Соджорнер (марсохід)
Соджорнер | |
---|---|
Основні параметри | |
Організація | NASA |
Дата запуску | 4 грудня 1996року 06:58:00 UTC |
Ракета-носій | Дельта-2 7925 D240 |
Космодром | 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°7′48″ пн. ш. 326°47′48″ сх. д. / 19.13000° пн. ш. 326.79667° сх. д., 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 — Постоялець) — марсохід космічного агентства НАСА, запущений у рамках програми Mars Pathfinder.
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 американської аболіціоністки та феміністки Соджорне Трус.
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 (ASEC).
Як акумулятор використовувалося з'єднання з трьох 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 Group[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].
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 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 флешпам'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 (залежно 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.
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 | 20 × 7 | 80 × 12 | 200 × 100 |
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 Mars Pathfinder, що діяла як ретранслятор, вийшла з ладу (після чого ровер втратив можливість спілкуватися безпосередньо із Землею); останній контакт з нею відбувся о 10:23 UTC 27 вересня 1997 року[23], водночас 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].
Загалом «Соджорнер» до втрати зв'язку подолав дистанцію приблизно 100 метрів[25].
- ↑ NASA Names First Rover to Explore the Surface of Mars — NASA
- ↑ а б в г Mars Microrover Power Subsystem. Jet Propulsion Laboratory (англ.). 24 липня 1997.
- ↑ а б A Description of the Rover Sojourner
- ↑ «Новости космонавтики» № 18/19, 1997. Статья «Mars Pathfinder»
- ↑ а б в NASA — Mars Pathfinder FAQ
- ↑ NASA — Mars Pathfinder Instrument Descriptions
- ↑ США для полетов на Марс потребовались российские изотопы кюрия-244. Lenta.ru. 28 листопада 2014. Процитовано 14 лютого 2019.
- ↑ Источники кюрия-244 производства ГНЦ НИИАР будут использованы Индией для полетов на Луну. НИИАР. 14 лютого 2017. Процитовано 14 лютого 2019.
- ↑ Росатом поможет Индии изучать Луну с помощью радиации. РИА Новости. 13 лютого 2017. Процитовано 14 лютого 2019.
- ↑ B. Cooper — MFEX: Microrover Flight Experiment — NASA
- ↑ Mars Pathfinder/Sojourner. NASA. 30 липня 2012. Процитовано https://web.archive.org/web/20140225022543/http://solarsystem.nasa.gov/missions/profile.cfm?Sort=Target&Target=Mars&MCode=Pathfinder&Display=ReadMore.
- ↑ Mars Exploration Rover Landings (PDF). JPL. 30 липня 2012. Процитовано https://web.archive.org/web/20120914115741/http://marsrover.nasa.gov/newsroom/merlandings.pdf.
- ↑ NASA’s 2009 Mars Science Laboratory (PDF). JPL. 5 червня 2011.
- ↑ Pathfinder Mars Mission – Sojourner mini-rover (PDF). 5 червня 2011.
- ↑ Mars Science Laboratory: NASA Hosts Teleconference About Curiosity Rover Progess. Архів оригіналу за 8 березня 2016. Процитовано 2 грудня 2019. [Архівовано 2016-03-08 у Wayback Machine.]
- ↑ Spacecraft: Surface Operations: Rover. JPL. 30 липня 2012. Процитовано https://web.archive.org/web/20130921053753/http://marsrover.nasa.gov/mission/spacecraft_rover_wheels.html.
- ↑ Introduction to the Mars Microrover. JPL. 30 липня 2012. Процитовано https://web.archive.org/web/20111021163712/http://mpfwww.jpl.nasa.gov/MPF/rovercom/rovintro.html.
- ↑ Mars Exploration Rover Telecommunications (PDF). JPL. 5 червня 2011.
- ↑ The Robot Hall of Fame: Mars Pathfinder Sojourner Rover. robothalloffame.org. 5 червня 2011. Процитовано https://web.archive.org/web/20071007211920/http://www.robothalloffame.org/mars.html.
- ↑ Avionics Innovations for the Mars Exploration Rover Mission: Increasing Brain Power. JPL. 30 липня 2012. Процитовано https://web.archive.org/web/20140225024348/http://marsrover.nasa.gov/technology/bb_avionics.html.
- ↑ Institut für Planetenforschung Berlin-Adlershof. 27 липня 2012. Процитовано https://web.archive.org/web/20160304140613/http://berlinadmin.dlr.de/Missions/pathfinder/about.shtml.
- ↑ Mars Science Laboratory, Brains
- ↑ Mars Pathfinder — Welcome to Mars — Sol 86
- ↑ A. Ravine, et al. — GEOSCIENCE IMAGING AT CENTIMETER-SCALE (MAGIC) FROM ORBIT. (2012)
- ↑ Sojourner (англ.). Архів оригіналу за 20 березня 2015. [Архівовано 2015-03-20 у Wayback Machine.]