«Кьюриосити» (MSL)


26 ноября 2011 года 15:02:00 - старт
6 августа 2012 года 05:17 - посадка на Марс
15 августа 2012 года - начаты проверки инструментов
29 августа 2012 года - ровер начал движение
27 сентября 2012 года НАСА объявило, что «Кьюриосити» обнаружил намеки на древнее русло реки
27 октября 2012 года «Кьюриосити» провела свой первый дифракционный анализ марсианской почвы
3 декабря 2012 года - НАСА объявило о результатах первого обширного анализа почвы
март 2013 года НАСА предположило, что кратер Гейл когда-то был пригоден для микробной жизни
28 февраля 2013 года во флэш-памяти активного компьютера ровера возникла проблема
19 марта 2013 года - переход на резервный компьютер
февраль 2013 года - первое сверление камня
19 мая 2013 года - сверление глубиной около 6,6 сантиметров
начало июля 2013 года - «Кьюриосити» покинул район Гленелга и начал движение к горе Шарп.
17 июля 2013 года - с начала посадки пройден 1 км
19 сентября 2013 года - ученые сообщили, что на Марсе может быть метаногенная микробная активность
7 ноября 2013 года - перешёл в безопасный режим, не работал 3 дня
17 ноября 2013 года - ложная проблема с напряжением, остановлена работа на несколько дней
5 декабря 2013 года - лазерный инструмент сделал свой 100 000-й выстрел
май 2014 года - третье сверление
август 2014 года - ровер собирался провести четвертое сверление, но оно отменено (камень неустойчив)
11 сентября 2014 года - ровер прибыл на склоны горы Шарп (или Эолис Монс), в 6,9 километрах от места посадки
24 сентября 2014 года - сверление на 6,7 см
16 декабря 2014 года - найдена органика
конец января 2015 года - ровер использовал новую технику сверления с низким ударным уровнем
24 февраля 2015 года - 6-е сверление
16 апреля 2015 года - преодолел 10-километровую отметку
12 августа 2015 года - завершил работу на перевале Мариас
29 сентября 2015 года - 8-е сверление глубиной 65 мм
октябрь 2015 года - подтвердил наличие в прошлом водяных озёр
декабрь 2015 года - «Кьюриосити» приступил к изучению песчаных дюн в Баньольдских дюнах
начало марта 2016 года - «Кьюриосити» поднялся на плато Naukluft в нижней части горы Шарп и оказался на очень пересеченной и труднодоступной местности
2 июля 2016 года - перешел в безопасный режим ожидания, его смогли вернуть его к нормальной работе через неделю
1 октября 2016 года - «Кьюриосити» начал вторую двухлетнюю расширенную миссию, продолжая исследования нижней части горы Шарп
1 декабря 2016 года - ровер не выполнил команды для сверления, неисправность
март 2017 года - загружено новое программное обеспечение

Сиддики:
Научные инструменты:
1. мачта камеры (Mastcam)
2. Марсианская линза (MAHLI)
3. Марсианский спускаемый аппарат (MARDI)
4. альфа-рентгеновский спектрометр (APXS)
5. химия и камера (ChemCam)
6. химия и минералогия рентгеноструктурный/рентгенофлуоресцентный прибор (CheMin)
7. анализ проб в наборе приборов Mars (SAM)
8. детектор радиационной оценки (RAD )
9. динамическое альбедо нейтронов (DAN )
10. роверная станция мониторинга окружающей среды (REMS)
11. Марс научной лаборатории спуска и посадки прибором (MEDLI)
Результаты: Научная лаборатория Марса (MSL), являющаяся частью программы НАСА по исследованию Марса, состоит из большого (899 кг) ровера, называемого «Кьюриосити», и ступени спуска «небесный кран», чтобы опустить марсоход на поверхность Марса. Оба были закреплены внутри аэроснаряда для входа в марсианскую атмосферу. Основная цель миссии - оценить, была ли когда-нибудь на Марсе среда, благоприятная для жизненных форм, таких как микробы. Для этого «Кьюриосити» несет самый совершенный набор инструментов, когда-либо отправленных на поверхность Марса. Ровер разработан, чтобы копать грунт и камни и исследовать их формирование, структуру и химический состав, чтобы искать химические строительные блоки жизни (углерод, водород, азот, кислород, фосфор и серу). «Кьюриосити» может путешествовать до 90 метров в час на своей шестиколесной системе амортизаторов и питается от радиоизотопной системы для выработки энергии за счет тепла радиоактивного распада плутония, что обеспечивает срок службы, по крайней мере, полного марсианского года (687 земных дней). Операции «Кьюриосити» в значительной степени зависят от возможностей орбитальной связи "Марс Одиссей" и "MRO". Робот был назван ««Кьюриосити»» после общенационального студенческого конкурса, в котором участвовало более 9 000 участников. Победившая работа была представлена Кларой Ма, ученицей шестого класса из начальной школы Санфлауэр в Ленексе, штат Канзас. Расходы «Кьюриосити», оцениваемые более чем в 1 млрд. долл. США, а также двухлетняя задержка с его запуском привели к установлению более строгих требований для поддержания базовых затрат и базовых графиков для будущих миссий. После запуска Atlas V 541 (с двигателем российского RD-180), MSL был доставлен на орбиту 165 х 324 километра вокруг Земли с наклоном 35,5°. В 15:33 верхняя ступень "Центавра" включилась, чтобы послать полезную нагрузку - траекторный модуль и MSL - по траектории к Марсу. В MSL использовался уникальный профиль входа, спуска и посадки (EDL), разработанный для учета того факта, что марсианская атмосфера слишком тонкая для обычных парашютов и стандартного аэробрейкинга, но слишком толстая для замедления ракетами. Относительно тяжелый вес MSL, намного тяжелее, чем когда-либо, приземлился на Марс, поставил перед инженерами серьезные проблемы. EDL, используемый MSL, был полностью автономным без вмешательства с Земли и включал четыре отдельных этапа: управляемый вход, спуск с парашютом, спуск с механическим приводом и посадку "Небесного крана", и все это заняло всего 7 минут 6 августа 2012 года. Направляемому входу в атмосферу помогли небольшие ракетные импульсы, которые сузили посадочный эллипс для MSL до площади 20 х 7 км. Снизившись до М=1.7, КА развернул сверхзвуковой парашют (похожий на те, что были у Viking, Mars Pathfinder и MER). Тепловой экран (от аэроблока) был затем отброшен, и на высоте около 1,8 км, со скоростью до 100 метров в секунду модуль снижения с «Кьюриосити» под ним был выпущен из аэродинамической оболочки, и восемь гидразиновых реактивных двигателей с регулируемой тягой запустились, чтобы еще больше замедлить полезную нагрузку, пока «Кьюриосити» будет медленно опускаться с блоком спуска с помощью 7,6-метрового троса, известного как система небесного крана.


Это изображение было получено марсоходом «Кьюриосити» НАСА на поверхности Марса 30 октября 2016 года. Снимок сделан камерой Mast Camera (Mastcam), на которой изображен объект с гладкой поверхностью размером с мяч для гольфа, который неофициально назывался «Яичная скала». Сетка блестящих точек, видимых на объекте, была получена в результате лазерных импульсов, генерируемых прибором «Кьюриосити» Chemistry and Camera (ChemCam).
Затем ровер был осторожно опущен на поверхность в 05:17 6 августа 2012 года. Спустя всего 2 секунды после приземления ровера, ступень небесного крана/спуска была освобождена, улетела и разбилась на расстоянии около 650 метров. «Кьюриосити» приземлился в кратере Гейл, диаметром 154 километра, возраст которого оценивается в 3,5–3,8 миллиарда лет. Точные координаты посадки: 4,5895° ю.ш. / 137,4417° в.д. НАСА назвало место посадки Брэдбери в честь Рэя Брэдбери (1920–2012), автора книги «Марсианские хроники». 15 августа «Кьюриосити» начал первоначальные проверки инструментов и мобильности (включая тест лазера на скале с использованием инструмента ChemCam 19 августа). Марсоход начал свою первую поездку 29 августа, и ему понадобилось около двух месяцев, чтобы медленно пересечь около 400 метров на восток до места под названием Гленелг. Осенью 2012 года «Кьюриосити» обнаружил несколько интересных пород, которые он исследовал с использованием инструментов MAHLI и APXS. Территория под названием «Рокнест» была также определена как зона для проверки совка на манипуляторе ровера. 27 сентября 2012 года НАСА объявило, что «Кьюриосити» обнаружил намеки на древнее русло реки, что указывает на то, что на Марсе мог быть «сильный поток» воды. 27 октября 2012 года «Кьюриосити» провела свой первый дифракционный анализ марсианской почвы, а 3 декабря НАСА объявило о результатах первого обширного анализа почвы «Кьюриосити», который выявил присутствие молекул воды, серы и хлора. Небольшие количества обнаруженного углерода не могли быть должным образом получены и могли быть вызваны загрязнением прибора. Более убедительно, в марте 2013 года НАСА объявило данные от ровера (основанные на расследовании так называемой породы «Джон Кляйн») и предположило, что кратер Гейл когда-то был пригоден для микробной жизни.
Результат дальнейшего анализа показал наличие воды, диоксида углерода, диоксида серы и сероводорода. Что касается работы ровера, то 28 февраля 2013 года во флэш-памяти активного компьютера ровера возникла проблема, которая заставила компьютер перезагрузиться в цикле. В результате операторы переключились на резервный компьютер, который начал функционировать 19 марта. После бурения камня в феврале, «Кьюриосити» пробурил свой второй камень («Камберленд») 19 мая 2013 года, сделав отверстие глубиной около 6,6 сантиметров и доставив материал к своим лабораторным приборам. В начале июля 2013 года «Кьюриосити» покинул район Гленелга и начал долгий путь к главному пункту назначения миссии - горе Шарп. Длительная поездка 17 июля в 38 метров означала, что «Кьюриосити» теперь преодолел 1 километр с момента приземления. Поскольку «Кьюриосити» продолжал приближаться к горе Шарп, НАСА объявило о дальнейших открытиях. 19 сентября 2013 года ученые обнаружили, что данные из «Кьюриосити» образцов атмосферы, взятых шесть раз с октября по июнь 2012 года, подтвердили, что в марсианской среде не хватает метана, что говорит о малой вероятности того, что на Марсе может быть метаногенная микробная активность в данное время. В конце года, 7 ноября, ровер внезапно вернулся в «безопасный режим» (по-видимому, из-за ошибки программного обеспечения), но операторы в течение трех дней восстановили ровер, чтобы возобновить штатные наземные операции. Позже, 17 ноября, возникла ложная проблема с напряжением, которая приостановила работу на несколько дней. К 5 декабря лазерный инструмент ровера ChemCam использовался для более чем 100 000 выстрелов в более чем 420 различных каменных или грунтовых целей. В течение следующих нескольких месяцев, «Кьюриосити» прислал много впечатляющих изображений (включая Землю в марсианском ночном небе). Одно изображение, присланное в апреле 2014 года, показало и Цереру, и Весту. В мае 2014 года «Кьюриосити» в третий раз проделал трещину в песчаниковой плите («Винджана»), на этот раз в путевой точке на пути к долгосрочному пункту назначения миссии на нижних склонах горы Шарп. 5 августа 2014 года «Кьюриосити» преодолела двухлетнюю отметку на Марсе, уже намного превзойдя свои первоначальные цели. В августе 2014 года «Кьюриосити» собирался провести свой четвертый эксперимент по бурению, но планировщики миссий решили не делать этого в последнюю минуту, так как считалось, что камень («Бонанза Кинг») недостаточно устойчив. Наконец, 11 сентября 2014 года «Кьюриосити» прибыл на склоны горы Шарп (или Эолис Монс), теперь в 6,9 километрах от места посадки. Менее чем через две недели, 24 сентября 2014 года, ударная дрель ровера была использована для бурения около 6,7 сантиметров в обнажении базального слоя на горе Шарп и сбора первого образца порошкообразных пород от его конечной цели. Возможно, самое поразительное объявление о миссии было сделано 16 декабря 2014 года, когда ученые НАСА объявили, что «Кьюриосити» окончательно определила первый случай органических молекул на Марсе. Они были найдены в пробуренном образце аргиллита в кратере Гейл. Хотя они могут быть из организмов, это больше напоминают вещество из пыли и метеоритов, которые упали на планету.



На этом низкоугольном автопортрете марсохода «Кьюриосити» НАСА показан ровер в том месте, откуда он двинулся, чтобы просверлить каменную цель, называемую «оленьей кожей». Яркий порошок, полученный в результате этой операции, проведенной 30 июля 2015 года, можно увидеть на переднем плане.


На этой табличке на борту «Кьюриосити» стоят подписи нескольких официальных лиц США, в том числе президента Барака Обамы и вице-президента Джо Байдена. Снимок был получен марсоходом для съемки на марсоходе (MAHLI) 19 сентября 2012 года, в день Марсохода на Красной планете.

В то же время новые данные показали, что в последнее время произошел всплеск в десять раз, а затем в марсианской атмосфере уменьшилось содержание метана, который все еще очень мал. «Кьюриосити» было видно на фотографии, сделанной 13 декабря 2014 года камерой HiRISE на борту Mars Reconnaissance Orbiter (MRO); изображение ясно показало ровер, когда он осматривал часть базального слоя горы Шарп внутри кратера Гейл. На более позднем изображении от 8 апреля 2015 года также очень отчетливо видно «Кьюриосити» на нижнем склоне горы Шарп. В конце января 2015 года «Кьюриосити» использовала новую технику бурения с низким ударным уровнем для сбора образца порошка из каменной мишени под названием Mojave 2. Предварительные результаты (на основе анализа с помощью инструмента CheMin) позволили предположить более кислые свойства в виде ярозита, чем предыдущие пробуренные образцы. 24 февраля «Кьюриосити» в шестой раз использовала свое сверло, на этот раз для сбора образца порошка из скалы, известной как Телеграфный пик, который находится в верхней части Холмов Пахрамп (также на месте двух предыдущих экспериментов по бурению). Три дня спустя «Кьюриосити» испытал так называемое «действие защиты от сбоев», которое не давало роботу передавать образец материала между устройствами из-за «неравномерности» электрического тока. После серии испытаний, проведенных в начале марта, планировщики миссий наконец-то направили манипулятор, чтобы возобновить свою работу 11 марта и доставить образец в аналитический прибор CheMin. Позже в марте ученые опубликовали результаты (в трудах Национальной академии наук) из набора инструментов SAM, которые впервые показали наличие азота на поверхности Марса, выделяющегося при нагревании марсианских отложений. Азот, который НАСА назвало «биологически полезным», находился в форме оксида азота, возможно, выделяющегося при расщеплении нитратов. Это открытие усилило аргумент, что древний Марс мог быть «пригоден для жизни». 16 апреля «Кьюриосити» преодолел 10-километровую отметку в своих путешествиях, когда он прошел через ряд неглубоких долин между Pahrump Hills и Logan Pass, его следующим научным направлением. «Кьюриосити» возобновил полную работу после периода ограниченной активности в течение большей части июня, когда Марс прошел почти позади Солнца (относительно Земли). В конце июля ровер обнаружил необычную породу в цели под названием Элк, в которой неожиданно высокий уровень кремнезема, что указывает на условия, подходящие для сохранения древнего органического материала. 12 августа 2015 года «Кьюриосити» наконец-то завершил свою работу на перевале Мариас, где он находился с мая, и где он пробурил каменную цель по имени Бакскин и обнаружил камни с высоким содержанием кремнезема и водорода. Затем он направился вверх и на юго-запад до горы Шарп.


Внизу (толстый вертикальный стержень) видна станция мониторинга окружающей среды (REMS), построенная Центром Астробиологии (CAB) в Мадриде, Испания. Карандашоподобным инструментом, торчащим слева, является Boom 1, в котором размещен набор инфракрасных датчиков для измерения интенсивности инфракрасного излучения, испускаемого грунтом. Большая структура в верхней части включает в себя Mastcam (Mast Camera) и белые прямоугольные инструменты ChemCam (Chemistry & Camera).
Намного позже, в июне 2016 года, ученые опубликовали результаты исследования Бакскина, отметив, что рассматриваемым кремнеземистым минералом был тридимит, материал, обычно связанный с кремниевым вулканизмом. Продолжая исследования на горе Шарп, 29 сентября 2015 года «Кьюриосити» пробурил свою восьмую (и пятую) на горе Шарп) скважину глубиной 65 мм в скале, известной как Большое небо, в рамках эксперимента по анализу марсианских пород в обеих областях наборами инструментов CheMin и SAM. Новые результаты исследования «Кьюриосити», опубликованные в октябре 2015 года, подтвердили, что миллиарды лет назад на Марсе были определенно водяные озера. Ученые определили, что вода могла отложить осадок в кратере Гейл, и осадок был отложен в виде слоев, которые сформировали фундамент для горы Шарп, горы в центре Гейла. В конце года, в декабре 2015 года, «Кьюриосити» приступил к тщательному изучению (и дал впечатляющие изображения) темных песчаных дюн высотой до двух этажей, расположенных в Баньольдских дюнах, полосе вдоль северо-западной стороны горы Шарп. В течение последующих нескольких недель ровер взял несколько образцов из дюны Самиба, которые были отсортированы по размеру зерна для более тщательного изучения. Переходя от дюн в начале марта, «Кьюриосити» поднялся на плато Naukluft в нижней части горы Шарп, в результате чего он оказался на очень пересеченной и труднодоступной местности, порода которой была сформирована в результате длительных периодов ветровой эрозии. Здесь ровер продолжал брать образцы сверлом (его 10-е и 11-е). 2 июля 2016 года «Кьюриосити» неожиданно перешел в безопасный режим ожидания, но его смогли вернуть его к нормальной работе через неделю. Причиной первоначального перехода в безопасный режим стало «несоответствие» программного обеспечения в определенном режиме, включающее запись изображений из памяти некоторых камер в файлы на главном компьютере ровера. Среди многих тысяч изображений, возвращенных «Кьюриосити», некоторые из самых зрелищных были из области Мюррея Бютта в нижней части горы Шарп. По словам ученого проекта «Кьюриосити» Эшвина Васавады, на цветных изображениях были видны прекрасные виды, мало чем отличающиеся от «юго-западной части американской пустыни». «Кьюриосити» начал вторую двухлетнюю расширенную миссию 1 октября 2016 года, продолжая исследования нижней части горы Шарп. В этот момент ровер прислал более 180 000 изображений на Землю; НАСА объявило, что миссия «уже достигла своей главной цели - определить, предлагал ли район посадки условия окружающей среды, благоприятные для микробной жизни». Вскоре после этого инженеры прекратили использование манипулятора ровера, взяв седьмую пробу года. 1 декабря команда «Кьюриосити» обнаружила, что ровер не выполнил команды для бурения; очевидно, ровер обнаружил неисправность в «механизме подачи сверла», который должен был удлинить манипулятор до касания каменной цели. Эта проблема оставалась нерешенной до мая 2018 года, когда новый метод «ударного» бурения наконец открыл путь для дальнейшего использования инструмента. Несмотря на проблему с тренировкой, «Кьюриосити» вновь исследовал активные песчаные дюны (так называемые дюны Баньольда). По состоянию на 23 февраля 2017 года «Кьюриосити» проехал 15,63 километра с момента приземления. К этому времени инженерам НАСА стало ясно, что зацепы на колесах «Кьюриосити» понесли ущерб, ставя под угрозу способность колес выдерживать вес ровера. Повреждение только трех зацепов (или «гроузеров») указывает на то, что срок службы колеса достиг 60%. Уроки повреждения колес «Кьюриосити» будут играть важную роль в дизайне будущих марсоходов. В марте 2017 года контроллеры JPL загрузили программное обеспечение для контроля тяги, которое помогло роверу регулировать скорость колеса в зависимости от скал, по которым он поднимается. Алгоритм контроля тяги использует данные в реальном времени для изменения скорости вращения колеса, тем самым снижая давление от камней. «Вооружившись» новым программным обеспечением, в июле «Кьюриосити» начал кампанию по изучению горного хребта на нижней горе Шарп, неофициально называемого хребтом Вера Рубин, в честь недавно ушедшей астронома Веры Флоренс Купер Рубин (1928–2016). Считалось, что гряда богата оксидом железа, известным как гематит, который может образовываться во влажных условиях. Два месяца спустя ровер начал крутое восхождение к вершине хребта. 17 октября 2017 года, впервые за 10 месяцев, ровер осторожно прикоснулся своей пробоотборной установкой к поверхности породы. Хотя до возобновления полномасштабных буровых работ на марсианской поверхности оставалось еще несколько месяцев, этот и последующие испытания позволили наземным операторам испытать методы, в том числе использовать движение манипулятора-робота непосредственно для продвижения выдвинутого долота в скалу, тем самым работая вокруг механической проблемы, которая приостановила буровые работы. НАСА предприняло несколько значительных попыток вовлечь публику в миссию «Кьюриосити». В третью годовщину высадки на Марс в августе 2015 года Агентство предоставило два онлайн-инструмента для привлечения общественности. Mars Trek - это бесплатное веб-приложение, которое обеспечивает высококачественную визуализацию планеты, полученную в результате 50-летнего исследования НАСА Марса, в то время как «Кьюриосити» был платформой, позволяющей зрителям испытывать трехмерное движение по поверхности Марса на основе данные из «Кьюриосити» и MRO. Во время третьей годовщины «Кьюриосити» на Марсе, в августе 2016 года, NASA также выпустило игру для социальных сетей Mars Rover, предназначенную для мобильных устройств, где пользователи могут водить марсоход по марсианской местности и зарабатывать очки.