Spirit Martian
Organização | NASA |
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Construtor | JPL |
Programa | Mars Exploration Rover |
Campo | Geologia de Marte |
Tipo de missão | Astromobile |
Status | Missão completada |
Lançar | 10 de junho de 2003 |
Lançador | Delta II Pesado |
Fim da missão | 22 de março de 2010 |
Duração | 7 anos |
Tempo de vida | 90 dias (missão primária) |
Identificador COSPAR | 2003-027A |
Distância viajada | 7,73 km |
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Missa no lançamento | 185 kg |
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Fonte de energia | Painéis solares |
Energia elétrica | 200 W |
Pousar | 4 de janeiro de 2004 |
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PanCam | Câmera panorâmica |
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NavCam | Câmeras de navegação (x 2) |
Infravermelho | Espectrômetro |
Mössbauer | Espectrômetro |
APXR | Espectrômetro |
? | Câmera microscópica |
HGA | Antena de grande ganho |
LGA | Antena omnidirecional de baixo ganho |
UHF | Antena omnidirecional |
Spirit ("Spirit" em inglês), também conhecido como MER-A ( Mars Exploration Rover - A ) é um dos dois robôs da missão Mars Exploration Rover da agência espacial dos EUA , a NASA lançado em direção ao planeta em março de 2003. O objeto que pousou em Marte em 4 de janeiro de 2004 na cratera de Goussev teve como objetivo estudar a geologia de Marte e, em particular, determinar o papel desempenhado pela água na história do planeta. A sua missão, que deveria durar 90 dias, terminou oficialmente em março de 2010. Esta vida permitiu-lhe cobrir 7,73 km (objetivo principal da missão 600 metros) e exceder em muito os objetivos científicos atribuídos.
O Spirit pesa cerca de 185 kg e viaja em seis rodas movidas por energia elétrica fornecida por painéis solares . É equipado com três pares de câmeras utilizadas para navegação e diversos instrumentos científicos: uma câmera panorâmica localizada em um mastro de 1,5 metros de altura, uma ferramenta para abrasar a superfície de rochas transportadas por um braço articulado no qual também se encontra um espectrômetro de raios - X , um espectrômetro Mössbauer e uma câmera de microscópio. Finalmente, um espectrômetro infravermelho é usado para a análise de rochas e da atmosfera. Seus movimentos são pilotados pelo Jet Propulsion Laboratory (JPL), uma divisão do California Institute of Technology localizado em Pasadena , Califórnia, que gerencia todo o programa Mars Exploration Rover para a NASA.
O objetivo principal da Spirit é o estudo geológico da superfície de Marte em uma região considerada provável de ter sido irrigada anteriormente, neste caso a cratera de Gusev , que se acredita ter abrigado um antigo lago. O rover foi projetado para uma vida útil de 90 dias marcianos (solo) e para viajar 600 metros. Mais de cinco anos depois, em 17 de março de 2009, ele havia percorrido quase 7,7 quilômetros. Ele ficou preso em uma duna no final de 2009 e sua última comunicação com a Terra foi em 22 de março de 2010.
Sete objetivos científicos foram atribuídos à missão Mars Exploration Rover. Todas essas são missões geológicas relativas ao passado do planeta. Em particular, os rovers devem estudar traços da presença passada de água em Marte . Além disso, este estudo de solo será comparado àqueles realizados em órbita por diferentes sondas espaciais, como a Mars Reconnaissance Orbiter .
Nas próximas duas décadas, a NASA continuará a conduzir missões dedicadas para encontrar possível vida em Marte, perguntando-se se a vida alguma vez se originou no planeta Marte. A pesquisa começou para determinar se o ambiente marciano algum dia foi propício à vida. A vida, como a entendemos, requer água, então a história da água em Marte é fundamental para saber se o ambiente marciano foi adequado para a vida. Embora os Rovers de Exploração de Marte não tenham a capacidade de detectar vida diretamente, eles ofereceram informações muito importantes sobre a habitabilidade do meio ambiente ao longo da história do planeta.
Spirit (e seu gêmeo, Opportunity ) são robôs com seis rodas, movidos a energia solar, medindo 1,5 m de altura, 2,3 m de largura e 1,6 m de comprimento e pesando 180 kg . O rover é equipado com um sistema de suspensão , chamado rocker-bogie, que permite mobilidade em terrenos acidentados. Cada roda tem seu próprio motor. O veículo tem direção dianteira e traseira e foi projetado para operar com segurança em inclinações de 30 graus. A velocidade máxima é de 50 milímetros por segundo, ou 0,18 quilômetros por hora, embora a velocidade média seja em torno de 10 milímetros por segundo. Spirit e Opportunity têm peças de metal do World Trade Center que foram "transformadas em blindagens para proteger os cabos nas perfuratrizes".
Os painéis solares geram cerca de 140 watts por até quatro horas por dia marciano (terrestre), enquanto as baterias recarregáveis de íon-lítio armazenam energia para uso noturno. O computador de bordo da Spirit usa um processador RAD6000 , com clock de 20 megahertz com 128 megabytes de DRAM , 3 megabytes de memória EEPROM e 256 megabytes de memória flash . A temperatura operacional do rover varia de -40 a +40 graus Celsius e as unidades de aquecimento por radioisótopo fornecem um nível básico de aquecimento, auxiliado por aquecedores elétricos quando necessário. Um filme de ouro e um aerogel de sílica fornecem isolamento.
As comunicações dependem de uma antena de comunicação omnidirecional de baixo ganho e baixa taxa de dados e uma antena de alto ganho direcionável, ambas em contato direto com a Terra. Uma antena de baixo ganho também é usada para retransmitir dados para um satélite na órbita marciana.
O Spirit incorpora vários instrumentos científicos fixos:
Os outros instrumentos presos a um braço móvel são:
O rover é lançado em10 de junho de 2003por um foguete Delta II 7925 9,5 e caiu 4 Janeiro de 2004 a 4 h 35 GMT ( MSD 46216 03:35 AMT 26 Tula 209 Darien ) na cratera Gusev , localizada 15 graus ao sul do equador . A cratera, chamado em 1976 com o nome de um astrônomo russo do XIX ° século, Matvei Gusev , mede cerca de 145 quilômetros de diâmetro e foi escavado pelo impacto de um grande meteorito há vários bilhões de anos.
O rover completou sua missão principal de 90 sóis. Auxiliado por eventos de limpeza, provocados por mecanismos ainda mal compreendidos, que tiraram o pó de seus painéis solares, aumentando a energia disponível, o Spirit continuou a operar com eficiência mais de vinte vezes mais do que o esperado pelos planejadores da NASA, após a conclusão da missão principal . O Spirit também viajou 7,73 quilômetros, em vez dos 600 metros planejados, permitindo uma análise geológica mais aprofundada das rochas marcianas e características da superfície marciana. Os primeiros resultados científicos da primeira fase da missão (a missão primária dos 90 sóis ) foram publicados em uma edição especial da revista Science .
O 1 st maio de 2009 (5 anos, 3 meses e 27 dias da Terra após o desembarque, ou 21,6 vezes a duração inicial da missão), Espírito é preso em terreno macio. Esta não foi a primeira estagnação da missão e nos oito meses seguintes, a NASA analisou cuidadosamente a situação. Na Terra, um modelo do rover colocado em uma reprodução do solo marciano foi usado para simular as manobras de liberação. A programação do rover para se libertar é realizada, mas todas as tentativas são malsucedidas.
Esses esforços continuaram até 26 de janeiro de 2010, quando oficiais da NASA anunciaram que o rover provavelmente está irreparavelmente preso em sua localização no solo macio, mas continuará a conduzir pesquisas científicas de sua localização.
O rover continuou seu papel como uma plataforma científica estacionária até que a comunicação parou no solo 2210 (22 de março de 2010). O JPL continuou a tentar recuperar o contato até 24 de maio de 2011, quando a NASA anunciou que os esforços para restabelecer a comunicação com o rover silencioso haviam terminado. Uma despedida oficial foi agendada na sede da NASA após o Memorial Day e foi transmitida pela NASA TV .
A missão principal do Spirit foi planejada para durar pelo menos 90 sóis . A missão recebeu várias extensões e durou aproximadamente 2.208 sóis. Em 11 de agosto de 2007, o Spirit atingiu o segundo tempo de operação mais longo na superfície de Marte para um módulo de pouso ou rover com 1.282 sóis, um solo a mais do que o módulo de pouso Viking 2 . No entanto, o Viking 2 era alimentado por uma bateria nuclear, enquanto o Spirit era alimentado por painéis solares. Até o Opportunity , que o alcançou em 19 de maio de 2010, a sonda marciana mais antiga na superfície de Marte era a Viking 1 , que operava 2.245 sóis. Em 22 de março de 2010, o Spirit enviou sua última comunicação, pouco menos de um mês após o registro do Viking 1 . Um arquivo de atualizações semanais de status do rover está disponível no Spirit Update Archive.
A distância total percorrida pela Spirit , medida por odometria , em 22 de março de 2010 ( solo 2.210 ) é de 7.730,50 metros.
Em 4 de janeiro, o Spirit pousou a apenas 10 quilômetros do centro da zona elíptica planejada. Pouco depois, ele enviou suas primeiras fotos.
Em 13 de janeiro ( terreno 9 ) é enviado o primeiro panorama de 225 fotos tiradas separadamente pela PanCam da Spirit e coletadas digitalmente. Eles fornecem aos cientistas as informações de que precisam para selecionar alvos geológicos prioritários.
A imagem panorâmica abaixo mostra uma superfície ligeiramente ondulada, pontilhada por pequenos pedregulhos, com colinas no horizonte, a 27 quilômetros de distância. O local de pouso é denominado "Columbia Memorial Station" em homenagem aos sete astronautas mortos um ano antes na queda do ônibus espacial Columbia .
Sleepy Hollow é uma cratera de 30 pés de diâmetro, localizada a aproximadamente 12 pés ao norte da sonda. Ele pode ser visto no lado direito da imagem acima. Este alvo foi escolhido pouco antes de o rover deixar o berço do módulo de pouso.
Em 21 de janeiro ( Sol 18 ), após um mau funcionamento em seu computador central, o Spirit momentaneamente parou de se comunicar com a Terra. Depois de localizar o problema, os engenheiros excluem alguns arquivos e reformatam todo o sistema de memória. Em 6 de fevereiro (sol 33), o rover foi restaurado e as atividades científicas retomadas.
No dia seguinte, o instrumento RAT realiza a primeira abrasão intencional de uma rocha em Marte, cavando uma depressão redonda de 45,5 milímetros de diâmetro e atingindo 2,65 milímetros de profundidade em uma rocha chamada Adirondack. Este buraco expõe o material rochoso interno, fresco, para inspeção próxima com o imageador microscópico do rover e dois espectrômetros, no braço robótico. Esta imagem foi tirada pela câmera panorâmica da Spirit, que forneceu uma verificação visual rápida do sucesso da abrasão.
Esta imagem colorida tirada pela câmera panorâmica do Spirit em 13 de fevereiro ( andar 40 ) está centrada em uma rocha escamosa chamada Mimi. É muito diferente de todas as rochas observadas até agora. Sua aparência escamosa leva os cientistas a fazer várias hipóteses. Pode ter sido submetido a pressão por soterramento, por impacto, ou talvez por uma duna que foi cimentada em camadas laminadas, processo que por vezes envolve a ação da água.
Em 5 de março ( Sol 60 ), a NASA anunciou que o Spirit encontrou pistas para a história da água em Marte em uma rocha apelidada de Humphrey. Raymond Arvidson, professor do Centro McDonnell para Ciências Espaciais e presidente da Ciências da Terra e Planetárias na Universidade de Washington em St. Louis , diz: “Se tivéssemos encontrado esta pedra na Terra, nós diria que foi uma rocha vulcânica que alguns movimento fluido através dele. "
Cratera BonnevilleEm 11 de março ( sol 66 ), o Spirit atingiu a cratera Bonneville , localizada 370 metros ao norte de seu ponto de aterrissagem, com cerca de 200 metros de largura e cerca de 10 metros de profundidade . Não encontrando nada de interessante no interior, o Spirit corre ao longo da borda sul e, em seguida , se volta para o sul, com o objetivo de alcançar as Colinas de Columbia , localizadas a 2,3 quilômetros de distância.
O 1 r de Abril ( do solo 87 ), A sonda se afasta Bonneville e leste de cabeça. Atualizar o software integrado permite aumentar significativamente sua velocidade.
Em 19 de abril ( sol 105 ), o Spirit atingiu a cratera de Missoula , com 91 metros de largura e profundidade . Como esta cratera não é considerada um alvo prioritário, o rover gira em torno dela (vindo do norte) e continua seu caminho. Da mesma forma, no terreno 118 , ele observou a cratera Lahontan, mas se afastou sem demora porque as dunas ao redor apresentam o risco de atolar.
The Columbia HillsEm 10 de junho ( solo 156 ), o Spirit finalmente alcançou a base das Colinas Columbia , em um lugar chamado West Spur . Hank's Hollow é estudado por três semanas, até o solo 181 . Nesta cratera está uma rocha incomum apelidada de Pote de Ouro .
De lá, depois de um pequeno loop para o norte, até o alvo Wooly Patch , que é pesquisado de 18 a 25 de julho (solo 192-199), o Spirit entra nas colinas. Em 29 de julho (solo 203), ele estudou a rocha Clovis . este é triturado para análise de 5 a 20 de agosto (solo 210-225). Em seguida, vem Ebenezer (andares 226-235).
Entre 3 e 28 de setembro (sol 239-262), a comunicação com o Espírito é cortada devido a uma conjunção solar . Quando ele retoma, as rochas Tetl (solo 270), Uchben e Palinque (solo 281-295) e Lutefisk (solo 296-303) são analisadas. No terreno 344, o Spirit começa a subir Husband Hill, via Cumberland Ridge , Larry Lookout e Tennessee Valley .
26 de janeiro (terreno 373), ao se aproximar do topo de Cumberland Ridge, o Spirit realiza um núcleo de mais de um centímetro em uma rocha batizada de Peace com sua ferramenta de abrasão de rocha RAT. É o buraco mais profundo já cavado em Marte.
Fevereiro é marcado pela escalada contínua das Colinas Columbia ao longo da Cumberland Rocky Ridge . O software de bordo do rover é atualizado, o que facilita sua autonomia. Como o terreno é inclinado (11 graus), ele tem que fazer ziguezagues. Enquanto ele sobe as colinas, o Spirit retransmite imagens da paisagem da Cratera Gusev, cujas muralhas aparecem no horizonte.
No início de março, o rover chega a um local chamado Mirante de Larry. O panorama é excepcional: o Vale do Tennessee , abaixo, é claramente visível, assim como outras colinas e as muralhas da cratera Gusev.
À medida que avança, o Espírito estuda várias curiosidades geológicas, incluindo Paso Robles , que contém a maior quantidade de sal encontrada no Planeta Vermelho. O solo também contém uma grande quantidade de fósforo em sua composição, mas não tão alta quanto outra rocha tomada pelo Espírito , Wishstone . Sobre a descoberta, Steve Squyres diz: "Ainda estamos tentando descobrir o que isso significa, mas obviamente com muito sal ao redor, a água funcionou."
Roche Pote de Ouro.
Viagem do Espírito a Husband Hill.
O Espírito foi adicionado artificialmente à imagem (tirada por ele mesmo) do Mirante de Larry.
Pôr do sol marciano fotografado pelo Spirit na cratera Gusev, 19 de maio de 2005.
Em 7 de março, ocorre uma tempestade que obscurece todo o céu e cobre as lentes das câmeras e os painéis solares com poeira. Felizmente no dia 9 (provavelmente durante a noite), câmeras e painéis solares são limpos por novos ventos: o fornecimento de energia vai para 700 depois para 800 watts-hora, recarregando totalmente as baterias. As reservas de energia do rover chegam a quase 60% a 93%.
Em 10 de março, a observação de redemoinhos de poeira é espetacular. Mesmo que esses vórtices já tenham sido detectados em 1997 pela sonda Pathfinder , o estudo de sua evolução (por rajadas de fotos) pelo Spirit e Opportunity constitui, sem dúvida, uma das contribuições mais importantes das missões MER .
Em 19 de abril, o Spirit atingiu um afloramento chamado Methuselah ( Methuselah em inglês), que se mostrou particularmente interessante, assim como um outro afloramento um pouco depois, chamado Jibsheet. No dia 7 de junho, é a vez do rock Backstay ser analisado. Em 20 de junho, o Spirit viajou 4,5 quilômetros. No dia 4 de julho, Dia Nacional Americano, ele estuda uma rocha chamada, para a ocasião, Rocha da Independência . Em 14 de julho, feriado nacional da França, as rochas visitadas são chamadas de Sourire, Descartes e Bourgeoisie ...
Em 21 de agosto (sol 582), o Spirit alcançou o topo do Husband Hill , localizado a uma altitude de 82 metros. As imagens que ele retransmitiu são as mais espetaculares de toda a sua missão. O rover então começa uma descida do sul, em direção a um planalto que avistou do topo da colina: Home Plate .
Vista do cume tirada pelo Espírito em 23 de agosto de 2005, após o término da subida do morro "Morro do Marido".
Visão mais ampla deste mesmo cume.
Perspectiva descendo a colina "Husband Hill".
Originalmente, o Spirit deveria ser conduzido na face norte da colina McCool Hill (in) , onde recebia o máximo de luz solar durante o inverno. Mas em 16 de março sua roda dianteira direita parou de funcionar. Sua mobilidade é tão reduzida que os técnicos do JPL o fazem andar de ré. O veículo espacial está avançando morro acima, deslizando sua roda quebrada.
Home Plate
em 7 de fevereiro (terreno 744), o rover finalmente atingiu um afloramento circular estratificado denominado " Home Plate ", ao redor do qual e no qual irá evoluir até o final de suas atividades, em 2009.
Além disso, no final de março, o rover encontra solo solto que impede seu avanço. A decisão é feita para encerrar as tentativas de alcançar a colina e estacionar em um cume próximo chamado Low Ridge Haven .
Depois de fazer observações das mudanças na área circundante. O Spirit chegou a Low Ridge Haven em 9 de abril, parando em uma encosta com uma inclinação de 11 graus para o norte, a melhor exposição ao sol. Ele ficou lá pelos próximos sete meses, que corresponderam ao inverno. Só retoma suas atividades em novembro.
Enquanto em Low Ridge, o Spirit fotografou duas rochas de natureza química semelhante à do Heat Shield Rock , descoberto pelo Opportunity , um meteorito na superfície de Marte. Chamados de Zhong Shan após Sun Yat-sen e Allan Hills após Allan Hills , local na Antártica onde vários meteoritos marcianos foram encontrados, eles se destacaram contra as rochas de fundo que eram mais escuras. Testes espectrográficos estão em andamento Para determinar a composição exata dessas rochas, que também podem ser meteoritos.
Spirit mora nos arredores de Home Plate. O terreno 1306, ele sobe ao tomar emprestado sua borda oriental. Em julho-agosto, ele sofreu uma tempestade de areia que o imobilizou por seis semanas. Em setembro-outubro, ele examina rochas e solos em vários lugares na metade sul do planalto. Em 6 de novembro, atingiu o limite ocidental do planalto, notadamente tendo um panorama do vale ocidental, com Grissom Hill e Husband Hill visíveis.
Este panorama é publicado no site da NASA em 3 de janeiro sem chamar muita atenção. Mas em 23 de janeiro, um site independente permanece em um detalhe da imagem que mostra uma pedra de alguns centímetros de altura que se assemelha a uma figura humanóide vista de lado com o braço direito parcialmente levantado.
Em 23 de outubro, o veículo espacial fez seus primeiros movimentos de roda desde fevereiro. Em 9 de novembro, os painéis solares armazenavam apenas 89 Wh , que é a menor quantidade de energia diária registrada desde o início da missão.
Em fevereiro, a situação melhora um pouco, pois os painéis solares são parcialmente destruídos. O Spirit está programado para seguir para as formações Von Braun e Goddard , localizadas 200 metros ao sul, de Home Plate, para completar o percurso mais curto, mas esta manobra falha, em parte devido à deficiência da roda. O Espírito é, portanto, levado a fazer um tour por Home Plate. Ao longo do caminho, ele analisa uma rocha chamada Stapledon , que acaba por ser rica em sílica, prova do passado hidrotérmico da terra. Em março, ele moveu 13 e depois 26 metros, suas viagens mais longas em meses.
Nos dias 11 e 13 de abril (andares 1874 e 1876), ocorreram avarias graves no computador central, que se repetiram alguns dias depois. Em 24 de abril, quando os problemas do computador não foram esclarecidos, o rover se moveu 1,7 metros. O 1 st de maio, o computador parece estar funcionando novamente e o vento acabou de limpar os painéis. Por outro lado, o solo arenoso gera grandes dificuldades porque a Spirit patina. No dia 10 de maio, ele ficou preso nas areias de uma área chamada “Tróia” de onde os técnicos jamais conseguiriam retirá-lo.
Em 26 de janeiro (solo 2158), a NASA desistiu de toda esperança de libertar o rover e deu a ele o status de “estação de pesquisa estacionária”. Em 22 de março (terreno 2210), outra decepção: a comunicação com o rover foi perdida.
Em 25 de maio, a NASA encerrou definitivamente suas tentativas de restabelecer o contato com o rover. Por fim, terá percorrido 7.730,5 metros, ou 12 vezes mais do que seus projetistas esperavam, e transmitido mais de 124.500 fotografias.
Quatro dispositivos foram movidos em solo marciano. O Espírito é o segundo deles. Todos são feitos nos Estados Unidos.
“ A agência espacial dos EUA (Nasa) cedeu a derrota em sua batalha para libertar o rover Spirit de sua armadilha de areia marciana. O veículo ficou preso em solo macio em maio do ano passado e todos os esforços para retirá-lo falharam. "