Илюстрация на художника на роувъра Spirit Mars на НАСА. Духът и неговият близнак, Opportunity, кацнаха на Червената планета през януари 2004 г.
(Изображение: © НАСА / JPL)
Spirit е един от двата марсохода, които НАСА пусна през 2003 г. като част от мисията на Mars Exploration Rover (MER) на 800 милиона долара. Духът пристигна на Червената планета през януари 2004 г., натоварен със задачата да разбере дали животът може да съществува на Марс, да научи за сегашния и миналия климат на Червената планета и да характеризира марсианската геология.
Обещаната гаранция за Spirit беше 90 марсиански дни, или соли, но роувърът свърши с повече от 2200 сол или 2266 земни дни. Духът спря да общува със Земята на 22 март 2010 г., след като се заби в пясъчен капан. (Twin rover на Spirit, Opportunity, работеше до юни 2018 г., докато не успя да зарежда батериите си поради прашна буря. НАСА обяви Oppy за мъртъв през февруари 2019 г.)
Проучванията на Спирт предоставиха на учените забележителен поглед върху ранната и мокра история на Марс.
Много скоро след кацането си, Spirit намери обширни доказателства за карбонат и хематит, минерали, които са свързани с водна среда. Роувърът преодоля многобройни технически затруднения (включително дефектно колело) и достави научни данни обратно на Земята за шест години.
Но имаше едно препятствие, което Духът не можа да преодолее: неочакван пясъчен капан. НАСА прекара седмици в опити да помогне на робота да стигне до по-безопасна земя, но направи малко напред. В капан, роувърът в крайна сметка спря да предава информация обратно на Земята на 22 март 2010 г.
Роувърът остави след себе си пътечка от научна информация за историята на Марс. Той също проправи пътя за следващ по-здрав роувър: Любопитство, роувър, фокусиран върху търсенето на обитаема среда на Червената планета. Любопитството е пътеписецът за новия роувър Марс 2020, който ще търси знаци от древния живот.
Следвайки водата
Spirit е един от набор от космически кораби във втората вълна на НАСА за изследване на Марс. Агенцията изпрати няколко мисии на Марс през 60-те и 70-те години на миналия век, но спря, след като десантите на викингите 1 и викингите 2 не върнаха окончателни доказателства за сегашния или миналия живот.
Според агенцията интересът към Марс е бил възбуден през 80-те и 90-те години на миналия век, когато изследователите на Земята са открили микроби, които не само оцеляват, но и процъфтяват, в екстремните среди на подводни вулканични отвори. Това откритие беше вълнуващо, защото снимки на викинги показаха възможни доказателства, че в миналото районът е имал вода.
НАСА изпрати на планетата през 1996 г. глобалния геодезист на Марс (MGS), за да очертае възможни водни обекти, а през 1997 г. агенцията изпрати мисията на марсоход Pathfinder и Sojourner на повърхността на Марсиан с голям научен успех, тъй като откри кръгли скали, които вероятно са били оформени от водата в древното минало.
Откритието предизвика интерес към повече марсоходци и през януари 2004 г. НАСА пусна Spirit and Opportunity. По-официално известни като Mars Exploration Rovers, машините получиха имената си от 9-годишната Софи Колис, която беше победител в конкурса за именуване.
Духът и възможността носеха голяма колекция от научно оборудване. Инструментите на всеки ровер включваха панорамна камера, микроскопичен образ, инженерни камери, три спектрометра, скално абразивно средство и магнитна решетка. Роувърите също имаха малка ръка, която им позволяваше да получат снимки отблизо и данни за интересни научни цели.
Отивам за Гусев
Отнеха две години преговори за учени и инженери да се споразумеят за местата за кацане на „Възможност и дух“. "Местата, които са най-привлекателни за учените (например страната на скала, върху която историята на планетата е записана в слоеве от утаечна скала), често са най-плашещи за инженерите, натоварени с безопасността на робота", пише НАСА за процеса.
Възможността насочи равнина, наречена Meridiani Planum, базирана на слой хематит, който MGS забеляза отгоре. Хематитът е железен оксид, който често се образува във вода. И както се оказа, Opportunity намери много хематит на повърхността.
Дестинацията на Spirit беше Кратер Гусев, който обхваща област, по-голяма от Кънектикът. От снимки на MGS учените подозираха, че кратерът е държал вода в древното минало. Гусев е бил изкопан от астероид или комета, които са засегнали планетата още преди 4 милиарда години.
Spirit беше първият от двата гребци, които напуснаха Земята. Той взриви с ракета Delta II 7925 от нос Канаверал, Флорида, на 10 юни 2003 г. и направи последното си спускане към Марс седем месеца по-късно, на 4 януари 2004 г.
След като щракне отворен парашут, роувърът се придвижва към повърхността в пашкул въздушни възглавници, търкаляйки се безопасно, за да спре на повърхността - точно в целта в Гусев. Възможността също кацна безопасно и на точното място, на 25 януари.
Рестартирайте, вода и колела
Духът все още седеше в кацателната му черупка, когато забелязва първия възможен знак на вода в далечината: карбонат, който често се образува във влажна среда. „Дойдохме да търсим карбонати“, казва в изявление Фил Кристенсен, един от учените за мисията. "Имаме ги. Ще ги гоним."
Но след седмица Дух изпадна в затруднение. Той временно спря изпращането на данни от повърхността на 21 януари 2004 г. Дни по-късно НАСА установи, че компютърът на роувъра непрекъснато се рестартира поради софтуерна грешка; тя се рестартира повече от 60 пъти за три дни.
Агенцията стабилизира ровера през февруари 2004 г. Тогава, през март, Spirit удари джакпот: вулканична скала, чиято композиция загатна за воднисто минало.
Три месеца по-късно НАСА се изненада, когато Дух се натъкна на хематит, добавяйки доказателства за възможността за вода в околната среда. Възможност също намери хематит на мястото му за кацане на половината път от Марс.
Към края на 2005 г. Духът се изкачил в близост до забележителността Хъб Хил, за да разгледа пейзажа около него. Това беше първият път, когато роувър се изкачи на хълм на друга планета.
Районът е свидетелство за ранната история на насилието на Марс, каза НАСА. "Имаме тази драматична топография, покрита с пясък и ронливи камъни; тогава, толкова често, малко прозорче в основата отдолу", казва Стив Сквирес, планетарен учен от университета Корнел и главен изследовател на научните инструменти на роувъра, каза. в изявление.
Едно от колелата на Spirit спря да работи през март 2006 г., докато роувърът караше към склона, за да получи достатъчно слънчева светлина, за да издържи зимата. Операторите на НАСА отново на Земята влачеха дистанционно колелото зад ровера, бавно движейки се Дух един час на ден, когато силата на слънцето позволява. Spirit безопасно пристигна на местоназначението си през април 2006 г.
Местоположението се оказа добро място за спиране, като роувърнамерени водно променени минерали наблизо, когато възобнови дейността си в края на 2006 г.
По-късни години на Марс
Въпреки механичните и марсиански предизвикателства, Spirit пропътува 7,8 километра през годините си на Марс - повече от десетина пъти разстоянието, което НАСА планира да премине роувърът.
Всъщност неизправното колело в крайна сметка се оказа полезно за мисията: През март 2007 г. НАСА обяви, че роувърът е взривил почвата със следи от сяра и вода в нея, което предполага, че може да се изпарят извори или вулканични отвори.
С течение на годината Дух откри мястото на възможен вулканичен изблик и оцеляобширна прашна буря, Друга буря в края на 2008 г. намали силата на Spirit до съответните нива, но роувърът се изтегли.
Марсианските ветрове изчистиха част от праха през февруари 2009 г. През април компютърът на Spirit започна да рестартира отново проблеми, с периоди на това, коетоНАСА описа като "амнезия." Роувърът започна да шофира отново, тъй като НАСА работи за отстраняване на проблема, но след това се натъкна на още по-лош проблем: потъващ пясък. На 23 април 2009 г. роувърът неочаквано проби кората в по-мек пясък и не можа да излезе отново.
НАСА прекарваше месеци в пускане на симулации и изпращане на команди до многожилния роувър, но агенцията също събираше данни, докато роувърът беше на мястото си. Служители на НАСА с удоволствие видяха пясък с базалт, сулфат и силициев диоксид в него - данни, разкрити на роувъра, докато се опитваше да излезе от капана си. Едно изявление на НАСА нарече местоположението, наречено Троя, "едно от най-интересните места, на които Духът е бил".
На 31 декември 2009 г. НАСА изчисли, че може да няма достатъчно мощност, за да може роверът да издържи зимата. Последната комуникация на Spirit дойде на 22 март 2010 г. и роувърът остана безмълвен, докато НАСА прекарваше месеци в приветствие.
„Оценките на инженерите през последните месеци показват много ниска вероятност за възстановяване на комуникацията с Spirit“, заявиха служители на НАСА в изявление от 24 май 2011 г. Във всеки случай космическите активи, използвани за търсене на Spirit, скоро ще са необходими за Предстоящият Mars Rover на НАСА, Curiosity. През този месец НАСА приключи усилията си да достигне Spirit.
Наследство на Духа
Докато Spirit спираше комуникацията със Земята през 2010 г., нейният близнак, Opportunity, стигна далеч отвъд това. Възможността продължи да работи добре и през 2018 г. - приблизително 14,5 години след датата на кацане, - но бе заседнала на повърхността поради прашна буря през юни 2018 г.
Както възможностите, така и духът са големи в естрадата на НАСА. И двата гребци показаха на света как добрият инженеринг и наука могат да разкрият невероятна и ценна информация, като например обширните доказателства за водата на Червената планета.
Опитът на НАСА с роувъри беше полезен с по-новия роувър Curiosity, който пристигна на повърхността на Марс през 2012 г. и изучава историята на обитаемата среда и водата в Гале Кратер и планината Шарп (Aeolis Mons). Операторите използват научната работа на Spirit and Opportunity, за да информират за ходовете на Curiosity. Например, Curiosity може да усети, когато е в пясъчна зона и е програмиран да спре и да помоли своите оператори на Земята за помощ.
Марсоходът на НАСА Марс 2020 ще търси органика и други доказателства за древния живот на повърхността на Марсиан. Едно от потенциалните му площадки за кацане беше Кратер Гусев, където гребецът „Дух“ посрещна смъртта си.
„Откритието, че тук текат горещи извори [Кратер Гусев], е главно постижение на Марса за проучване на Марс, Дух“, заявиха служители на НАСА, описвайки потенциалните места за кацане. (Екипът през 2020 г. в крайна сметка избере различен обект за мисията - Jezero Crater, който е домакин на делта на реката в древното минало.)
Spirit остава важна мисия за НАСА, защото роувърът показа присъствието на вода на Марс и помогна да положи основите за бъдещите мисии на Марс.
