From Wikipedia, the free encyclopedia
Curiosity este un rover proiectat pentru a explora craterul Gale de pe Marte, ca parte a misiunii NASA Mars Science Laboratory (MSL).[4] Curiosity a fost lansat de la Cape Canaveral la 26 noiembrie 2011, ora 15:02 UTC și a aterizat pe Aeolis Palus în interiorul Gale la 6 august 2012, ora 05:17 UTC.[7][8][21] Obiectivele roverului au inclus o investigație a climatului și a geologiei marțiene; cercetarea dacă situl a oferit vreodată condiții de mediu favorabile vieții microbiene, inclusiv investigarea rolului apei; și studii privind habitatele planetare în pregătirea explorării umane a planetei.[22][23]
| Curiosity | |||||
 Autoportret Curiosity la poalele Muntelui Sharp, 6 octombrie 2015 | |||||
| Statisticile misiunii37936 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Program | Mars Science Laboratory  | ||||
| Operator | NASA | ||||
| Indicativ | 2011-070A | ||||
| Propulsor | Atlas V 541[*][1][2] | ||||
| Locul lansării | Cape Canaveral LC-41[3] | ||||
| Data lansării | 26 noiembrie 2011, 15:02:00 UTC[4][5][6] | ||||
| Loc aterizare | 6 august 2012, 05:17:57 UTC[7][8] | ||||
| Aterizare | 6 august 2012, 05:17:57 UTC[7][8] | ||||
| Durata misiunii | Inițial: 668 soli (687 zile)[9] Actual: 4354 soli (4473 zile) de la aterizare[9] | ||||
| Distanța parcursă | 24,24 km [10] la data de [update] | ||||
| Instrumente | Mastcam[*][11] MAHLI[*][12] MARDI[*][13] alpha particle X-ray spectrometer[*][14] ChemCam[*][15] CheMin[*][16] Sample Analysis at Mars[*][17] RAD[*][18] DAN[*][19] REMS[*][20] | ||||
| Alte misiuni | |||||
| |||||
Modifică date / text  | |||||
În decembrie 2012, misiunea de doi ani a lui Curiosity a fost extinsă indefinit,[24] iar la 5 august 2017, NASA a sărbătorit cea de-a cincea aniversare a aterizării roverului.[25][26] Curiosity este încă operațional, iar la 4 noiembrie 2024, Curiosity era pe Marte de 4354 soli, de la aterizarea din 6 august 2012. Designul roverului servește drept bază pentru roverul Perseverance, care va purta diferite instrumente științifice.
Principalele obiective științifice ale misiunii MSL sunt de a ajuta să se determine dacă Marte ar fi putut să susțină vreodată viața, precum și să determine rolul apei și să studieze climatul și geologia planetei Marte.[22][23] Rezultatele misiunii vor ajuta de asemenea la pregătirea pentru explorarea umană a planetei.[23] Pentru a contribui la aceste obiective, MSL are opt obiective științifice principale:[27]
După aproximativ un an de misiune la suprafață și după ce s-a apreciat că vechiul Marte ar fi putut fi ospitalier pentru viața microbiană, obiectivele misiunii MSL au evoluat în dezvoltarea de modele predictive pentru procesul de conservare a compușilor organici și a biomoleculelor.[29]
Curiosity a reprezentat 23% din masa navei spațiale de 3.893 kg la lansare. Masa rămasă a fost eliminată în procesul de transport și de aterizare.
Strategia generală de analiză a eșantioanelor începe cu camere de înaltă rezoluție care caută caracteristici de interes. Dacă o anumită suprafață prezintă interes, Curiosity poate vaporiza o mică parte din ea cu un laser cu infraroșu și examinează semnătura spectrului rezultat pentru a interoga compoziția elementară a rocilor. Dacă semnătura este interesantă, roverul folosește brațul său lung pentru a se roti pe un microscop și un spectrometru cu raze X pentru a arunca o privire mai atentă. În cazul în se justifică o analiză suplimentară, Curiosity poate să furnizeze o mostră pulbere laboratoarelor de analiză SAM sau CheMin din interiorul roverului.[58][59][60] Camerele MastCam, Mars Hand Lens Imager (MAHLI) și Mars Descent Imager (MARDI) au fost dezvoltate de Malin Space Science Systems și toate au componente comune de proiectare.[61][62][63][64][65][66]
În total, roverul are 17 camere: HazCams (8), NavCams (4), MastCams (2), MAHLI (1), MARDI (1) și ChemCam (1);[67] cinci dintre acestea sunt utilizate pentru efectuarea de experimente științifice iar restul de douăsprezece pentru deplasare.
Sistemul MastCam este alcătuit din două camere color fiecare dotată cu un senzor CCD, care oferă imagini multiple cu culori reale [62] cu rezoluție de 1600×1200 pixeli și până la 10 cadre pe secundă video comprimat la 720p (1280×720).[68]
Una din camerele MastCam este o cameră cu unghi mediu (MAC), care are o distanță focală de 34 mm, un câmp de vedere de 15° și poate obține o scală de 22 cm/pixel. Cealaltă cameră este o cameră cu unghi îngust (NAC), care are o distanță focală de 100 mm, un câmp de vedere de 5,1° și poate obține o scală de 7,4 cm/pixel.[62] Malin a dezvoltat, de asemenea, o pereche de MastCams cu lentile zoom,[69] dar acestea nu au fost incluse în rover din cauza timpului necesar pentru testarea noului hardware și a noii date de lansare din noiembrie 2011.[70] Totuși, versiunea îmbunătățită a zoom-ului a fost selectată pentru a fi inclusă în misiunea Mars 2020 ca Mastcam-Z.[71]
Fiecare cameră este dotată cu o memorie flash de 8 GB, capabilă să stocheze peste 5.500 de imagini brute și poate aplica compresie în timp real fără pierderi de date.[62] Camerele au o capacitate de autofocalizare care le permite să se concentreze asupra obiectelor de la 2,1 m la o întindere nesfârșită.[65] În plus față de filtrul fix RGBG Bayer, fiecare cameră are un filtru rotativ cu opt poziții. În timp ce filtrul Bayer reduce fluxul luminos vizibil, toate cele trei culori sunt în mare parte transparente la lungimi de undă mai mari de 700 nm și au un efect minim asupra acestor observații în infraroșu.[62] Fiecare fotografie este mai întâi trimisă pe Pământ la o rezoluție mult redusă (200x150 pixeli) pentru a permite oamenilor de știință NASA să decidă dacă este necesar retransmiterea imaginii la rezoluție completă.
ChemCam este un instrument care permite analiza de la distanță a naturii, compoziției chimice și a stării de degradare a rocilor. ChemCam este alcătuit dintr-un laser (LIBS - Laser-Induced Breakdown Spectrometer) și o cameră (RMI - Remote Micro-Imager). Scopul laserului este de a furniza informații despre compoziția rocilor și a solului, în timp ce RMI oferă oamenilor de știință imagini de înaltă rezoluție a zonei de prelevare a probei.[72][73]
LIBS poate trage într-o rocă de la o distanță de până la 7 metri cu o viteză de 50-70 de impulsuri laser în 5 nanosecunde. Fiecare impuls eliberează peste 1 milion de wați de energie într-o miliardime de secundă, vaporizând o cantitate mică din rocă care formează un halou ionizat [74] și care este apoi împărțit, în componentele sale, în funcție de lungimile de undă, de către trei spectrometre, oferind cercetătorilor americani informații despre compoziția chimică.
ChemCam are capacitatea de a analiza până la 6144 de lungimi de undă diferite în spectrul ultraviolet, infraroșu și cel vizibil, de la ultraviolet (240 nm) la infraroșu (800 nm)[75] cu o rezoluție de 0,09 până la 0,3 nm.[72] Prima testare laser a lui ChemCam de către Curiosity pe Marte a fost realizată pe roca N165 (denumită "Coronation"), în apropiere de Bradbury Landing, la 19 august 2012.[76][77][78] Folosind aceeași optică de colectare, RMI furnizează o imagine a contextului eșantionului analizat.
ChemCam a fost dezvoltat de laboratorul francez CESR și Laboratorul Național Los Alamos.[72][79][80]
Roverul are două perechi de camere de navigație alb-negru, montate pe catarg, pentru a susține navigația pe teren.[81][82] Camerele au un unghi de vedere de 45° și utilizează lumină vizibilă pentru a capta imaginile stereoscopice 3D.[82][83]
REMS (Rover Environmental Monitoring Station) este o stație meteorologică care măsoară presiunea atmosferică, umiditatea, radiația ultravioletă, viteza vântului, temperatura solului și temperatura aerului.[84] Senzorii sunt distribuiți astfel: două brațe atașate de capătul roverului, la 1,5 metri deasupra solului, care se află în două direcții la o distanță de 120° pentru a obține o bună măsurare a direcției și forței vânturilor locale. Șase fotodiode sunt situate pe puntea superioară a roverului și măsoară radiația ultravioletă în diferite lungimi de undă. Unitatea de control a instrumentului este situată în interiorul corpului roverului și este conectată la exterior printr-un canalpentru a măsura presiunea ambiantă. REMS este furnizat de ministerul spaniol al educației și științei. Echipa este condusă de Javier Gómez-Elvira de la Centrul Spaniol de Astrobiologie și include ca partener Institutul Meteorologic Finlandez.[85][86] REMS oferă noi indicii despre circulația generală de pe Marte, sistemele meteorologice la scară mică, ciclul hidrologic local, potențialul distructiv al radiației UV și habitatele subterane bazate pe interacțiunea sol-atmosferă.[85]
Roverul are patru perechi de camere de navigație alb-negru numite hazcams: două perechi în față și două perechi în spate.[81][87] Acestea sunt utilizate pentru identificarea și evitarea obstacolelor în timpul acționării roverului și pentru poziționarea în siguranță a brațului robotic pe roci și sol.[87] Ele sunt dotate cu o lentilă cu un câmp vizual de 124° pentru a reconstrui o imagine tridimensională a ceea ce se află în fața și în spatele roverului, la o distanță de până la 3 metri și la o lățime de 4 metri.[87] Această imagine garantează că roverul nu se prăbușește în obstacole neașteptate și funcționează în tandem cu software-ul care permite navigatorului să facă propriile alegeri de siguranță.[87]
.jpg)
MAHLI este o cameră color cu o rezoluție de 1600×1200 pixeli, situată pe brațul robotic al roverului și folosită cu precădere la obținerea de imagini cu rezoluție microscopică (de până la 14,5 micrometri pe pixel) a solului și a rocilor marțiene dar și pentru inspecția sau examinarea componentelor roverului. MAHLI are o lungime focală de 18,3 până la 21,3 mm și un câmp vizual de 33,8-38,5°.[63] MAHLI are, de asemenea, focalizare mecanică într-o gamă de distanțe de la infinit la milimetri.[63] Acest sistem poate face unele imagini cu focus continuu (focus stacking).[88] Capul camerei este echipat cu 4 LED-uri cu lumină albă pentru a ilumina ținta când este în umbră sau pe timp de noapte și 2 LED-uri cu ultraviolete pentru depistarea mineralelor flourescente. Poate să stocheze imaginile brute sau să realizeze predicții fără pierderi în timp real sau compresie JPEG. MAHLI are un autofocus, dar echipajul de la sol îl poate cere să obțină o secvență de 8 imagini ale aceluiași obiect cu focalizare diferită pentru a obține o imagine tridimensională.[89] MAHLI poate fi utilizat pentru a inspecta configurația roverului sau a terenului: poziția sa la capătul brațului permite plasarea acesteia într-o poziție mai înaltă decât camerele MASTCAM. Și această cameră a fost produsă de către Marlib Space Science Systems.
Instrumentul APXS iradiază probele cu particule alfa și cartografiază spectrele razelor X care sunt re-emise pentru determinarea compoziției elementare a probelor.[90] Instrumentul utilizează curiu 244 ca sursă de raze X. Poate determina abundența relativă a elementelor de la sodiu la brom. Detectarea anumitor elemente cum ar fi sodiu, magneziu, aluminiu, siliciu, calciu, fier și sulf poate fi obținută după 10 minute dacă abundența lor este mai mare de 0,5%. APXS a fost dezvoltat de Agenția Spațială Canadiană.[90] Echipa APXS include membri de la Universitatea din Guelph (Canada), Universitatea din New Brunswick (Canada), Universitatea din Western Ontario (Canada), NASA, Universitatea din California (SUA) și Universitatea Cornell (SUA).[91] APXS este o versiune îmbunătățită a unui instrument care a echipat Mars Pathfinder și MER.[90][92]
CheMin este un instrument care efectuează analiza mineralogică a probelor de rocă prin difracție a pulberii cu raze X și fluorescente.[94] CheMin este unul dintre cele patru spectrometre. Poate identifica și cuantifica abundența mineralelor de pe Marte. A fost dezvoltat de David Blake de la NASA Ames Research Centre și de Jet Propulsion Laboratory,[95] și a câștigat premiul 2013 NASA Government Invention.[96] Roverul poate preleva probe din roci iar pulberea fină rezultată este turnată în instrument printr-un tub de intrare a probelor pe partea superioară a vehiculului. Un fascicul de raze X este îndreptat spre pulbere, iar structura cristalină a mineralelor îl deviază în unghiuri caracteristice, permițând oamenilor de știință să identifice mineralele analizate.[97]
La 17 octombrie 2012, la "Rocknest", a fost efectuată prima analiză a difracției cu raze X a solului marțian. Rezultatele au arătat prezența mai multor minerale, printre care feldspat, piroxeni și olivină, și a sugerat că solul marțian analizat era similar cu "solurile bazaltice erodate" ale vulcanilor hawaiieni.[93]
SAM este un mini laborator care ar trebui să contribuie la determinarea habitatelor prezente și trecute ale planetei. SAM constă din trei instrumente care sunt destinate să furnizeze compoziția chimică (moleculară, elementară și izotopică) a atmosferei și a suprafeței planetei Marte. Această suită de instrumente este destinată în special căutării unor indicatori posibili ai vieții anterioare pe Marte sau a unei activități prebiotice, în principal prin cercetarea și caracterizarea moleculelor organice care se găsesc în solul marțian. SAM este alcătuit din instrumente dezvoltate de Centrul de zbor al spațiului Goddard, Laboratoire Inter-Universitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA) (operate de CNRS din Franța și universități pariziene) și Honeybee Robotics, alături de mulți parteneri externi.[59][98][99]
Cele trei instrumente principale sunt: un spectrometru de masă Quadrupole (QMS), un cromatograf de gaz (GC) și un spectrometru laser reglabil (TLS). Aceste instrumente efectuează măsurători de precizie a raportului oxigen și izotopi de carbon în dioxid de carbon (CO2) și metan (CH4) în atmosfera planetei Marte pentru a distinge între originea lor geochimică sau biologică.[59][99][100][101][102]
DRT (Dust Removal Tool) este o perie motorizată, care se află la capătul brațului lui Curiosity. La 6 ianuarie 2013, DRT a fost folosit pentru prima dată pe o rocă numită "Ekwir_1". Instrumentul a fost construit de Honeybee Robotics.[103]
Rolul instrumentului RAD (Radiation assessment detector) este acela de a caracteriza spectrul larg de radiații găsit în interiorul navei spațiale în timpul călătoriei și în timpul staționării pe Marte. Aceste măsurători nu s-au făcut niciodată înainte în interiorul unei nave spațiale în spațiul interplanetar. Scopul său principal este de a determina nevoile de viabilitate și de protecție pentru viitorii exploratori umani, precum și de a caracteriza radiațiile de pe suprafața planetei Marte.[104] Finanțat de NASA și Agenția Spațială a Germaniei, RAD a fost dezvoltat de Institutul de Cercetare Southwest (SwRI) și de grupul de fizică extraterestră de la Universitatea din Kiel, Germania.[104][105]
Instrumentul DAN utilizează o sursă de neutroni și un detector pentru măsurarea hidrogenului sau a apei și gheții la sau în apropierea suprafeței marțiene.[106] A fost furnizat de Agenția Spațială Federală Rusă ,[107][108] și finanțat de Rusia.[109]
MARDI este o cameră color montat sub sașiul roverului și utilizată la captura de imagini, în faza de amartizare. În timpul coborârii pe suprafața marțiană, MARDI a realizat imagini color la 1600×1200 pixeli, cu o durată de expunere de 1,3 milisecunde, începând cu distanțe de la aproximativ 3,7 km până la aproximativ 5 m de sol, de patru cadre pe secundă timp de aproximativ două minute.[64][110] Camera are o memorie de 8 gigabiți care teoretic permite stocarea a 4000 de fotografii în modul RAW.[64] Fotografiile trebuie înregistrate în acest mod și comprimate înainte de a fi transmise pe Terra chiar dacă camera poate efectua această comprimare în timp real. Aceste imagini i-au ajutat pe inginerii NASA să creeze o hartă topografică a locului de amartizare și să planifice în detaliu traseul roverului. Camera a fost produsă tot de către Malin Space Science Systems. JunoCam, construită pentru sonda spațială Juno, se bazează pe MARDI.[111]
Roverul are un braț robotic lung de 2,1 m, cu un turet în formă de cruce care deține cinci dispozitive care se pot roti într-un interval de rotație de 350°.[113][114] Brațul folosește trei articulații pentru a se extinde înainte și pentru a se replia înapoi în timp ce merge. Are o masă de 30 kg iar diametrul său, inclusiv sculele montate pe el, este de aproximativ 60 cm.[115] A fost proiectat, construit și testat de MDA US Systems, pe baza brațelor robotice anterioare de la Phoenix Mars Lander, Spirit și Opportunity.[116]
Două dintre cele cinci dispozitive montate pe braț sunt instrumente in-situ sau de contact cunoscute sub numele de spectrometrul cu raze X (APXS) și camera MAHLI. Celelalte trei sunt asociate cu achiziționarea de probe și cu funcțiile de pregătire a probelor: un burghiu de percuție, o perie șiun mecanisme pentru excavarea, sortarea și distribuția probelor de sol și rocă sub formă de pulbere.[113][115] Diametrul găurii într-o rocă după găurire este de 1,6 cm și de până la 5 cm adâncime.[114][117]
La 1 decembrie 2016, motorul din interiorul burghiului a provocat o defecțiune care a împiedicat roverul să-și miște brațul robotic.[118] Defecțiunea a fost izolată în frâna de alimentare a dispozitivului de găurit,[119] iar resturile interne sunt suspectate că au provoca problema.[120] Până la 9 decembrie, operațiunile cu brațul robotic au fost au fost autorizate să continue, dar forajul a rămas suspendat pe o perioadă nedeterminată.[121] Echipa Curiosity a continuat să efectueze diagnosticarea și testarea mecanismului de foraj pe parcursul anului 2017, [122] și a reluat operațiunile de foraj la 22 mai 2018.[123]
Curiosity are o încărcătură avansată de echipamente științifice.[49] Este al patrulea rover NASA trimis pe Marte începând cu anul 1996. Roboții anteriori sunt: Sojourner din misiunea Mars Pathfinder (1997), Spirit (2004–2010) și Opportunity (2004–2019) din misiunea Mars Exploration Rover. Curiosity are o lungime de 2,9 m, lățime de 2,7 m și înălțime de 2,2 m,[31] fiind mai mare decât roverele Mars Exploration Rover care sunt lungi de 1,5 m și au o masă de 174 kg, incluzând 6,8 kg de instrumente științifice.[30][124][125] În comparație cu Pancam de pe Mars Exploration Rovers, MastCam-34 are o rezoluție spațială de 1,25 ori mai mare iar MastCam-100 are o rezoluție spațială de 3,67 ori mai mare.[65]
Colin Pillinger, liderul proiectului Beagle 2, a reacționat emoțional la numărul mare de tehnicieni care au monitorizat coborârea lui Curiosity, deoarece Beagle 2 a avut doar patru oameni pentru monitorizare.[126] Echipa Beagle 2 a făcut o virtute din necesitate; s-a știut că nu exista nici o șansă de a obține fonduri în Europa, la acea dată, astfel încât echipa a folosit metode inovatoare pentru a reduce costul la mai puțin de 4% din costul misiunii Curiosity.
Numele Curiosity a fost selectat în urma unui concurs de eseuri ale elevilor, la nivel național, care a atras peste 9.000 de propuneri prin internet și poștă. Concursul a fost câștigat de o elevă în vârstă de doisprezece ani din Kansas, Clara Ma. Ca premiu, ea a câștigat o excursie la Jet Propulsion Laboratory (JPL) din Pasadena, California, unde a semnat cu numele ei direct pe roverul care era asamblat.[127]
Ma a scris în eseul ei câștigător:
„Curiozitatea este o flacără veșnică care arde în mintea tuturor. Mă face să mă dau jos din pat dimineața și să mă întreb ce surprize voi avea în ziua aceea. Curiozitatea este o forță atât de puternică. Fără ea, nu am fi cine suntem astăzi. Curiozitatea este pasiunea care ne conduce prin viața noastră de zi cu zi. Am devenit exploratori și oameni de știință cu nevoia noastră de a pune întrebări și de a ne mira.[127]”
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.
