Position and Pointing" (SAPP), para visualizar as imagens coletadas do rover e para planejar suas atividades diárias. Existe uma versão disponível ao público denominada Maestro .

Descobertas da ciência planetária

Local de pouso dos espíritos , cratera Gusev

Planícies

Embora a cratera Gusev pareça, nas imagens orbitais, um leito seco, as observações da superfície mostram as planícies interiores cheias de detritos. As rochas nas planícies de Gusev são um tipo de basalto . Eles contêm os minerais olivina , piroxênio , plagioclásio e magnetita, e se parecem com basalto vulcânico, pois são de granulação fina com buracos irregulares (os geólogos diriam que eles têm vesículas e vugs). Muito do solo nas planícies veio do rompimento das rochas locais. Níveis razoavelmente altos de níquel foram encontrados em alguns solos; provavelmente de meteoritos . A análise mostra que as rochas foram ligeiramente alteradas por pequenas quantidades de água. Revestimentos externos e rachaduras dentro das rochas sugerem minerais depositados na água, talvez compostos de bromo . Todas as rochas contêm uma fina camada de poeira e uma ou mais camadas mais duras de material. Um tipo pode ser escovado, enquanto outro precisa ser desbastado com a ferramenta de abrasão de rocha (RAT).

Há uma variedade de rochas nas colinas de Columbia , algumas das quais foram alteradas pela água, mas não por muita água.

Adirondack
Adirondacksquare.jpg
Coordenadas 14 ° 36 S 175 ° 30 E / 14,6 ° S 175,5 ° E / -14,6; 175,5 Coordenadas : 14,6 ° S 175,5 ° E14 ° 36 S 175 ° 30 E /  / -14,6; 175,5

Essas rochas podem ser classificadas de diferentes maneiras. As quantidades e tipos de minerais tornam as rochas basaltos primitivos - também chamados de basaltos picríticos. As rochas são semelhantes às antigas rochas terrestres chamadas komatiitos basálticos . As rochas das planícies também se assemelham aos shergottitos basálticos , meteoritos que vieram de Marte. Um sistema de classificação compara a quantidade de elementos alcalinos com a quantidade de sílica em um gráfico; neste sistema, as rochas das planícies de Gusev ficam perto da junção de basalto, picrobasalto e tefrita. A classificação de Irvine-Barager os chama de basaltos. As rochas da planície foram ligeiramente alteradas, provavelmente por finas películas de água, porque são mais macias e contêm veios de material de cor clara que podem ser compostos de bromo, bem como revestimentos ou cascas. Pensa-se que pequenas quantidades de água podem ter entrado em rachaduras induzindo processos de mineralização. Os revestimentos nas rochas podem ter ocorrido quando as rochas foram enterradas e interagiram com filmes finos de água e poeira. Um sinal de que foram alteradas é que era mais fácil triturar essas rochas em comparação com os mesmos tipos de rochas encontrados na Terra.

A primeira rocha que o Espírito estudou foi Adirondack. Acabou sendo típico das outras rochas das planícies.

A poeira na cratera Gusev é igual à poeira em todo o planeta. Toda a poeira era magnética. Além disso, o Spirit descobriu que o magnetismo era causado pelo mineral magnetita , especialmente a magnetita que continha o elemento titânio . Um ímã foi capaz de desviar completamente toda a poeira, portanto, acredita-se que toda a poeira marciana seja magnética. Os espectros da poeira eram semelhantes aos espectros de regiões brilhantes e de baixa inércia térmica, como Tharsis e Arábia, que foram detectados por satélites em órbita. Uma fina camada de poeira, talvez com menos de um milímetro de espessura, cobre todas as superfícies. Algo nele contém uma pequena quantidade de água quimicamente ligada.

Columbia Hills

Espírito contém um memorial para a tripulação do ônibus espacial Columbia 's STS-107 2003 missão, que se desintegrou durante a reentrada.

À medida que o rover subia acima das planícies em Columbia Hills, a mineralogia que foi vista mudou. Os cientistas encontraram uma variedade de tipos de rochas em Columbia Hills e os classificaram em seis categorias diferentes. Os seis são: Clovis, Wishbone, Peace, Watchtower, Backstay e Independence. Eles têm o nome de uma rocha proeminente em cada grupo. Suas composições químicas, medidas por APXS, são significativamente diferentes umas das outras. Mais importante ainda, todas as rochas em Columbia Hills mostram vários graus de alteração devido aos fluidos aquosos. Eles são enriquecidos nos elementos fósforo, enxofre, cloro e bromo - todos os quais podem ser transportados em soluções aquosas. As rochas de Columbia Hills contêm vidro basáltico, juntamente com quantidades variáveis ​​de olivina e sulfatos . A abundância de olivina varia inversamente com a quantidade de sulfatos. Isso é exatamente o que se espera, pois a água destrói a olivina, mas ajuda a produzir sulfatos.

O grupo Clovis é especialmente interessante porque o espectrômetro Mössbauer (MB) detectou goethita nele. A goethita se forma apenas na presença de água, então sua descoberta é a primeira evidência direta de água passada nas rochas de Columbia Hills. Além disso, os espectros MB de rochas e afloramentos exibiram um forte declínio na presença de olivina, embora as rochas provavelmente já tenham contido muita olivina. A olivina é um marcador de falta de água porque se decompõe facilmente na presença de água. O sulfato foi encontrado e precisa de água para se formar. Wishstone continha uma grande quantidade de plagioclásio, um pouco de olivina e anidrato (um sulfato). As rochas da paz mostraram enxofre e fortes evidências de água aglomerada, portanto, suspeita-se de sulfatos hidratados. As rochas da classe Torre de Vigia carecem de olivina, conseqüentemente, podem ter sido alteradas pela água. A classe Independência mostrou alguns sinais de argila (talvez montmorilonita um membro do grupo esmectita). As argilas requerem uma exposição bastante longa à água para se formar. Um tipo de solo, chamado Paso Robles, de Columbia Hills, pode ser um depósito de evaporação porque contém grandes quantidades de enxofre, fósforo , cálcio e ferro. Além disso, a MB descobriu que muito do ferro no solo de Paso Robles estava na forma oxidada de Fe 3+ . No meio da missão de seis anos (uma missão que deveria durar apenas 90 dias), grandes quantidades de sílica pura foram encontradas no solo. A sílica pode ter vindo da interação do solo com vapores ácidos produzidos por atividade vulcânica na presença de água ou da água em um ambiente de fonte termal.

Depois que o Spirit parou de trabalhar, os cientistas estudaram dados antigos do Espectrômetro de Emissão Térmica em Miniatura, ou Mini-TES, e confirmaram a presença de grandes quantidades de rochas ricas em carbonato , o que significa que regiões do planeta podem ter outrora abrigado água. Os carbonatos foram descobertos em um afloramento de rochas chamado "Comanche".

Em resumo, o Espírito encontrou evidências de leve desgaste nas planícies de Gusev, mas nenhuma evidência de que um lago estava lá. No entanto, em Columbia Hills havia evidências claras de uma quantidade moderada de intemperismo aquoso. As evidências incluíam sulfatos e os minerais goethita e carbonatos que só se formam na presença de água. Acredita-se que a cratera Gusev possa ter contido um lago há muito tempo, mas desde então ela foi coberta por materiais ígneos. Toda a poeira contém um componente magnético que foi identificado como magnetita com um pouco de titânio. Além disso, a fina camada de poeira que cobre tudo em Marte é a mesma em todas as partes de Marte.

Local de pouso da oportunidade , Meridiani Planum

Autorretrato de Opportunity próximo à cratera Endeavour na superfície de Marte (6 de janeiro de 2014).
Extremo sul do Cabo Tribulation , visto em 2017 pelo Opportunity rover

O rover Opportunity pousou em uma pequena cratera, chamada de "Eagle", nas planícies de Meridiani. As planícies do local de pouso foram caracterizadas pela presença de um grande número de pequenas esférulas , concreções esféricas que foram marcadas como "mirtilos" pela equipe de ciência, que foram encontradas tanto soltas na superfície, como também incrustadas na rocha. Estes provaram ter uma alta concentração do mineral hematita , e mostraram a assinatura de serem formados em meio aquoso. O leito rochoso em camadas revelado nas paredes da cratera mostrou sinais de ser de natureza sedimentar, e a análise composicional e de imagem microscópica mostrou ser principalmente com a composição de Jarosita , um mineral de sulfato ferroso que é caracteristicamente uma evaporita que é o resíduo da evaporação de uma lagoa salgada ou mar.

A missão forneceu evidências substanciais de atividades hídricas anteriores em Marte. Além de investigar a "hipótese da água", o Opportunity também obteve observações astronômicas e dados atmosféricos. A missão estendida levou o rover através das planícies até uma série de crateras maiores no sul, com a chegada à borda de uma cratera de 25 km de diâmetro, a Cratera Endeavour, oito anos após o pouso. A espectroscopia orbital desta borda da cratera mostra os sinais de rochas filossilicatadas , indicativas de depósitos sedimentares mais antigos.

Locais de pouso

Acheron Fossae Acidalia Planitia Alba Mons Amazonis Planitia Aonia Planitia Arabia Terra Arcadia Planitia Argentea Planum Argyre Planitia Chryse Planitia Claritas Fossae Cydonia Mensae Daedalia Planum Elysium Mons Elysium Planitia Gale crater Hadriaca Patera Hellas Montes Hellas Planitia Hesperia Planum Holden crater Icaria Planum Isidis Planitia Jezero crater Lomonosov crater Lucus Planum Lycus Sulci Lyot crater Lunae Planum Malea Planum Maraldi crater Mareotis Fossae Mareotis Tempe Margaritifer Terra Mie crater Milankovič crater Nepenthes Mensae Nereidum Montes Nilosyrtis Mensae Noachis Terra Olympica Fossae Olympus Mons Planum Australe Promethei Terra Protonilus Mensae Sirenum Sisyphi Planum Solis Planum Syria Planum Tantalus Fossae Tempe Terra Terra Cimmeria Terra Sabaea Terra Sirenum Tharsis Montes Tractus Catena Tyrrhen Terra Ulysses Patera Uranius Patera Utopia Planitia Valles Marineris Vastitas Borealis Xanthe TerraMapa de Marte
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Mapa de imagem interativo da topografia global de Marte , sobreposto com localizações de locais Mars Lander e Rover . Passe o mouse sobre a imagem para ver os nomes de mais de 60 características geográficas proeminentes e clique para criar um link para elas. A coloração do mapa base indica elevações relativas , com base nos dados do Mars Orbiter Laser Altimeter no Mars Global Surveyor da NASA . Brancos e marrons indicam as maiores elevações (+12 a +8 km ); seguido por rosas e vermelhos (+8 a +3 km ); amarelo é0 km ; verdes e azuis são elevações mais baixas (até-8 km ). Os eixos são latitude e longitude ; As regiões polares são anotadas.
(   ROVER ativo  Inativo  LANDER ativo  Inativo  Futuro )
Beagle 2
Bradbury Landing
Deep Space 2
Columbia Memorial Station
InSight Landing
Marte 2
Marte 3
Marte 6
Mars Polar Lander
Estação Memorial Challenger
Marte 2020
Vale Verde
Schiaparelli EDM
Estação Memorial Carl Sagan
Columbia Memorial Station
Tianwen-1
Estação Memorial Thomas Mutch
Estação Memorial Gerald Soffen

Glossário

  • APXS : Espectrômetro de Raios-X de Partículas Alfa
  • DSCC : Deep Space Communications Center
  • DSN : Deep Space Network
  • DTS : Dead Time Start
  • ERT : hora de recepção da Terra, UTC de um evento
  • FSW : Software de voo
  • HGA : Antena de alto ganho
  • LGA : antena de baixo ganho
  • MER : Mars Exploration Rover
  • MSL : Mars Science Laboratory
  • Mini-TES : espectrômetro de emissão térmica em miniatura
  • NASA : Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (EUA)
  • Navcam : câmera de navegação
  • Pancam : câmera panorâmica
  • RAT : ferramenta de abrasão de rochas
  • RCS : Sistema de Controle de Reação

Veja também

Notas

Referências

Leitura adicional

links externos