К'юріосіті

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Див. також: Хронологія подій Марсіанської наукової лабораторії
Curiosity
Mars Science Laboratory
Місія «Mars Science Laboratory» (Автопортрет К'юріосіті на Марсі, 31 жовтня 2012 року)
Основні параметри
Повна назва Curiosity, Mars Science Laboratory
NORAD ID MARSCILAB
Організація NASA США США
Виготівник Boeing, Lockheed Martin США США
Оператор Лабораторія реактивного руху США США
Тип апарата Марсохід
Дата запуску 26 листопада 2011 року 15:02:00.211 UTC[1]
Ракета-носій Atlas V 541 № AV-028
Космодром LC-1SLC-41 Канаверал
Схід з орбіти 5 серпня 2012
Технічні параметри
Маса 899 кг
Потужність 3 кВт
Джерела живлення РІТЕГ
Час активного існування 8 років
Посадка на небесне тіло
Небесне тіло Марс
Дата і час посадки 5 серпня 2012
Місце посадки Кратер Ґейла[2][3][4]
Вебсторінка
Вебсторінка Сайт проекту

«К'юріосіті» — роботизований ровер, розмірами з автомобіль, який досліджує Марс та є частиною програми НАСА «Марсіанська наукова лабораторія» (MSL).

«К'юріосіті» був запущений з мису Канаверал 26 листопада 2011 року, о 10:02 на борту космічного корабля «Марсіанська наукова лабораторія» і приземлився на Aeolis Palus у кратері Ґейла на Марсі 6 серпня 2012 року, о 5:17. Місце посадки Bradbury Landing розташовується менше ніж за 2,4 км від точки приземлення марсохода після подорожі завдовжки 563 млн км.

Мета марсохода охоплює дослідження клімату та геології Марса; чи були в вибраній ділянці кратера Ґейла коли-небудь сприятливі умови навколишнього середовища для мікробного життя, включаючи дослідження ролі води і заселення планети в процесі підготовки для подальшого освоєння космосу людиною.

Дизайн «К'юріосіті» послужить основою для планованої місії (Марс 2020). У грудні 2012 року місія «К'юріосіті» була продовжена на невизначений термін.

24 червня 2014 року «К'юріосіті» завершив марсіанський рік (687 земних діб). Він виявив, що Марс колись мав умови навколишнього середовища, сприятливі для мікробного життя.

Завдання та цілі місії[ред. | ред. код]

MSL має чотири основні цілі:

  • З'ясувати, чи існувало коли-небудь життя на Марсі.
  • Отримати докладні відомості про клімат Марса.
  • Отримати докладні відомості про планетологію Марса.
  • Здійснити підготовку до висадки людини на Марс.

Для досягнення цих цілей перед MSL поставлено вісім основних завдань:

  • Виявити та встановити природу марсіанських органічних вуглецевих сполук.
  • Виявити речовини, необхідні для існування життя: вуглець, водень, азот, кисень, фосфор, сірку.
  • Виявити можливі сліди перебігу біологічних процесів.
  • Визначити хімічний склад марсіанської поверхні.
  • Встановити процес формування марсіанських каменів і ґрунту.
  • Оцінити процес еволюції марсіанської атмосфери в довгостроковому періоді.
  • Визначити поточний стан, розподіл і кругообіг води та вуглекислого газу.
  • Встановити спектр радіоактивного випромінювання на поверхні Марса.

Характеристики марсохода[ред. | ред. код]

«К'юріосіті» складає 23 % ваги (3893 кг) «Марсіанської наукової лабораторії». Вага марсохода 899 кг, 2401 кг — вага спускного апарата (включаючи 390 кг палива для м'якої посадки); 539 кг — вага перелітного модуля необхідного для польоту до Марса.

Вага основних компонентів Космічного апарата
Основні складові Компонент Вага Доповнення
Перелітний модуль 539 кг з якого 70 кг паливо
Спускний апарат Теплозахисний екран 382 кг
Капсула 349 кг
«Небесний кран» 829 кг
Паливо 390 кг
Всього 2400 кг
Марсохід К'юріосіті 899 кг
Вся вага 3839 кг

Маса «К'юріосіті» після м'якої посадки склала 899 кг, у тому числі 80 кг наукового обладнання[5].

  • Розміри. Марсохід має довжину 3 м, висоту з встановленою щоглою 2,1 м, ширину 2,7 м[6]. «К'юріосіті» набагато більше своїх попередників — марсоходів «Спірит» і «Оппортюніті», які мали довжину 1,5 м і масу 174 кг (у тому числі 6,8 кг наукової апаратури)[7][8][9].
  • Пересування. На поверхні Марса марсохід здатен долати перешкоди до 75 см заввишки. Максимальна очікувана швидкість на пересічній місцевості становить 90 м на годину у разі автоматичної навігації. Середня ж швидкість становитиме 30 метрів на годину. Очікується, що за час дворічної місії MSL здолає не менше 19 кілометрів. Максимальна швидкість на твердій рівній поверхні становить 144 метра на годину[10].
Радіоізотопна електрична система (RPSs) є генератором, який виробляє електроенергію від природного розпаду ізотопу плутонію-238. Тепло виділяється при природному розпаді цього ізотопу і пізніше перетворюється на електроенергію, забезпечуючи постійний струм протягом усього року, вдень і вночі; також тепло може використовуватися для підігріву обладнання (переходячи до них по трубах). При цьому заощаджується електроенергія, яка може бути використана для пересування марсохода і роботи його інструментів[11][12]. «К'юріосіті» отримує електроживлення від енергоустановки, наданої Міністерством Енергетики США[13], що містить 4,8 кг плутонію-238[13]. Плутоній у вигляді діоксиду упакований у 32 керамічні гранули, кожна розміром приблизно в 2 сантиметри[7].
Генератор «К'юріосіті» є останнім поколінням РІТЕГ, зроблений компанією Boeing, і називається «Багатозадачний радіоізотопний термоелектричний генератор», або MMRTG[14]. Цей базований на класичній технології РІТЕГ є більш гнучким і компактним[14], він розрахований на виробництво 125 Вт електричної енергії (0,16 кінської сили у перерахунку на одиниці вимірювання потужності автомобільних двигунів) з приблизно 2 кВт теплової (на початку місії)[11][12]. З часом MMRTG стане виробляти менше, ніж 125 Вт. При мінімальному терміні служби в 14 років, його вихідна потужність знизиться лише до 100 Вт[15][16]. Енергоустановка MSL генерує 2,5 кВт·год кожен марсіанський день, що набагато більше, ніж вихід енергоустановок марсоходів «Спірит» і «Оппортюніті» (близько 0,6 кВт·год за марсіанський день).
  • Система відведення тепла (HRS). Температура області, у якій буде перебувати «К'юріосіті», у травні може коливатися від +30 до −127 °C. Система відведення тепла (HRS) прокачує рідину через труби загальною довжиною 60 м у тілі MSL, щоб чутливі елементи системи перебували в оптимальній температурі[17]. Інші методи нагріву внутрішніх компонентів включають у себе використання тепла, яке було виділено від приладів, а також зайвого тепла від генератора MMRTG. HRS також має здатність охолоджувати свої компоненти в разі потреби[17]. На космічному апараті встановлений кріогенний теплообмінник, вироблений в Ізраїлі компанією Ricor Cryogenic and Vacuum Systems. Він дає змогу зберігати температуру різних відсіків апарата на позначці −173 °C[18].
  • Комп'ютер. На марсоході встановлено два однакові бортові комп'ютери під назвою Rover Compute Element (RCE) під управлінням процесора RAD750 з частотою 200 МГц; вони містять радіаційностійку пам'ять. Кожен комп'ютер містить у собі 256-кБ EEPROM, 256-МБ DRAM і флеш-пам'ять на 2 ГБ[19]. Ця кількість загалом більше 3 МБ EEPROM[20], 128 Мб DRAM і 256 Мб флеш-пам'яті, які були на марсоходах «Спірит» і «Оппортюніті»[21]. Використовується багатозадачна ОСРВ VxWorks.
Комп'ютер постійно стежить за марсоходом: наприклад, сам може підвищити або знизити температуру, коли це необхідно[19]. Він дає команди на фотографування, керування марсоходом, відправку звіту про технічний стан інструментів. Накази марсоходу передаються операторами із Землі[19].
Комп'ютери використовують процесор RAD750, який є наступником процесора RAD6000, що використовувався в Mars Exploration Rover[22][23]. RAD750 здатний виконувати до 400 мільйонів операцій н секунду, тоді як RAD6000 здатний виконувати до 35 мільйонів операцій на секунду[24][25]. З двох бортових комп'ютерів один налаштований як резервний і візьме на себе управління в разі виникнення проблем з основним комп'ютером[19].
Марсохід обладнаний Інерційним вимірювальним пристроєм (Inertial Measurement Unit)[19], який надає інформацію про місцезнаходження марсохода, використовується як навігаційний інструмент.
  • Зв'язок. «К'юріосіті» має дві системи зв'язку. У першу входять передавач і приймач X-діапазону, за допомогою яких марсохід зв'язується безпосередньо із Землею, зі швидкістю до 32 кбіт/с. Друга працює в діапазоні ДМВ (UHF) і створена на базі програмно-визначальної радіосистеми Electra — Lite, розробленої в JPL спеціально для космічних апаратів. ДМВ-радіо використовується для зв'язку зі штучними супутниками Марса. Незважаючи на те, що у «К'юріосіті» є можливість прямого зв'язку із Землею, велика частина даних буде ретранслюватись орбітальними апаратами, що забезпечують більшу пропускну здатність за рахунок більшого діаметра антен і більш потужних передавачів. Швидкості передачі даних між «К'юріосіті» і кожним орбітальним апаратом можуть бути 2 Мбіт/с (Mars Reconnaissance Orbiter) і 256 кбіт/с («Марс Одіссей»), кожен супутник має можливість тримати зв'язок із «К'юріосіті» приблизно 8 хвилин на день[26]. Також у орбітальних апаратів помітно більше часове вікно в якому є можливість зв'язку із Землею.
Під час посадки телеметрія могла відстежуватися всіма трьома супутниками, що перебувають на орбіті Марса: «Марс Одіссей», Mars Reconnaissance Orbiter і «Марс-експрес» Європейського космічного агентства. Марс Одіссей служив як ретранслятор і передавав телеметрію на Землю в потоковому режимі. На Землі сигнал приймали із затримкою в 13 хвилин 46 секунд, необхідних для подолання радіосигналом відстані між планетами.
  • Маніпулятор. На ровері встановлений трьохсуглобовий маніпулятор довжиною 2,1 м, на якому змонтовані 5 приладів загальною масою близько 30 кг. Вони змонтовані на кінці маніпулятора в хрестоподібній вежі-турелі, здатної повертатися на 350°. Діаметр башти з інструментами становить близько 60 см. Під час руху маніпулятор складається.
Два прилади: APXS і MAHLI — є контактними (in-situ) інструментами. Решта 3 прилади: ударна дрель, щітка і механізм для забору і просіювання зразків ґрунту — виконують функції видобутку і приготування матеріалу (зразків) для дослідження. Дрель має 2 запасних бури. Вона здатна робити отвори в камені діаметром 1,6 см і глибиною в 5 см. Добуті маніпулятором зразки можуть, також досліджуватися приладами SAM і CheMin, які розташовані в передній частині корпуса ровера[27][28][29]
Через різницю між земною і марсіанською (38 % земної) гравітацією масивний маніпулятор піддається різного ступеня деформації, для компенсації різниці якої, встановлюється спеціальне програмне забезпечення (ПЗ). Робота маніпулятора з даними ПЗ в умовах Марса вимагає додаткового часу для налагодження[30].
  • Мобільність марсохода. Як і в попередніх марсоходах, Mars Exploration Rover і Mars Pathfinder, «К'юріосіті» має платформу з науковим обладнанням. Усе це встановлено на шести колесах, кожне з яких має свій електродвигун, причому два передніх і два задніх колеса беруть участь у керуванні, що дає апарату змогу розвертатися на 360°, залишаючись при цьому на місці[31]. Колеса «К'юріосіті» значно більше, ніж ті, які використовувалися в попередніх місіях. Кожне колесо має певну конструкцію, яка допомагає марсоходу підтримувати тягу, якщо він застрягне в піску, також колеса марсохода будуть залишати слід у вигляді регулярного відбитку на піщаній поверхні Марса. У цьому відбитку за допомогою коду Морзе у вигляді отворів записані букви JPL (Лабораторія реактивного руху, англ. Jet Propulsion Laboratory)[32].
За допомогою бортових камер марсохід розпізнає елементи регулярного відбитка коліс (візерунки) і зможе визначити пройдену відстань.
  • Підвіска. Високу прохідність марсохода забезпечує запатентована в США підвіска Rocker-bogie.

Дослідницькі прилади[ред. | ред. код]

Інструменти. Компонування.
Дві камери з системи MastCam у порівнянні з Швейцарським армійським ножем.
Спектрометр (ліворуч), лазерний телескоп (праворуч) у центрі. (ChemCam)
Верхівка датчика (ліворуч) і електроніка (праворуч) APXS.
SAM на тестуванні.
Інструмент RAD.
Камера MAHLI.
Камера MARDI у порівнянні зі швейцарським армійським ножем.

Наукові прилади апарата дають змогу ефективно виявляти органічні молекули й визначати їх структуру, а також зондувати товстий шар ґрунту в пошуках слідів води за допомогою нейтронного детектора, створеного Роскосмосом. За допомогою інфрачервоного лазера можна буде видаляти з мінералів зайві нашарування (пил, продукти корозії) й одразу здійснювати лазерний хімічний аналіз на відстані до 10 метрів. «Серце» наукової апаратури — прилад SAM. Він буде визначати хімічний склад ґрунту й шукати в ньому органічні молекули. Цей прилад має передавати п'яту частку всіх даних з Марса.

Список основних приладів на марсоході:

  • Три спеціальні камери було розроблено компанією Malin Space Science Systems. Вони використовують однакові компоненти, зокрема модуль обробки зображень, світлочутливі елементи (ПЗС-матриці — 1600 x1200 пікселів) та RGB фільтри Байєра
  1. MastCam: Система складається з двох камер, і містить багато спектральних фільтрів. Можливе отримання знімків у природних кольорах розміром 1600x1200 пікселів та відео з роздільною здатністю 720p (1280x720), апаратною компресією та з частотою до 10 кадрів на секунду. Перша камера (Medium Angle Camera — MAC), має фокусну відстань 34 мм і 15-градусне поле зору, 1 піксель дорівнює 22 см на відстані 1 км. Друга камера (Narrow Angle Camera — NAC) має фокусну відстань 100 мм, 5,1 градусне поле зору, 1 піксель дорівнює 7,4 см на відстані 1 км. Кожна камера має по 8 Гб флеш-пам'яті, яка здатна зберігати більше 5500 необроблених зображень, є підтримка JPEG-компресії й стиснення без втрати якості. В обох камерах є функція автоматичного фокусування, яка дає їм змогу сфокусуватися на об'єктах, від 2,1 м до нескінченності. Незважаючи на наявність у виробника конфігурації з трансфокатором, камери не мають зуму, оскільки часу для тестування не залишалося. Кожна камера має вбудований фільтр Байера RGB і по 8 ІЧ-фільтрів. У порівнянні з панорамної камерою, яка стоїть на «Спірит» і «Опортьюніті» (MER) і отримує чорно-білі зображення розміром 1024 × 1024 пікселів, камера MAC MastCam має кутовий дозвіл в 1,25 рази вище, а камера NAC MastCam — у 3,67 раза вище.
  1. Mars Hand Lens Imager (MAHLI): складається з камери, закріпленої на роботизованій руці марсохода й застосовується для отримання мікроскопічних зображень гірських порід та ґрунту. Камера отримує зображення розміром 1600x1200 пікселів з роздільною здатністю до 14,5 мкм на піксель. Має фокусну відстань від 18,3 до 21,3 мм і поле зору від 33,8 до 38,5 градусів. Для роботи в темряві є вбудована світлодіодна підсвітка (звичайна біла й ультрафіолетова). Ця камера здатна сфокусуватися на об'єктах від 1 мм. Система може також зробити серію зображень для подальшої обробки знімка. Є можливість зберегти необроблене фото без втрати якості або ж зробити стиснення в JPEG форматі.
  1. Mars Descent Imager (MARDI) передавала під час спуску на поверхню Марса кольорове зображення розміром 1600x1200 пікселів з витримкою 1,3 мс та з частотою 5 кадрів на секунду. Камера почала зйомку на висоті 3,7 км і закінчила на висоті 5 метрів над поверхнею Марса, зйомка тривала близько 2 хвилин. Містить 8 Гб вбудованої пам'яті, яка може зберігати більше 4000 фотографій. Знімки з камери дозволили побачити навколишній рельєф на місці посадки.
  • ChemCam: це набір інструментів дистанційного дослідження, зокрема спектрометр Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) та камера Remote Micro-Imager (RMI). LIBS генерує 50—75 імпульсів інфрачервоного лазера з довжиною хвилі 1067 нм та загальною тривалістю 5 наносекунд, і фокусується на зразках на відстані до 7 метрів. Прилад аналізує спектр світла, що випромінюється плазмою зразка, у видимому, ультрафіолетовому й ближньому інфрачервоному діапазонах (240—800 нм). RMI-камера використовує оптику LIBS і дає змогу розгледіти об'єкти розмірами від 1 мм на відстані 10 м, поле зору на таких відстанях становить 20 см. ChemCam було розроблено в Лос-Аламоській національній лабораторії та французькій лабораторії CESR. Вартість ChemCam для НАСА становила близько 10 млн дол., зокрема, перевитрати близько 1,5 млн дол. Роздільна здатність устаткування в 5—10 разів вища, ніж у встановленого на попередні марсоходи. З семи метрів ChemCam може визначити тип досліджуваної породи (наприклад, вулканічна або осадова), структуру ґрунту й каміння, відстежити домінуючі елементи, розпізнати лід і гідратовані мінерали, дослідити сліди ерозії на каменях і візуально допомогти при дослідженні порід маніпулятором. Вартість ChemCam для НАСА склала близько 10 млн дол., у тому числі перевитрата близько 1,5 млн дол. Інструмент був розроблений Лос-Аламоською національною лабораторією спільно з французькою лабораторією CSR. Розробка була завершена, а обладнання було готове до доставки в JPL в лютому 2008 року.
  • Alpha-particle X-ray spectrometer (APXS): рентгенівський спектрометр на альфа-частинках буде опромінювати альфа-частинками зразки й зіставляти спектри в рентгенівських променях для визначення елементного складу породи. Прилад створено Канадським космічним агентством. MacDonald Dettwiler (MDA) — Аерокосмічна канадська компанія, яка будує Canadarm і RADARSAT, несуть відповідальність за проектування і будівництво APXS. Команда з розробки APXS включає в себе членів з Університету Гвельфів, Університету Нью-Брансвік, Університету Західного Онтаріо, НАСА, Університет Каліфорнії, Сан-Дієго і Корнельського університету.
  • Collection and Handling for In-Situ Martian Rock Analysis (CHIMRA): CHIMRA являє собою ківш 4 × 7 сантиметрів, який зачерпує ґрунт. У внутрішніх порожнинах CHIMRA він просівається через сито з осередком 150 мікрон, чому допомагає робота вібромеханізму, зайве віддаляється, а на просіювання відправляється наступна порція. Всього проходить три етапи паркану з ковша і просіювання ґрунту. У результаті залишається трохи порошку необхідної фракції, який і відправляється в ґрунтоприймач, на тілі ровера, а зайве викидається. У результаті з усього ковша на аналіз надходить шар ґрунту в 1 мм. Підготовлений порошок вивчають прилади CHEMIN і SAM.
  • CheMin: цей спектрометр досліджує хімічний і мінералогічний склад за допомогою рентгенівського флуоресцентного аналізу й рентгенівської дифракції. Chemin дає змогу визначити велику кількість корисних копалин на Марсі. Інструмент було розроблено Девідом Блейком з Ames Research Center та Лабораторії реактивного руху (англ. Jet Propulsion Laboratory) НАСА. Марсохід буде бурити гірські породи, а отриманий порошок збирається інструментом та опромінюється рентгенівськими променями. Дифракція рентгенівських променів різна для різних мінералів, тому картина дифракції дає змогу визначити структуру речовини. Інформацію про світність атомів і дифракційну картину буде знімати спеціально підготовлена E2V CCD-224 матриця розміром 600 × 600 пікселів. У «К'юріосіті» є 27 осередків для аналізу зразків, після вивчення одного зразка осередок може бути перевикористаний, але аналіз буде мати меншу точність через забруднення попереднім зразком. Таким чином у ровера є всього 27 спроб для повноцінного вивчення зразків. Ще 5 запаяних осередків зберігають зразки з Землі[33]. Вони потрібні щоб протестувати працездатність приладу в марсіанських умовах. Для роботи приладу потрібна температура −60 °C, інакше будуть заважати перешкоди від приладу DAN.
  • Sample Analysis at Mars (SAM): цей вимірювальний комплекс інструментів є найважчим і найбільшим на марсоході, його маса 38 кг, це майже половина маси всіх наукових приладів на борту. SAM було розроблено й зібрано в Goddard Space Flight Center. За допомогою трьох комбінованих сенсорних систем він має відповісти на питання, чи було колись на Марсі середовище, придатне для живих організмів, і чи існує таке середовище на планеті сьогодні. SAM дає змогу аналізувати як тверді зразки, наприклад, зразки ґрунту, так і атмосферний газ, і здатен виявляти та аналізувати органічні сполуки, легкі елементи, а також співвідношення ізотопів у атмосфері. Попередня підготовка зразків відбувається в Sample Manipulation System (SMS), де передбачено численні сита та 74 контейнери. Комплекс має також дві електропечі потужністю 40 Вт із максимальною температурою до 1100 °C, які дають змогу виділити леткі речовини з твердих зразків, а також здійснити піроліз органічних сполук. Отриманий газ (чи безпосередньо проба з атмосфери) потрапляє в Chemical Separation and Processing Laboratory (CMPL). Тут є ціла система для подальшої підготовки до вимірювання, що складається з 50 клапанів, 15 вентильних блоків, великої кількості абсорбційних комбінованих фільтрів, змішувачів, сепараторів та насосів. Після такої підготовчої фази газ може бути спрямовано послідовно в один з трьох вимірювальних приладів: газовий хроматограф (GS — Gas Chromatograph), лазерний спектрометр Tunable Laser Spectrometer (TLS) чи квадрупольний мас-спектрометр Quadrupole Mass Spectrometer (QMS). GS використовується для розділення суміші газів на компоненти, які в подальшому спрямовуються на мас-спектрометр QMS. TLS дає змогу точно визначити відношення ізотопів кисню та вуглецю у вуглекислому газі (CO2) та метані (CH4), і, своєю чергою, дає змогу визначити походження цих газів (біологічне або геохімічне)[34][35][36].
  • Radiation assessment detector (RAD): він досліджує радіаційний фон усередині марсохода. Зібрані детектором RAD дані на шляху до планети й на поверхні Марса служитимуть для оцінки рівня радіації в майбутніх місіях. Прилад встановлений практично в самому «серці» ровера, і тим самим імітує астронавта, що знаходиться всередині космічного корабля. RAD був включений першим з науково інструментів для MSL, ще на навколоземній орбіті, і фіксував радіаційний фон всередині апарата — а потім і всередині ровера під час його роботи на поверхні Марса. Він збирає дані про інтенсивність опромінення двох типів: високоенергетичних галактичних променів і частинок, що випускаються Сонцем. RAD був розроблений у Німеччині Південно-західним дослідним інститутом (SwRI) позаземної фізики в групі Christian-Albrechts-Universität zu Kiel за фінансової підтримки управління Exploration Systems Mission у штаб-квартирі НАСА та Німеччини.
  • Dynamic Albedo of Neutrons (DAN): прилад використовується для виявлення водню, води й льоду на поверхні Марса, складається з імпульсного нейтронного генератора та детектора. Для MSL прилад надано Федеральним космічним агентством (Роскосмос). Вартість розробки приладу становила понад 3 млн дол. Є спільною розробкою НДІ автоматики ім. Н. Л. Духова при «Росатомі» (імпульсний нейтронний генератор), Інституту космічних досліджень РАН (блок детектування) і Об'єднаного інституту ядерних досліджень (калібрування)[37][38]. До складу приладу входять імпульсне джерело нейтронів і приймач нейтронного випромінювання. Генератор випромінює в сторону марсіанської поверхні короткі, потужні імпульси нейтронів. Тривалість імпульсу становить близько 1 мкс, потужність потоку — до 10 млн нейтронів з енергією 14 МеВ за один імпульс. Частинки проникають у ґрунт Марса на глибину до 1 м, де взаємодіють з ядрами основних породоутворюючих елементів, внаслідок чого, сповільнюються і частково поглинаються. Частина, що залишилася нейтронів відбивається і реєструється приймачем. Точні виміри можливі до глибини 50—70 см. Крім активного обстеження поверхні Червоної планети, прилад здатний вести моніторинг природного радіаційного фону поверхні (пасивне обстеження)[39].
  • Rover environmental monitoring station (REMS): Метеорологічний комплекс приладів для вимірювання атмосферного тиску, вологості, напряму вітру, повітряних і наземних температур, ультрафіолетового випромінювання. REMS дасть нові уявлення про місцевий гідрологічний стан, про руйнівний вплив ультрафіолетового випромінювання й про можливі ознаки життя в поверхневому ґрунті планети. Дослідницька група на чолі з Хав'єром Гомес-Ельвіром, Центру астробіології (Мадрид) включає Фінський Метеорологічний інститут як партнера. Встановили її на щоглу камери для вимірювання атмосферного тиску, вологості, напрямку вітру, повітряних і наземних температур, ультрафіолетового випромінювання. Усі датчики розташовані в трьох частинах: дві стріли приєднані до марсоходу, Remote Sensing Mast (RSM), Ultraviolet Sensor (UVS) розташований на верхній щоглі марсохода, і Instrument Control Unit (ICU) всередині корпусу.
  • MSL entry descent and landing instrumentation (MEDLI): Основною метою приладу було вивчення атмосферного середовища на Марсі під час спуску після гальмування й відокремлення теплозахисного екрану. Саме в цей період були зібрані необхідні дані про марсіанську атмосферу. Ці дані будуть використані в майбутніх місіях. Прилад складається з трьох основних вузлів: MEDLI Integrated Sensor Plugs (MISP), Mars Entry Atmospheric Data System (MEADS) і Sensor Support Electronics (SSE).
  • Hazard avoidance cameras (Hazcams): марсохід має дві пари чорно-білих навігаційних камер, розташованих з боків апарата. Вони застосовуються для оцінки небезпеки під час пересування марсоходу і для безпечного наведення маніпулятора на зразки каміння й ґрунту. Камери роблять 3D зображення (поле зору кожної камери — 120°), складають карту місцевості попереду марсохода. Складені карти дають марсоходу змогу уникати випадкових зіткнень і використовуються програмним забезпеченням апарата для вибору необхідного шляху під час подолання перешкод.
  • Navigation cameras (Navcams): для навігації марсохід використовує пару чорно-білих камер, які встановлено на щоглі для стеження за пересуванням. Камери мають 45 градусне поле зору, роблять 3D-зображення. Їх роздільна здатність дає змогу бачити об'єкт розміром 2 сантиметри з відстані 25 метрів.

Порівняння «Mars Science Laboratory» з іншими марсоходами[ред. | ред. код]

Моделі трьох марсоходів у порівнянні: «Соджорнер» (найменший), «Оппортьюніті» (середній), «К'юріосіті» (найбільший).
К'юріосіті MER Sojourner
Запуск 2011 2003 1996
Маса (кг) 899 174 10,6
Розміри (у метрах, Д×Ш×В) 3,1 × 2,7 × 2,1 1,6 × 2,3 × 1,5 0,7 × 0,5 × 0,3
Енергія (кВт/сол) 2,5—2,7 0,3—0,9 < 0,1
Наукові інструменти 10 5 4
Максимальна швидкість (см/сек) 4 5 1
Передача даних (МБ/добу) 19—31 6—25 < 3,5
Продуктивність (MIPS) 400 20 0,1
Пам'ять (МБ) 256 128 0,5
Розрахунковий район посадки (км) 20 × 7 80 × 12 200 × 100

Посадка[ред. | ред. код]

Посадковий модуль відокремився від перельотного модуля перед входом в атмосферу. Для гальмування посадкового модуля спочатку використовувався опір атмосфери, потім парашут, і, нарешті, гальмівні двигуни. Сам посадковий модуль не одразу торкнувся поверхні планети — на певній висоті ровер опустився на тросах, які потім від'єдналися, а посадковий модуль відлетів убік, щоб не забруднювати реактивними вихлопами місце посадки ровера.

6 серпня 2012 року космічний апарат «К'юріосіті» здійснив успішну посадку на Марс у кратері Ґейла. Трансляція посадки в прямому ефірі здійснювалася на сайті НАСА.

Посадка апарата на поверхню була унікальною операцією, яку ще ніколи не виконували. Унікальність зумовлена використанням нової технології Sky Crane для посадки апаратів на поверхню.

«К'юріосіті» і околиці

Система посадки[ред. | ред. код]

Планована схема посадки «К'юріосіті»

Спуск на поверхню Марса великої маси дуже складний. Атмосфера занадто розріджена, щоб парашути й аеродинамічне гальмування виявилися ефективними, однак занадто щільна, щоб забезпечити істотне гальмування ракетними двигунами, оскільки використання тяги реактивного струменя на надзвукових швидкостях пов'язане з нестабільністю[джерело?]. Попередні місії використовували аеробалони для пом'якшення удару під час посадки, але новий марсохід занадто важкий для використання такого варіанту.

Галерея[ред. | ред. код]

Landing on Mars
Спуск марсохода «К'юріосіті» (відео-02: 26; 6 Серпня 2012)
Спуск марсохода «К'юріосіті» (відео-02: 26; 6 Серпня 2012) 
Curiosity rover
Щогла з камерами ChemCam, MastCam-34, MastCam-100, NavCam.
Щогла з камерами ChemCam, MastCam-34, MastCam-100, NavCam. 
Колесо ровера, діаметром 50 см.
Колесо ровера, діаметром 50 см. 

Aerial images[ред. | ред. код]

  • Марсохід «К'юріосіті» під парашутом (6.08.2012; MRO).
    Марсохід «К'юріосіті» під парашутом (6.08.2012; MRO).
  • Ляскання парашута «К'юріосіті» (12.08.2012—13.08.2013; MRO)
    Ляскання парашута «К'юріосіті» (12.08.2012—13.08.2013; MRO)
  • Місце посадки «К'юріосіті» на Aeolis Palus біля Mount Sharp (північ внизу).
    Місце посадки «К'юріосіті» на Aeolis Palus біля Mount Sharp (північ внизу).
  • Mount Sharp піднімається з середини кратера Ґейла; Зелена точка «К'юріосіті» — місце посадки (північ внизу).
    Mount Sharp піднімається з середини кратера Ґейла; Зелена точка «К'юріосіті» — місце посадки (північ внизу).
  • Зелена точка місце приземлення «К'юріосіті»; верхня синя точка -Glenelg; нижня синя точка база Mount Sharp.
    Зелена точка місце приземлення «К'юріосіті»; верхня синя точка -Glenelg; нижня синя точка база Mount Sharp.
  • Еліпс, названий Йеллоукнайф, відзначає місце, де «К'юріосіті» фактично приземлився.
    Еліпс, названий Йеллоукнайф, відзначає місце, де «К'юріосіті» фактично приземлився.
  • Квадрат 51 (розміри 1 миля — довжина, 1 миля — ширина), ділянка кратера Ґейл, місце приземлення «К'юріосіті» позначено.
    Квадрат 51 (розміри 1 миля — довжина, 1 миля — ширина), ділянка кратера Ґейл, місце приземлення «К'юріосіті» позначено.
  • Уламки парашута на debris field розкидані в 614 м від «К'юріосіті» (3-D: rover & parachute) (17.08.2012; MRO).
    Уламки парашута на debris field розкидані в 614 м від «К'юріосіті» (3-D: rover & parachute) (17.08.2012; MRO).
  • Місце приземлення «К'юріосіті», Bradbury Landing, сфотографоване MRO(14.08.2012)
    Місце приземлення «К'юріосіті», Bradbury Landing, сфотографоване MRO(14.08.2012)
  • Перші сліди «К'юріосіті», сфотографовані MRO/HiRISE (6.09.2012)
    Перші сліди «К'юріосіті», сфотографовані MRO/HiRISE (6.09.2012)
  • Перший рік на Марсі — перша пройдена миля «К'юріосіті»[40] (1.08.2013) (3-D[41]).
    Перший рік на Марсі — перша пройдена миля «К'юріосіті»[40] (1.08.2013) (3-D[41]).

Фото, зроблені марсоходом[ред. | ред. код]

  • Відкинутий тепловий щит, сфотографований «К'юріосіті», спускається на поверхню Марса (6.08.2012).
    Відкинутий тепловий щит, сфотографований «К'юріосіті», спускається на поверхню Марса (6.08.2012).
  • Перше фото «К'юріосіті» після приземлення (6.08.2012). Видно колесо марсохода.
    Перше фото «К'юріосіті» після приземлення (6.08.2012). Видно колесо марсохода.
  • Перше фото «К'юріосіті» після приземлення (без кришки для захисту від пилу, 6.08.2012).
    Перше фото «К'юріосіті» після приземлення (без кришки для захисту від пилу, 6.08.2012).
  • Приземлення «К'юріосіті» 6.08.2012 біля бази Aeolis Mons (або "Mount Sharp").
    Приземлення «К'юріосіті» 6.08.2012 біля бази Aeolis Mons (або "Mount Sharp").
  • Перше кольорове фото марсіанського пейзажу «К'юріосіті», зроблене MAHLI (6.08.2012).
    Перше кольорове фото марсіанського пейзажу «К'юріосіті», зроблене MAHLI (6.08.2012).
  • Селфі «К'юріосіті» з закритою кришкою від пилу (7.09.2012).
    Селфі «К'юріосіті» з закритою кришкою від пилу (7.09.2012).
  • Селфі «К'юріосіті» (7.09.2012; з корекцією кольору).
    Селфі «К'юріосіті» (7.09.2012; з корекцією кольору).
  • Калібровка MAHLI (9 Вересня, 2012; альтернативна 3D-версія[42])
    Калібровка MAHLI (9 Вересня, 2012; альтернативна 3D-версія[42])
  • Американський цент на Марсі («К'юріосіті»; 10.09.2012)[42].
    Американський цент на Марсі («К'юріосіті»; 10.09.2012)[42].
  • Колеса «К'юріосіті». Mount Sharp на фоні (MAHLI, 9.09.2012).
    Колеса «К'юріосіті». Mount Sharp на фоні (MAHLI, 9.09.2012).
  • Сліди «К'юріосіті» на першому тест-драйві (22.08.2012).
    Сліди «К'юріосіті» на першому тест-драйві (22.08.2012).
  • Збалансовані кольори фото на Aeolis Mons на Марсі (23.08.2012)
    Збалансовані кольори фото на Aeolis Mons на Марсі (23.08.2012)
  • «К'юріосіті» криєвид Aeolis Mons (9.08.2012;
    «К'юріосіті» криєвид Aeolis Mons (9.08.2012;
  • Прошарки на базі Aeolis Mons. Темний камінь на збільшеному фото такого ж розміру, як «К'юріосіті».
    Прошарки на базі Aeolis Mons. Темний камінь на збільшеному фото такого ж розміру, як «К'юріосіті».

Панорами[ред. | ред. код]

Перша кругова панорама «К'юріосіті» (8.08.2012).
Панорама «К'юріосіті» краєвиду Glenelg, відстань близько 200 м, вважається важливим місцем для науки (19.09.2012).
Краєвид Mount Sharp, зроблений «К'юріосіті» (20.09.2012; raw color version).
Краєвид Rocknest, знятий «К'юріосіті». Південь у центрі, північ на обох кінцях фото. Mount Sharp на передньому плані, Glenelg зліва від центра, сліди від коліс ровера справа. (16.11.2012; збалансовані кольори; raw color version; high-res panoramic).
Фото «К'юріосіті», зроблене з Rocknest огляд Точки Lake (у центрі) на шляху до Glenelg (26.11.2012; збалансовані кольори; raw color version).
Краєвид неба Марса на сході Сонця (лютий 2013 року; схід Сонця змодельований художником).
На початку 2018 р. опублікована панорама, одержана зі знімків жовтня 2017 р. Знімки були зроблені з місцевості, яка називається хребет Віри Рубін. Чітко видні особливості рельєфу в кратері Гейла, обідок самого кратера і навіть гора, яка розташована на відстані понад 80 км від нього[43].

Результати досліджень[ред. | ред. код]

  • Детальні знімки Марса з ровера «К'юріосіті» виявили сліди повеней і паводків, які відбувалися 4 млрд років тому[44].
  • Станом на 16 квітня 2020 року ровер перебував на відстані 21,66 милі від місця посадки[45].
  • Станом на 31 березня 2021 року «К'юріосіті» почав наближатися до гірського утворення, яке вчені назвали Mont Mercou (Мон-Мерку) на честь гори у Франції. Марсохід взяв уже 30 зразків породи шляхом вибурювання свердловин[46].
  • 15 квітня 2023 року «К'юріосіті» наткнувся на Марсі на об'єкт у формі книги. Дивна форма марсіанських скель, подібна до знайденої, зазвичай пояснюється водою, що сочилася в цьому районі мільярди років тому, коли марс був набагато вологішим, — повідомили представники НАСА[47][48].
  • Станом на 31 травня 2023 року «К'юріосіті» здолав 30 км у кратері Гейл на Червоній планеті[49][50].
  • У квітні 2023 року «К'юріосіті» знайшов на Марсі об'єкт у вигляді гребеня з шипами, що викликало жваві суперечки поміж вченими щодо його походження[51][52][53].
  • 29 березня 2024 року, згідно повідомлення NASA, «К'юріосіті» розпочав дослідження нового регіону Марса, а саме каналу Гедіз Валліс, який звивистою формою нагадує річку[54][55].

Див. також[ред. | ред. код]

Посилання[ред. | ред. код]

Примітки[ред. | ред. код]

  1. ↑ Стан місії Mars Science Laboratory [Архівовано 28 листопада 2011 у Wayback Machine.] (англ.)
  2. ↑ Webster, Guy; Brown, Dwayne (22 липня 2011). NASA's Next Mars Rover To Land At Gale Crater. NASA JPL. Архів оригіналу за 16 липня 2013. Процитовано 22 липня 2011.
  3. ↑ Chow, Dennis (22 липня 2011). NASA's Next Mars Rover to Land at Huge Gale Crater. Space.com. Архів оригіналу за 16 липня 2013. Процитовано 22 липня 2011.
  4. ↑ Amos, Jonathan (22 липня 2011). Mars rover aims for deep crater. BBC News. Архів оригіналу за 22 липня 2011. Процитовано 22 липня 2011.
  5. ↑ Troubles parallel ambitions in NASA Mars project. Архів оригіналу за 31 липня 2009. Процитовано 18 грудня 2014.
  6. ↑ Mars Science Laboratory Size Video. NASA/JPL. Архів оригіналу за 20 лютого 2012. Процитовано 18 грудня 2014.
  7. ↑ а б Watson, Traci (14 квітня 2008). Troubles parallel ambitions in NASA Mars project. USA Today. Архів оригіналу за 31 липня 2009. Процитовано 27 травня 2009.
  8. ↑ Mars Rovers: Pathfinder, MER (Spirit and Opportunity), and MSL (video). Pasadena, California. 12 квітня 2008. Процитовано 22 вересня 2011. Архівована копія. Архів оригіналу за 26 липня 2013. Процитовано 18 грудня 2014.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)
  9. ↑ MER Launch Press Kit (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 9 червня 2013. Процитовано 18 грудня 2014.
  10. ↑ Mars Science Laboratory — Homepage. NASA. Архів оригіналу за 13 лютого 2006. Процитовано 22 вересня 2011. {{cite web}}: Вказано більш, ніж один |deadlink= та |deadurl= (довідка)
  11. ↑ а б в Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator (PDF). NASA/JPL. 1 січня 2008. Архів оригіналу (PDF) за 17 серпня 2012. Процитовано 7 вересня 2009.
  12. ↑ а б в Mars Exploration: Radioisotope Power and Heating for Mars Surface Exploration (PDF). NASA/JPL. 18 квітня 2006. Архів оригіналу (PDF) за 17 серпня 2012. Процитовано 7 вересня 2009.
  13. ↑ а б Mars Science Laboratory Launch Nuclear Safety (PDF). NASA/JPL/DoE. 2 березня 2011. Архів оригіналу (PDF) за 17 серпня 2012. Процитовано 28 листопада 2011.
  14. ↑ а б Technologies of Broad Benefit: Power. Архів оригіналу за червень 14, 2008. Процитовано 20 вересня 2008.
  15. ↑ Mars Science Laboratory – Technologies of Broad Benefit: Power. NASA/JPL. Архів оригіналу за 17 серпня 2012. Процитовано 23 квітня 2011.
  16. ↑ Ajay K. Misra (26 червня 2006). Overview of NASA Program on Development of Radioisotope Power Systems with High Specific Power (PDF). NASA/JPL. Архів оригіналу (PDF) за 17 серпня 2012. Процитовано 12 травня 2009.
  17. ↑ а б Susan Watanabe (9 серпня 2009). Keeping it Cool (...or Warm!). NASA/JPL. Архів оригіналу за 17 серпня 2012. Процитовано 19 січня 2011.
  18. ↑ Израильтяне оставили свой след на Марсе. Архів оригіналу за 24 серпня 2012. Процитовано 19 грудня 2014.
  19. ↑ а б в г д Mars Science Laboratory: Mission: Rover: Brains. NASA/JPL. Архів оригіналу за 17 серпня 2012. Процитовано 27 березня 2009.
  20. ↑ Print Page — Curiosity lands successfully, kicks off new era in Mars exploration | ExtremeTech. Архів оригіналу за 20 грудня 2014. Процитовано 19 грудня 2014.
  21. ↑ Bajracharya, Max; Mark W. Maimone; Daniel Helmick (December 2008). Autonomy for Mars rovers: past, present, and future. Computer. 41 (12): 45. doi:10.1109/MC.2008.9. ISSN 0018-9162.
  22. ↑ BAE Systems Computers to Manage Data Processing and Command For Upcoming Satellite Missions (Пресреліз). BAE Systems. 17 червня 2008. Архів оригіналу за 6 вересня 2008. Процитовано 17 листопада 2008.
  23. ↑ E&ISNow — Media gets closer look at Manassas (PDF). BAE Systems. 1 серпня 2008. Архів оригіналу (PDF) за 17 грудня 2008. Процитовано 17 листопада 2008. {{cite web}}: Вказано більш, ніж один |deadlink= та |deadurl= (довідка)
  24. ↑ RAD750 radiation-hardened PowerPC microprocessor (PDF). BAE Systems. 1 липня 2008. Архів оригіналу (PDF) за 12 березня 2011. Процитовано 7 вересня 2009.
  25. ↑ RAD6000 Space Computers (PDF). BAE Systems. 23 червня 2008. Архів оригіналу (PDF) за жовтень 4, 2009. Процитовано 7 вересня 2009.
  26. ↑ Andre Makovsky, Peter Ilott, Jim Taylor (2009). Mars Science Laboratory Telecommunications System Design (PDF). JPL. Архів оригіналу (PDF) за 17 серпня 2012. Процитовано 19 грудня 2014.
  27. ↑ Mars Science Laboratory: Curiosity Stretches its Arm. Архів оригіналу за 22 серпня 2012. Процитовано 21 грудня 2014.
  28. ↑ Mars Science Laboratory: Arm and Hand. Архів оригіналу за 26 серпня 2012. Процитовано 21 грудня 2014.
  29. ↑ Архівована копія (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 24 листопада 2013. Процитовано 21 грудня 2014.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)
  30. ↑ Curiosity взял образец атмосферы Марса для анализа. Архів оригіналу за 13 грудня 2013. Процитовано 21 грудня 2014.
  31. ↑ Марс испарят лазером : [арх. 25 лютого 2014] // Популярная механика : журнал. — 2011. — № 4 (102). — С. 37.
  32. ↑ New Mars Rover to Feature Morse Code. National Association for Amateur Radio. Архів оригіналу за 17 серпня 2012. Процитовано 21 грудня 2014.
  33. ↑ MSL Science Corner: Chemistry & Mineralogy (CheMin). NASA/JPL. Архів оригіналу за 5 листопада 2012. Процитовано 21 грудня 2014.
  34. ↑ Nasa.gov — MSL Science Corner: Sample Analysis at Mars (SAM). Архів оригіналу за 18 листопада 2021. Процитовано 21 грудня 2014.
  35. ↑ Nasa.gov — Sample Ananlysis at Mars on the rover Curiosity. Архів оригіналу за 5 листопада 2012. Процитовано 21 грудня 2014.
  36. ↑ Space Science Reviews, The Sample Analysis at Mars Investigation and Instrument Suite, DOI: 10.1007/s11214-012-9879-z 2012[недоступне посилання з листопадаа 2019]
  37. ↑ ФЕДЕРАЛЬНОЕ КОСМИЧЕСКОЕ АГЕНТСТВО (РОСКОСМОС)| Российский нейтронный детектор ДАН для проекта мобильного посадочного аппарата НАСА «Марсианская научная лаборатория». Архів оригіналу за 21 січня 2012. Процитовано 21 грудня 2014.
  38. ↑ Лаборатория космической гамма-спектроскопии — ДАН. Архів оригіналу за 2 грудня 2014. Процитовано 21 грудня 2014.
  39. ↑ Журнал Новости Космонавтики — Журнал. Архів оригіналу за 1 лютого 2014. Процитовано 21 грудня 2014.
  40. ↑ mars.nasa.gov. Where is Curiosity? Location Map. NASA Mars Exploration (англ.). Процитовано 6 грудня 2023.
  41. ↑ https://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA16210.jpg
  42. ↑ а б https://mars.nasa.gov/images/MAHLIcaltarget-br2.jpg
  43. ↑ Марсохід Curiosity показав панораму Червоної планети. Архів оригіналу за 2 лютого 2018. Процитовано 2 лютого 2018.
  44. ↑ Ровер Curiosity знайшов сліди древніх повеней на Марсі
  45. ↑ MSL Notebook - Curiosity Mars Rover data. an.rsl.wustl.edu. Архів оригіналу за 11 листопада 2020. Процитовано 20 квітня 2020.
  46. ↑ Марсохід NASA Curiosity надіслав нове селфі з гірським утворенням. Архів оригіналу за 31 березня 2021. Процитовано 1 квітня 2021.
  47. ↑ Curiosity rover finds water-carved 'book' rock on Mars (photo). // By Elizabeth Howell, published 11 May 2023
  48. ↑ Марсохід Curiosity виявив на Марсі скелю у вигляді книги, висічену водою — фото. 15.05.2023
  49. ↑ I just reached a milestone only surpassed by Opportunity: 30 km on Mars. 31.05.2023
  50. ↑ Марсохід Curiosity здолав вже 30 кілометрів на Червоній планеті. 31.05.2023, 10:19
  51. ↑ NASA's Curiosity rover spots a strange bone-like rock on Mars — as one expert calls it the most bizarre structure she's EVER seen on the Red Planet. // By Fiona Jackson. Updated: 15:56 BST, 13 April 2023
  52. ↑ Has an alien spaceship crash-landed on Mars? Mysterious debris spotted on the Red Planet could be from an extraterrestrial vehicle, study claims. // By Sam Tonkin. Updated: 15:00 BST, 24 July 2023
  53. ↑ Корабель інопланетян? Учені сперечаються про походження незвичайного об'єкта на Марсі. 25.07.2023
  54. ↑ NASA’s Curiosity Searches for New Clues About Mars’ Ancient Water. Mar 29, 2024
  55. ↑ Марсохід NASA досліджує новий регіон на Червоній планеті. 30.03.2024, 17:05
Тематичні сайти
Словники та енциклопедії
Нормативний контроль
Дослідження Марса космічними апаратами
Діючі місії
Посадкові апарати



Завершені місії
Пролітні
Орбітальні
Посадкові
Марсоходи
Спеціальні
Аварії під час старту
Заплановані
Запропоновані
Скасовані концепти
† вказує на несправність комунікації, через яку дані місії не були отримані
Політика США
у галузі космосу
та історія
Історія
Головне
Роботизовані
космічні програми
Минулі
Поточні
Пілотований
космічний
політ
Минулі
Поточні
Окремі місії
(пілотовані або
роботизовані)
Минулі
Поточні
Майбутні
Програма космічної
комунікації і навігації
Списки НАСА
Світлини і графічні
роботи НАСА
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=К%27юріосіті&oldid=42232031