rover que explora el cràter Gale a Mart From Wikipedia, the free encyclopedia
El Curiosity és un rover que està explorant el cràter Gale a Mart, com a part de la missió Mars Science Laboratory (MSL) duta a terme per la NASA.
Aquest article tracta sobre el rover enviat a la superfície de Mart. Si cerqueu la missió espacial, vegeu «Mars Science Laboratory». |
Informació general | |
---|---|
Tipus | Mars rover |
Fabricant | Jet Propulsion Laboratory |
Pais d'origen | Estats Units d'Amèrica |
Operador | |
Ús | exploració de Mart |
Llançament | |
Data | 26 novembre 2011 |
Vehicle de llançament | Atlas V 541 |
| |
Descens | |
Data | 6 agost 2012 |
Lloc | Bradbury Landing 4° 35′ 22″ S, 137° 26′ 30″ E |
| |
Exploració | |
Data | 10 juny 2024 |
Lloc | Gale 5° 22′ S, 137° 49′ E |
Distància coberta | 31.99 km |
Durada | 4210 sols |
| |
Reentrada | 6 agost 2012 |
Punt de sortida | Complex de llançament 41 |
Especificacions | |
Massa | |
Dimensions
| |
Llargada | 3 m |
Alçada | 2,1 m |
Amplada | 2,8 m |
| |
Instruments Mastcam (en)
MAHLI (en) MARDI (en) Espectròmetre de rajos X de partícules alfa ChemCam (en) CheMin (en) Sample Analysis at Mars Radiation assessment detector DAN (en) REMS (en) |
Va ser llançat des de Cap Canaveral el dia 26 de novembre del 2011, a les 16:02 CET a bord de la nau espacial MSL i va aterrar satisfactòriament a Aeolis Palus, al cràter Gale de Mart el 6 d'agost de 2012, a les 07:17 CET.[1] El punt d'aterratge del Curiosity (anomenat Bradbury Landing),[2] és a menys de 2,4 km del centre del punt d'aterratge fixat la NASA pel rover després d'un viatge de 563,000,000 km.[3]
Alguns dels objectius del rover Curiosity són obtenir informació del clima de Mart, de la seva geologia, investigar si la vida a Mart podria haver estat possible investigant l'rol de l'aigua i estudiant-ne l'habitabilitat planetària, i també preparar una possible futura exploració humana.[4][5]
Tal com va establir el Mars Exploration Program, els objectius principals de la missió MSL són ajudar a determinar si a Mart hi podria haver hagut mai vida, així com determinar l'rol de l'aigua i estudiar el clima i la geologia del planeta.[4][5] Aquesta missió també ha de servir per a ajudar a preparar una futura exploració humana.[5]
Amb aquesta intenció, el Curiosity té vuit objectius científics principals:[4]
El rover Curiosity representava un 23% dels 3.893 kg que pesava la nau del Mars Science Laboratory, que tenia per única missió dur el rover des del llançament a la terra fins al moment de l'aterratge a Mart. La resta de parts del MSL es van anar desprenent de la nau durant el viatge.
L'estratègia general per a l'anàlisi de mostres consisteix a utilitzar càmeres d'alta resolució per a buscar trets destacables de Mart que siguin d'interès. Si una superfície en concret és interessant, el Curiosity pot evaporar-ne una petita part amb un làser d'infrarojos i examinar la signatura espectral resultant per esbrinar la composició elemental de la roca en qüestió. Si encara es manté l'interès per aquella superfície, el rover pot fer servir un microscopi i un espectròmetre de raigs X per a examinar-la de més a prop. El Curiosity també pot perforar roques i treure'n mostres en pols per analitzar amb dues caixes d'anàlisi d'alt espectre (SAM, de l'anglès Sample Analysis at Mars) que porta incorporades el mateix rover,[33] amb una capacitat màxima de 74 mostres.[34] Les càmeres MastCam, Mars Hand Lens Imager (MAHLI) i Mars Descent Imager (MARDI) van ser creades per l'empresa Malin Space Science Systems i comparteixen components, com ara un processador d'imatges electrònic, un sensor CCD de 1600x1200 i un filtre mosaic de Bayer.[35][36][37][38][39][40]
El Curiosity té un total de 17 càmeres: 8 HazCams, 4 Navcams, 2 MastCams, 1 MAHLI, 1 MARDI i 1 ChemCam.
El sistema MastCam ofereix la possibilitat de captar imatges amb múltiples espectres i color real gràcies a dues càmeres amb visió estereoscòpica (tridimensional).[36] Les càmeres poden obtenir imatges de color real de 1600x1200 píxels i vídeos de fins a 10 fotogrames per segon, en un format d'alta definició de 1280x720.
Una de les càmeres MastCam és la MAC (de l'anglès Medium Angle Camera), que té una distància focal de 34 mm i un camp de visió de 15 graus. L'altra càmera MastCam és la NAC (de l'anglès Narrow Angle Camera), que té una distància focal de 100 mm i un camp de visió de 5,1 graus.[36] L'empresa Malin també va dissenyar dues Mastcams amb zoom,[41] però no es van fer servir per al Curiosity perquè no hi havia prou temps per a provar el nou maquinari, ja que s'aproximava la data de llançament.[42]
Cada càmera té 8 GB de memòria flaix, les quals poden emmagatzemar més de 5.500 imatges RAW i pot fer servir l'algorisme de compressió sense pèrdua a temps real.[36] Les càmeres tenen la capacitat d'enfocar automàticament i això permet que se centrin en objectes des de 2,1 m fins a l'infinit.[39] A més del filtre mosaic de Bayer que té cada càmera, també tenen una roda de filtres de vuit posicions. Mentre que el filtre mosaic de Bayer redueix el rendiment de la llum visible, els tres colors són pràcticament transparents amb longituds d'ona més llargues de 700 nm i, per tant, tenen un efecte mínim en les observacions infrarojes.[36]
La ChemCam està formada per una combinació d'instruments que en formen un de sol: un sistema d'espectroscòpia de plasma induïda per làser (LIBS, de l'anglès Laser-induced breakdown spectroscopy),una càmera coneguda com a Remote Micro Imager (RMI) i un telescopi.[43] El propòsit del LIBS és proporcionar compostos elementals de roca i sòl, mentre que la RMI donarà als científics que treballen amb la ChemCam imatges d'alta resolució de les zones de mostreig de les roques i el sòl que estudia el LIBS.[44] El LIBS pot apuntar a una roca o a una mostra de sòl que estigui fins a 7 m de distància i vaporitzar-ne una petita fracció i observar després l'espectre de llum emès per la mostra vaporitzada. Per a vaporitzar una mostra utilitza fins a 75 microimpulsos de 5 nanosegons amb un làser de llum infraroja i una longitud d'ona de 1067 nm.[43][45] Els espectròmetres de la ChemCam tenen la capacitat de detectar fins a 6.144 longituds d'ona diferents de llum ultraviolada, visible i infraroja.[46] L'equip de la ChemCam espera analitzar dotze mostres de roques marcianes al dia.[43]
La resolució de l'RMI permet que fotografiï objectes de fins a 1 mm que estiguin a 10 m de distància, i a aquesta distància té un camp de visió de 20 cm.[44] El conjunt d'instruments ChemCam va ser dissenyat pel Laboratori Nacional Los Alamos i pel laboratori francès CESR.[44][47][48]
El Curiosity té dos parells de càmeres de navegació en blanc i negre muntades al pal del rover que l'ajuden en la navegació.[49][50] Les càmeres tenen un angle de visió de 45 graus i utilitzen llum visible per a obtenir imatges estereogràfiques en 3D.[50][51] Aquestes càmeres utilitzen el format de compressió d'imatge ICER, tal com ja succeïa amb les càmeres utilitzades en les missions Mars Pathfinder.
El REMS és una estació meteorològica que duu el Curiosity a bord i que li permet mesurar la humitat, la pressió, la temperatura, la velocitat i direcció del vent, i la radiació ultraviolada.[52] Aquesta tecnologia és d'aportació espanyola en col·laboració amb l'Institut Meteorològic Finès. L'equip d'investigació espanyol va ser liderat per Javier Gómez-Elvira del Centro d'Astrobiología de Madrid.[53][54] L'estació incorpora un sensor de vent que conté un xip de silici que va ser dissenyat i fabricat per investigadors de la UPC. Per mesurar el vent el sensor es basa en un principi físic conegut com a anemometria de fil calent.[55]
El REMS està format per quatre components principals: el boom1, que té un sensor de vent, un de temperatura terrestre i un de temperatura de l'aire; el boom2, que incorpora un sensor de vent, un d'humitat i un de temperatura de l'aire; el sensor de radiació ultraviolada i la unitat de control.[53] Els dos booms estan situats al pal del rover, el sensor de radiació ultraviolada és a la coberta del rover i la unitat de control està muntada dins del cos de rover.[53] S’espera que el REMS aporti noves pistes sobre la circulació general de Mart, els sistemes de micrometeorologia, els cicles hidrològics locals, el potencial destructiu de la radiació ultraviolada i l'habitabilitat de la superfície.[53]
El Curiosity té quatre parells de càmeres de navegació en blanc i negre –dues al davant i dues al darrere- anomenades HazCams (acrònim de l'anglès:Hazard Avoidance Cameras).[49][56] S’utilitzen per a evitar possibles perills durant els desplaçaments del rover i també per a col·locar de manera segura el braç robòtic sobre roques i mostres del sòl.[56] Les càmeres utilitzen llum visible per a obtenir imatges estereogràfiques en 3D.[56] Tenen un camp de visió de 120 graus i poden mapar el terreny que hi hagi fins a 3 m davant del rover.[56] Les imatges que capten les HazCams protegeixen el rover de possibles col·lisions contra obstacles no previstos i funciona en conjunció amb un software que permet al rover prendre ell mateix les decisions per la seva pròpia seguretat.[56]
El Curiosity duu una càmera incorporada al seu braç robòtic anomenada MAHLI que pot obtenir imatges microscòpiques de roques i de mostres del sòl. Aquesta càmera pot fer fotografies de color real de 1600x1200 píxels amb una resolució de fins a 14,5 micròmetres per píxel. Té una distància focal de 18,3 mm fins a 21,3 mm i un camp de visió de 33,8 a 38,5 graus.[37] La càmera té il·luminació LED amb llum blanca i ultraviolada per poder capturar imatges en la foscor i imatges de fluorescència.[37]
Aquest aparell pot irradiar les mostres amb partícules alfa i mapar l'espectre de raigs X que són reemesos per tal de determinar la composició elemental de les mostres.[57] L'APXS del Curiosity va ser desenvolupat per l'Agència Espacial del Canadà.[57] La companyia canadenca aeroespacial MacDonald Dettwiler va ser la responsable del disseny d'enginyeria i de la fabricació de l'APXS. L'APXS s’aprofita de l'emissió de raigs X induïda per partícules (PIXE) prèviament utilitzada pel Mars Pathfinder i pels Mars Exploration Rovers.[57][58]
El CheMin (acrònim de l'anglès Chemistry and Mineralogy) és un instrument que utilitza la difracció de raigs X en pols i que també pot fer servir fluorescència de raigs X.[59] El CheMin és un dels quatre espectròmetres del Curiosity. La seva funció és identificar i quantificar els minerals presents a Mart. Va ser creat per David Blake a l'Ames Research Center de la NASA i al Jet Propulsion Laboratory.[60] El rover pot foradar mostres de pedres i a través d'un tub recollir la mostra resultant en pols i analitzar-la amb el CheMin. Aquest aparell dirigeix un feix de raigs X cap a la pols i l'estructura cristal·lina dels minerals el desvia en un angle característic depenent del mineral, fet que permet als científics identificar quin mineral està sent analitzat.
El conjunt d'instruments SAM (acrònim de l'anglès Sample Analysis at Mars) permeten al Curiosity analitzar compostos orgànics i gasos tant de l'atmosfera com de mostres sòlides. Consisteix en una sèrie d'instruments fabricats per la Centre de Vol Espacial Goddard de la NASA, el Laboratoire Inter-Universitaire des Systèmes Atmosphériques i l'empresa Honybee Robotics, juntament amb altres col·laboradors externs.[34][61][62] Els tres aparells principals del SAM són un espectròmetre de masses basat en un quadrupol, un cromatògraf de gasos i un espectròmetre de làser sintonitzable. Aquests instruments tenen per objectiu mesurar de forma precisa les proporcions d'isòtops d'oxigen i carboni en el diòxid de carboni i el metà de l'atmosfera marciana per tal de distingir si tenen un origen biològic o geoquímic.[34][62][63][64][65]
Aquest va ser el primer de deu aparells del MSL que va ser activat. La seva primera funció va ser caracteritzar l'ampli espectre de radiació ambiental trobada dins de la nau en la fase de creuer. L'objectiu de fer aquests mesuraments era determinar la viabilitat i les necessitats de protecció d'una potencial exploració humana. Una segona funció d'aquest instrument és caracteritzar la radiació ambiental a la superfície de Mart, cosa que va començar a fer tan bon punt va aterrar.[66]
Aquest aparell consisteix en una font d'impulsos de neutrons i un detector per a mesurar l'hidrogen o el gel i l'aigua que hi hagi a la superfície de Mart o a prop de la superfície. L'aparell va ser subministrat per l'Agència Espacial Federal Russa[67][68] i finançat per Rússia.[41]
Durant el descens a la superfície marciana la càmera MARDI va fer fotografies en color de 1600x1200 píxels amb un temps d'exposició d'1,3 mil·lisegons. Va començar a fer-les quan era a una distància de 3,7 km de la superfície i en va seguir fent durant gairebé 2 minuts a un ritme de cinc fotogrames per segon fins que va estar a 5 m del terra.[38][69] Té una escala de píxels que va dels 1,5 m a 2 km de distància fins als 1,5 mm quan està a 2 m i té un camp de visió circular de 90 graus. La MARDI té 8 GB de memòria interna i és capaç de guardar més de 4.000 imatges RAW. Les imatges capturades amb la MARDI van permetre que es pogués fer un mapa del terreny que envolta la zona d'aterratge del Curiosity.[38] La càmera JunoCam, de la sonda Juno, està basada en la MARDI.[70]
El Curiosity té un braç de 2,1 m amb un extrem en forma de creu que conté cinc dispositius que poden girar en un rang de 350 graus.[71][72] El braç utilitza tres juntures per a estirar-se cap endavant i per a plegar-se quan el rover es desplaça. Aquest braç pesa 30 kg i té un diàmetre, contant les eines que hi té muntades, de 60 cm[73]
Dos dels cinc dispositius són instruments en si, l'APXS i la càmera MAHLI. Els altres tres estan associats amb l'adquisició i la preparació de mostres i són: un trepant, un raspall i un mecanisme per a recollir, tamisar i fraccionar les mostres de roques i sòl en pols.[71][73] El forat que pot fer el trepant en una roca té un diàmetre d'1,6 cm i de 5 cm de profunditat.[72][74] El braç del rover permet situar l'APXS i la MAHLI a prop dels seus objectius i també obtenir mostres en pols de l'interior de les roques i dur-les fins al SAM i el CheMin dins del rover.[72]
El Curiosity té una càrrega útil d'equipament científic avançada a Mart.[29] És el quart rover no tripulat que la NASA ha enviat a Mart des de l'any 1996. Els altres rovers que van anar a Mart amb èxit són l'Spirit i l'Opportunity de la missió Mars Exploration Rover i el rover Sojourner de la missió Mars Pathfinder.
El Curiosity fa 2,9 m de longitud per 2,7 m d'amplada i 2,2 m d'alçada.[7] És més gran que els Mars Exploration Rovers, que feien 1,5 m de longitud i tenen una massa de 174 kg incloent-hi els 6,8 kg d'instruments científics, en comparació als 900 kg del Curiosity.[6][75][76] En comparació a les càmeres PanCam de l'Spirit i l'Opportunity, la MastCam-34 té una resolució òptica 1,25 vegades més alta i la MastCam-100 té una resolució òptica 3,67 vegades més gran.[39]
El líder de la sonda Beagle 2 (Colin Pillinger), va reaccionar animadament quan va saber el nombre de tècnics que monitoraven el descens del Curiosity, ja que ell només en tenia quatre.[77] La missió del Curiosity té un cost 25 vegades superior a la del Beagle 2, la qual va ser elogiada pel seu baix cost, tot i que es va perdre contacte amb ella quan es va separar de la nau Mars Express.[77]
La regió que el rover està previst que explori s’ha comparat amb la regió dels Four Corners dels Estats Units.[78] El cràter Gale té una àrea similar a la dels estats de Connecticut i Rhode Island combinats.[79]
Després del primer seminari per a escollir el lloc d'aterratge del Curiosity, es van proposar 33 zones d'aterratge potencials.[82] Quan es va celebrar el segon seminari, cap a finals del 2007, la llista de llocs potencials havia crescut fins a gairebé 50 punts diferents d'aterratge[83] i, en acabar el seminari, la llista es va reduir a només sis llocs[84][85][86] Al novembre de l'any 2008, en un tercer seminari, els caps del projecte van reduir la llista a aquests quatre llocs d'aterratge:[87][88][89][90]
Nom | Localització | Elevació | Notes |
---|---|---|---|
Cràter Eberswalde | 23° 52′ S, 326° 44′ E | -1.450 m | Hi ha el delta d'un riu antic.[91] |
Cràter Holden | 26° 22′ S, 325° 06′ E | -1.940 m | Hi ha el llit d'un llac sec.[92] |
Cràter Gale | 4° 29′ S, 137° 25′ E | -4.451 m | Hi ha una muntanya de 5 km (Aeolis Mons) de material estratificat prop del centre.[92][93] Lloc seleccionat.[80] |
Mawrth Vallis | 24° 01′ N, 341° 02′ E | -2.246 m | Hi ha un canal format per unes grans inundacions.[94] |
El setembre de 2010 es va realitzar un quart seminari per escollir el lloc d'aterratge[95] i també se’n va fer un cinquè i definitiu del 16 al 18 de maig de 2011.[96] El 22 de juliol de 2011 es va anunciar que el cràter Gale havia estat seleccionat com a lloc d'aterratge per la missió Mars Science Laboratory.
El Curiosity va aterrar a la Fulla de Yellowknife, al Quad 51 d'Aeolis Palus al cràter Gale.[97][98][99][100] Aquesta zona s'ha rebatejat amb el nom de Bradbury Landing (zona d'aterratge Bradbury en català) en honor de Ray Bradbury, autor d'obres de ciència-ficció.[2] El cràter Gale, que s’estima que es va formar per un impacte fa uns tres mil cinc-cents milions d'anys, es creu que s’ha anat omplint gradualment per sedimentació, primer dipositant-se els sediments per l'aigua i després pel vent fins que es va cobrir completament. Després l'erosió del vent es creu que hauria anat retirant els sediments deixant una muntanya de 5,5 km d'alçada, anomenada Aeolis Mons o Muntanya Sharp, al centre del cràter, que fa 154 km. Per això es creu que el Curiosity pot tenir l'oportunitat d'estudiar dos mil milions d'anys d'història marciana analitzant els sediments que han quedat exposats a la muntanya. A més, el seu lloc d'aterratge es creu que és a damunt o a prop d'un ventall al·luvial, que se suposa que és el resultat d'un fluix d'aigua subterrània, ja sigui abans de la deposició dels sediments erosionats o en algun altre moment més proper en la història geològica marciana.[101][102]
Els rovers enviats per la NASA a Mart amb anterioritat, es van activar un cop aterrats a la superfície marciana i, per tant, estaven apagats durant l'entrada a l'atmosfera marciana, el descens i l'aterratge. El Curiosity, en canvi, ja estava actiu quan va tocar la superfície de Mart i va fer servir el seu sistema de suspensió per a suavitzar l'aterratge.[103]
El Curiosity va canviar la seva configuració de vol per una configuració d'aterratge mentre la nau MSL el despenjava simultàniament amb una corda de 20 m per aconseguir un aterratge suau a la superfície de Mart.[104][105][106][107] Un cop les rodes del rover van tocar el terra, va esperar dos segons per a confirmar que era damunt de terra ferma i va accionar uns perns explosius que van permetre que el rover es desenganxés de la corda. Aleshores, la nau que ajudava al Curiosity en l'aterratge va anar caient fins a estavellar-se contra el terra i el rover es va començar a preparar per iniciar la part científica de la missió.[81]
Entre el 23 i el 29 de març de 2009, el públic general va votar en una enquesta oberta que hi havia al web de la NASA per a escollir el nom del rover d'entre 9 noms finalistes.[108] Aquests noms eren: Adventure, Amelia, Journey, Perception, Pursuit, Sunrise, Vision, Wonder i Curiosity.[109] El 27 de maig de 2009 es va anunciar que el nom guanyador era el de Curiosity. El nom havia estat proposat per Clara Ma, una nena de 12 anys de Kansas, en un concurs de redaccions.[108] En un fragment de la redacció s’hi podia llegir: «la curiositat és la passió que ens mou a través de la nostra vida quotidiana».[110]
A la NASA TV, durant la matinada catalana del 6 d'agost del 2012, es podia veure un vídeo en directe amb les primeres imatges de la superfície de Mart i amb entrevistes als membres de la missió. El web de la NASA va deixar de ser accessible durant una estona a causa del gran nombre de persones que l'estaven visitant.[111] Unes 1.000 persones es van reunir a la plaça Times Square de Nova York, on es va poder veure l'emissió en directe de l'aterratge del Curiosity en una pantalla gegant.[112]
El 13 d'agost de 2012, el president dels Estats Units, Barack Obama, va trucar mentre era a bord de l'Air Force One als membres de la NASA que van participar en l'aterratge del Curiosity per felicitar-los, i els va dir: «Sou l'exemple de l'enginy i del coneixement americà. Realment aquest és un èxit increïble.».[113][114]
Segons els científics de l'Institut de Conservació Getty a Los Angeles, Califòrnia, l'instrument CheMin que hi ha a bord del Curiosity podria ser un mitjà potencialment valuós per a examinar obres d'art antigues sense danyar-les. Fins fa poc, hi havia pocs aparells que estiguessin disponibles per a determinar la composició d'una mostra física sense tallar-ne una part que fos prou petita com per a no danyar l'obra d'art. El CheMin, en canvi, dirigeix un feix de raigs X en partícules de 400 micròmetres[115] i llegeix la radiació que li torna dispersada per determinar la composició d'un artefacte en qüestió de minuts. Els enginyers van crear una versió més petita i portàtil del CheMin anomenada X-Duetto. Actualment l'utilitzen els científics del Getty per a analitzar una col·lecció d'antiguitats del museu i de les ruïnes romanes d'Herculà, Itàlia.[116]
Abans de l'aterratge, la NASA i Microsoft van treure el "Mars Rover Landing", un joc gratuït descarregable per Xbox Live que utilitza el Kinect per a captar els moviments corporals, fet que permet als usuaris simular la seqüència d'aterratge del Curiosity.[117]
La NASA va donar al públic general l'oportunitat d'enviar els seus noms a Mart. Més d'1,2 milions de persones d'arreu del món hi van participar, i els seus noms es van gravar en silici utilitzant una màquina de feix d'electrons que s'utilitza per a fabricar microdispositius al Jet Propulsion Laboratory, i el microxip resultant amb tots els noms es va instal·lar a la coberta del Curiosity.[118] Seguint una tradició de 40 anys, es va instal·lar al Curiosity una Placa Presidencial amb les signatures del president Barack Obama i el vicepresident Joe Biden. En una altra part del rover hi ha l'autògraf de Clara Ma, la nena de Kansas que va batejar el Curiosity.[110]
A Catalunya, l'aterratge del Curiosity va ser notícia a tots els diaris de tirada nacional. La majoria d'aquests diaris van destacar el fet que el rover dugués un component dissenyat i fabricat a la UPC per a mesurar la velocitat i la direcció del vent a Mart.[119][120][121][122] La notícia de l'arribada del Curiosity a Mart també va generar debats curiosos, com el de decidir com s'havia de dir a l'arribada del rover: aterratge o amartizatge.[123][124]
El següent mapa d'imatge del planeta Mart conté enllaços interns a característiques geogràfiques destacant les ubicacions de Rovers i mòduls de descens. Feu clic en les característiques i us enllaçarà a les pàgines dels articles corresponents. El nord està a la part superior; les elevacions: vermell (més alt), groc (zero), blau (més baix).
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.