Соджорнер (марсохід)

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Соджорнер
Sojourner on Mars PIA01122.jpg
Марсохід «Соджорнер» на Марсі (знімок камерою нерухомої марсіанської станції)
Основні параметри
Організація США NASA
Дата запуску 4 грудня 1996року 06:58:00 UTC
Ракета-носій Дельта-2 7925 D240
Космодром США мис Канаверал LC17B
Технічні параметри
Маса 11,5 кг
Розміри 0,65 × 0,48 × 0,3 м
Потужність до 15 ват електроенергії,
приблизно 150 Вт·год/сол
Джерела живлення Сонячна батарея на основі арсеніду галію
Час активного існування Планований: 7 сол
Кінцевий: 83 сол (точно невідомо)
Посадка на небесне тіло
Дата і час посадки

4 липня 1997року 16:56:55 UTC

MSD 43905 04:41 AMT
Місце посадки 19°07′48″ пн. ш. 326°47′48″ сх. д. / 19.13000° пн. ш. 326.79667° сх. д. / 19.13000; 326.79667, в долині Арес
Прилади
Прилади дві стереосистемні й одна одинарна камера, модуль MAE, альфа-протон-рентгенівський спектрометр (APXS)
Вебсторінка
Вебсторінка https://www.nasa.gov/mission_pages/mars-pathfinder/

«Соджорнер» (англ. Sojourner, Прибулець) — марсохід космічного агентства НАСА, запущений у рамках програми «Марс Патфайндер».

Назва[ред. | ред. код]

Назву марсоходу Соджорнер, яка дослівно означає «тимчасовий мешканець» або «проїжджий», дав переможець голосування — 12-річний хлопчик зі штату Коннектикут, США[1]. Марсохід названо на честь жінки-борця з негритянським рабством — Соджорне Трус.

Будова[ред. | ред. код]

Вироблення енергії[ред. | ред. код]

Електроживлення «Соджорнера» здійснювалося за допомогою однієї легкої панелі сонячної батареї, що складалася з 234 окремих фотоелектричних елементів на основі арсеніду галію/германію (GaAs/Ge)[2]. Її потужність становила 15 Вт (приблизно 150 Вт·год/сол)[3]. Маса — 0,340 кг. Площа батареї 0,22 м2. Робочий діапазон температур від −140 до +110 °C. Розмір однієї комірки дорівнює 2×4 см. Сонячну батарею добре видно у вигляді темної плоскої панелі, змонтованої на верхній частині марсохода[2]. Комірки сонячних батарей дуже легкі, тонкі та крихкі. Створена компанією Applied Solar Energy Corporation[en] (ASEC).

Батареї[ред. | ред. код]

Як акумулятор використовувалося з'єднання з 3 батарей, сумарна вага яких становила 1,24 кг[2]. Батарея мала діаметр 40 мм і довжину 186 мм. Вона містилась усередині марсохода, під панеллю сонячних батарей. Кожна з батарей мала по три комірки на основі літій-тіонілхлориду (Li-SOCl2). Робоча напруга — 8—11 В. Ємність однієї комірки коливалася від 8 А·год за температури −20 °C до 12 А·год за +25 °C[2]. Маса однієї комірки — 118 г. Фірма-виробник «SAFT America».

Маса марсохода (див. схему) становила разом з усім обладнанням близько 11,5 кг, що відповідає ≈ 4,5 кг на поверхні Марса. Розміри марсохода — 0,65 × 0,48 × 0,3 м.

Соджорнер мав 11 електродвигунів постійного струму RE016DC потужністю 3,2 Вт, створених компанією «Maxon Motor[en]». Шість двигунів обертають колеса, по одному на кожне колесо, 4 задають напрямок руху, а останній піднімає й опускає спектрометр. Двигуни можуть витримувати температуру до −100 °C[4].

Марсохід обладнано шістьма колесами діаметром 13 см, кожне з яких здатне обертатися самостійно. Апарат здатний нахилятися на 45° без перевертання і долати перешкоди заввишки до 20 см.

Потужності батареї вистачало для роботи апарата протягом кількох годин на добу навіть у похмуру погоду[3]. Крім того, марсохід мав 3 радіоізотопних елементи з кількома грамами плутонію-238 для підтримання необхідної температури в електронному блоці.

Зв'язок з Землею марсохід підтримував через посадкову станцію. Антена марсохода розрахована передавати дані на відстань до 0,5 км[5].

«Соджорнер» вивчає камінь «Йоги» спектрометром альфа-частинок.

Марсохід мав три камери — передню стереосистему і задню одинарну камеру. Альфа-протон-рентгенівський спектрометр (APXS) був практично ідентичний спектрометру, встановленому на космічному апараті «Марс-96». Прилад створено Інститутом досліджень Сонячної системи[de] Товариства Макса Планка в Ліндау і Чиказьким університетом, США[6], він був укомплектований джерелом випромінювання на основі кюрію-244 виробництва АТ «ДНЦ НДІАР»[ru][7][8][9]. Спектрометр міг визначати елементний склад порід Марса і пилу, за винятком такого елемента, як водень. Керування Соджорнером здійснювалося за допомогою 8-розрядного процесора Intel 80C85, що працює на частоті 2 МГц (продуктивність 0,1 MIPS)[5], обсяг оперативної пам'яті становив 512 КБ, також був твердотільний накопичувач на флеш пам'яті об'ємом 176 КБ. Програмне забезпечення марсохода могло створювати 3D-карти місцевості, виходячи зі стереознімків, створених за допомогою однієї з передніх стереокамер[10]. Автоматична система навігації робила знімки прилеглої місцевості, використовуючи одну з двох стереокамер. Після цього стереозображення перетворювалося на 3D-карти місцевості, які автоматично створювалися програмним забезпеченням ровера. Програмне забезпечення визначало ступінь прохідності, чи безпечна місцевість, висоту перешкод, щільність ґрунту і кут нахилу поверхні. З десятків можливих шляхів ровер вибирав найкоротший, найбезпечніший шлях до своєї мети. Потім, проїхавши від 0,5 до 2 м (в залежності від кількості перешкод на шляху), ровер зупинявся, аналізуючи перешкоди, розташовані неподалік. Весь процес повторювався, поки він не досягне мети або ж поки йому не накажуть зупинитися з Землі. Система безпеки Соджорнера — Rover Control Software, могла захоплювати по 20 точок на кожному кроці.

Моделі всіх успішних марсоходів у порівнянні: Соджорнер (найменший), Оппортьюніті/Спіріт (середній), К'юріосіті (найбільший).
Порівняння Соджорнера з іншими марсоходами
К'юріосіті Оппортьюніті/Спіріт Соджорнер
Запуск 2011 2003 1996
Маса, кг 899 174 10,6[11]
Розміри, в метрах, Д×Ш×В 3,1 × 2,7 × 2,1 1,6 × 2,3 × 1,5[12] 0,7 × 0,5 × 0,3
Енергія, кВт/сол 2.5-2,7 0,3—0,9[13] < 0,1[14]
Наукові інструменти 10[15] 5 4
Максимальна швидкість, см/с 4 5[16] 1[17]
Передача даних, МБ/добу 19-31 6-25[18] < 3,5[19]
Продуктивність, MIPS 400 20[20] 0,1[21]
Пам'ять, МБ 256[22] 128 0,5
Розрахунковий район посадки, км 20x7 80x12 200x100

Хід місії[ред. | ред. код]

Краєвид марсіанського горизонту, знятий передніми камерами «Соджорнера».
«Соджорнер» на 2 сол перебування на поверхні Марса (знімок камерою нерухомої марсіанської станції «Патфайндер»).

На поверхню Марса опустився 4 липня 1997 року в складі спускного апарата. Марсохід був розрахований на 7-сольну (сол — марсіанська доба) місію, з можливістю розширення до 30 сол[5]. Проте він працював протягом 83 сол, до того моменту, коли спускна станція «Патфайндер», що діяла як ретранслятор, вийшла з ладу (після чого ровер втратив можливість спілкуватися безпосередньо з Землею); останній контакт з нею відбувся о 10:23 UTC 27 вересня 1997 року[23], разом з цим зв'язок обірвався і з марсоходом, попри те, що він перебував у робочому стані. Місце останньої зупинки марсохода досі невідоме, майбутня камера Mars Geoscience Imaging at Centimeter-Scale (MAGIC), роздільність знімків якої буде 5 см на піксель, допоможе усунути цю прогалину[24].

Всього «Соджорнер» до втрати зв'язку подолав дистанцію приблизно 100 метрів[25].

Див. також[ред. | ред. код]

Примітки[ред. | ред. код]

  1. NASA Names First Rover to Explore the Surface of Mars — NASA
  2. а б в г Mars Microrover Power Subsystem. Jet Propulsion Laboratory (en). 1997-07-24. 
  3. а б A Description of the Rover Sojourner
  4. «Новости космонавтики» № 18/19, 1997. Статья «Mars Pathfinder»
  5. а б в NASA — Mars Pathfinder FAQ
  6. NASA — Mars Pathfinder Instrument Descriptions
  7. США для полетов на Марс потребовались российские изотопы кюрия-244. Lenta.ru. 2014-11-28. Процитовано 2019-02-14. 
  8. Источники кюрия-244 производства ГНЦ НИИАР будут использованы Индией для полетов на Луну. НИИАР. 2017-02-14. Процитовано 2019-02-14. 
  9. Росатом поможет Индии изучать Луну с помощью радиации. РИА Новости. 2017-02-13. Процитовано 2019-02-14. 
  10. B. Cooper — MFEX: Microrover Flight Experiment — NASA
  11. Mars Pathfinder/Sojourner. NASA. 2012-07-30. Процитовано https://web.archive.org/web/20140225022543/http://solarsystem.nasa.gov/missions/profile.cfm?Sort=Target&Target=Mars&MCode=Pathfinder&Display=ReadMore. 
  12. Mars Exploration Rover Landings. JPL. 2012-07-30. Процитовано https://web.archive.org/web/20120914115741/http://marsrover.nasa.gov/newsroom/merlandings.pdf. 
  13. NASA’s 2009 Mars Science Laboratory. JPL. 2011-06-05. 
  14. Pathfinder Mars Mission – Sojourner mini-rover. 2011-06-05. 
  15. Mars Science Laboratory: NASA Hosts Teleconference About Curiosity Rover Progess. Архів оригіналу за 2016-03-08. Процитовано 2019-12-02. 
  16. Spacecraft: Surface Operations: Rover. JPL. 2012-07-30. Процитовано https://web.archive.org/web/20130921053753/http://marsrover.nasa.gov/mission/spacecraft_rover_wheels.html. 
  17. Introduction to the Mars Microrover. JPL. 2012-07-30. Процитовано https://web.archive.org/web/20111021163712/http://mpfwww.jpl.nasa.gov/MPF/rovercom/rovintro.html. 
  18. Mars Exploration Rover Telecommunications. JPL. 2011-06-05. 
  19. The Robot Hall of Fame: Mars Pathfinder Sojourner Rover. robothalloffame.org. 2011-06-05. Процитовано https://web.archive.org/web/20071007211920/http://www.robothalloffame.org/mars.html. 
  20. Avionics Innovations for the Mars Exploration Rover Mission: Increasing Brain Power. JPL. 2012-07-30. Процитовано https://web.archive.org/web/20140225024348/http://marsrover.nasa.gov/technology/bb_avionics.html. 
  21. Institut für Planetenforschung Berlin-Adlershof. 2012-07-27. Процитовано https://web.archive.org/web/20160304140613/http://berlinadmin.dlr.de/Missions/pathfinder/about.shtml. 
  22. Mars Science Laboratory, Brains
  23. Mars Pathfinder — Welcome to Mars — Sol 86
  24. A. Ravine, et al. — GEOSCIENCE IMAGING AT CENTIMETER-SCALE (MAGIC) FROM ORBIT. (2012)
  25. Sojourner (en). Архів оригіналу за 2015-03-20. 
Acidalia PlanitiaAcidalia PlanitiaAlba MonsAmazonis PlanitiaAonia TerraArabia TerraArcadia PlanitiaArcadia PlanitiaArgyre PlanitiaElysium MonsElysium PlanitiaHellas PlanitiaHesperia PlanumIsidis PlanitiaLucas PlanumLyot CraterNoachis TerraOlympus MonsPromethei TerraRudaux CraterSolis PlanumTempe TerraTerra CimmeriaTerra SabaeaTerra SirenumTharsis MontesUtopia PlanitiaValles MarinerisVastitas BorealisVastitas Borealis
Інтерактивна графічна карта глобальної топографії Марса. Наведіть вказівник миші на карту, щоб побачити назви понад 25 основних географічних деталей, і клацніть, щоб перейти на відповідну сторінку про них (якщо така існує). Кольоризація цієї мапи відповідає висоті поверхні, і базується на даних, зібраних альтиметром MOLA, що на космічному апараті Mars Global Surveyor, NASA. червоним і рожевим позначені вищі точки (від +3 км до +8 км); жовтий — це нульова висота, а зелений та синій — найнижчі точки (аж до −8 км). Білий (>+12 км) та коричневий (>+8 км) — це найвищі точки поверхні Марса. Осями є широта й довгота; полюси не показано.
Beagle 2
Bradbury Landing
Deep Space 2
Mars 2
Mars 3
Mars 6
Mars Polar Lander
Challenger Memorial Station
Green Valley
Schiaparelli EDM lander
Carl Sagan Memorial Station
Columbia Memorial Station
Thomas Mutch Memorial Station
Gerald Soffen Memorial Station