Kunstniku illustratsioon NASA Spirit Marsi roverist. Vaim ja tema kaksik, vastandlikkus, maandusid Punasele planeedile 2004. aasta jaanuaris.
(Pilt: © NASA / JPL)
Spirit on üks kahest Marsi teekonnast, mille NASA käivitas 2003. aastal agentuuri 800 miljoni dollarise Mars Exploration Roveri (MER) missiooni osana. Spirit saabus Punasele planeedile 2004. aasta jaanuaris, tema ülesandeks on välja mõelda, kas Marsil võis kunagi elu olla, õppida Punase planeedi praegust ja mineviku kliimat ning iseloomustada Marsi geoloogiat.
Lubatud garantii Spiritile oli 90 marsi päeva ehk sooli, kuid rover kestis üle 2200 sooli ehk 2266 maapäeva. Vaim lakkas suhtlemast Maaga 22. märtsil 2010, pärast seda, kui see takerdus liivapüünisse. (Spiriti kaksikveerukomplekt Opportunity töötas kuni 2018. aasta juunini, kuni tolmutormi tõttu ei saanud ta akusid laadida. NASA kuulutas Oppy surnuks veebruaris 2019.)
Vaimu avastused pakkusid teadlastele tähelepanuväärse pilgu Marsi varasesse ja niiskesse ajalukku.
Varsti pärast maandumist leidis Spirit ulatuslikke tõendeid karbonaadi ja hematiidi, mineraalide kohta, mis on seotud veekeskkonnaga. Rover ületas arvukad tehnilised probleemid (sealhulgas vigase ratta) ja edastas kuue aasta jooksul teaduslikud andmed Maale.
Kuid oli üks takistus, mida vaim ei suutnud ületada: ootamatu liivapüünis. NASA veetis nädalaid, et aidata robotil pääseda turvalisemale maapinnale, kuid liikus vähe edasi. Lõksus olev rover lõpetas teabe edastamise Maale 22. märtsil 2010.
Rover jättis maha teadusliku teabe Marsi ajaloo kohta. See sillutas teed ka kindlama roveri järgimiseks: uudishimu - rover, kes keskendus Punasel planeedil elamiskõlblike keskkondade otsimisele. Uudishimu on tee uue marsruudi Mars 2020 jaoks, mis otsib muistse elu märke.
Pärast vett
Vaim on üks kosmosesõidukite komplektist NASA teisel Marsi uurimise lainel. Agentuur saatis 1960. ja 1970. aastatel mitu missiooni Marsile, kuid pausi järel pärast seda, kui Viking 1 ja Viking 2 maandurid ei toonud tagasi lõplikke tõendeid praeguse ega varasema elu kohta.
Agentuuri teatel taastas huvi Marsi vastu 1980ndatel ja 1990ndatel Maa teadlased paljastatud mikroobid, mis mitte ainult ei elanud, vaid ka õitsesid veealuste vulkaaniavade äärmuslikes keskkondades. See avastus oli põnev, kuna viikingite pildid näitasid võimalikke tõendeid selle kohta, et piirkonnas oli minevikus vett.
NASA saatis 1996. aastal Marsi globaalse mõõdiku (MGS) planeedile, et kaardistada võimalikke veekohti, ning agentuur saatis ka 1997. aastal suure teadusliku eduga Mars Pathfinderi ja Sojourneri rovermissiooni Marsile, kuna see leidis ümmargusi kaljusid, mis kujundasid need vanas vees tõenäoliselt veega.
Leiust tekkis huvi rohkemate Marsi-roverite vastu ja 2004. aasta jaanuaris käivitas NASA programmi Spirit and Opportunity. Ametlikumalt tuntud kui Mars Exploration Rovers, said masinad oma nimed 9-aastaselt Sofi Colliselt, kes oli nimevõistluse võitja.
Spirit and Opportunity kandis suurt teadusliku varustuse kollektsiooni. Igal roveril olevad instrumendid sisaldasid panoraamkaamerat, mikroskoopilist pildiandurit, insenerkaameraid, kolme spektromeetrit, kivimõõdumistööriista ja magnetilisi massiive. Roveritel oli ka väike käsi, mis võimaldas neil saada lähivõtteid ja andmeid huvitavate teaduslike sihtmärkide kohta.
Läheme Gusevi poole
Võimaluse ja vaimu maandumiskohtade kokkuleppimiseks kulus teadlaste ja inseneride vahel kaks aastat läbirääkimisi. "Need kohad, mis teadlastele kõige rohkem meeldivad (näiteks kalju külg, millel planeedi ajalugu on salvestatud settekivimite kihtides), on robotite turvalisuse eest vastutavatele inseneridele sageli kõige hirmutavamad," kirjutas NASA protsessist.
Võimalus sihitas tasandikku nimega Meridiani planum, mis põhines hematiidikihil, mida MGS ülalt üles märkas. Hematiit on raudoksiid, mis moodustub sageli vees. Ja nagu selgus, leidis Opportunity pinnalt palju hematiiti.
Spiritsi sihtpunkt oli Gusevi kraater, mis hõlmab Connecticutist suuremat ala. MGS-i piltide põhjal kahtlustasid teadlased, et kraater hoidis vett muinas minevikus. Gusevi kaevas välja asteroid või komeet, mis tabas planeeti juba 4 miljardit aastat tagasi.
Spirit oli kahest Roverist esimene, kes Maalt lahkus. See plahvatas 10. juunil 2003 Floridas Cape Canaveralist pärit raketil Delta II 7925 ja laskus lõplikult Marsile seitse kuud hiljem, 4. jaanuaril 2004.
Pärast langevarjuga napsutamist hoolitses rover turvapadja kookonis pinnale, veeres ohutult pinnapeatuseni - otse sihtmärgil Gusevis. Võimalus maandus ka turvaliselt ja õigesse kohta, 25. jaanuaril.
Reboots, vesi ja rattad
Spirit istus endiselt oma maandumiskooris, kui märkas kauguses esimest võimalikku veemärki: karbonaati, mis sageli moodustub märjas keskkonnas. "Me tulime otsima karbonaate," ütles Phil Christensen, üks missiooni teadlasi, oma avalduses. "Need on meil olemas. Me jälitame neid."
Kuid nädala jooksul oli Spirit hädas. 21. jaanuaril 2004 peatas see ajutiselt maapinnalt andmete saatmise. Päevi hiljem leidis NASA, et marsruuteri arvuti taaskäivitatakse tarkvaravea tõttu; see taaskäivitus kolme päeva jooksul enam kui 60 korda.
Agentuur stabiliseeris roveri 2004. aasta veebruaris. Siis, märtsis, tabas Spirit jackpotti: vulkaanilist kivimit, mille koostis vihjas vesisele minevikule.
Kolm kuud hiljem oli NASA üllatunud, kui Spirit komistas hematiidiga üle, lisades tõendeid vee võimalusest keskkonnas. Võimalus leidis ka hematiiti oma maandumiskohast poolel teel üle Marsi.
2005. aasta lõpuks oli Spirit sõitnud lähedal asuva maamärgi, Husband Hill, poole, et heita pilk selle ümbritsevale maastikule. See oli esimene kord, kui üks rover oli roninud mõne teise planeedi mäele.
Piirkond oli Marsi varase vägivaldse ajaloo tunnistus, teatas NASA. "Meil on see dramaatiline topograafia kaetud liiva ja lahtiste rändrahnudega; seejärel tuleb nii sageli sisse väike aken aluspõhja kivimitesse," ütles Steve Squyres, Cornelli ülikooli planeediteadlane ja Roveri teadusinstrumentide peamine uurija. avalduses.
Üks Spirit'i ratas lõpetas töö 2006. aasta märtsis, kui rover sõitis kallakule, et talve jaoks piisavalt päikesevalgust saada. NASA operaatorid lohistasid eemalt Maa peal ratast roveri taha, liigutades Vaimu aeglaselt tund päevas, kui päikese tugevus seda lubas. Spirit jõudis ohutult sihtkohta 2006. aasta aprillis.
Asukoht osutus roverina peatumiseks heaks kohaksleitud veega muudetud mineraale läheduses, kui ta alustas tegevust 2006. aasta lõpus.
Hilisemad aastad Marsil
Vaatamata mehaanilistele ja martsilistele väljakutsetele läbis Spirit oma aastate jooksul Marsil 4,8 miili (7,7 kilomeetrit) - enam kui tosin korda suurem vahemaa, mille NASA kavandas roveri reisimiseks.
Tegelikult osutus talitlushäirega ratas missioonile kasulikuks: 2007. aasta märtsis teatas NASA, et rover on jahutanud mulda väävli- ja veejälgi, viidates sellele, et allikad võivad olla aurustunud või vulkaanilised õhuavad.
Aasta möödudes avastas Spirit võimaliku vulkaanipurske koha ja jäi elluulatuslik tolmutorm. Järjekordne torm 2008. aasta lõpus kahandas Vaimu jõu tasemele, kuid rover pääses läbi.
Marsi tuuled puhastasid osa tolmust 2009. aasta veebruaris. Aprillis hakkasid Spiritil arvuti taaskäivitusprobleemid ilmnema,NASA kirjeldas seda kui "amneesiat". Rover hakkas uuesti sõitma, kui NASA töötas probleemi lahendamise nimel välja, kuid sattus siis veelgi hullemasse probleemi: uppus liiva. 23. aprillil 2009 murdis rover ootamatult kooriku läbi pehmemaks liivaks ega suutnud enam välja tulla.
NASA veetis kuude kaupa simulatsioone ja saatis luhtunud roverile käske, kuid agentuur kogus andmeid ka roveril seistes. NASA ametnikel oli hea meel näha selles liiva koos basalti, sulfaadi ja ränidioksiidiga - andmed näitasid roverile, kui see üritas oma lõksust välja tulla. Üks NASA avaldus nimetas asukohta nimega Troy "üheks kõige huvitavamaks kohaks, kus Spirit on olnud."
31. detsembril 2009 arvutas NASA, et roveril ei pruugi olla piisavalt jõudu talve kestmiseks. Viimane suhtlus Spiritiga saabus 22. märtsil 2010 ja rover vaikis, kuna NASA veetis mitu kuud seda üteldes.
"Inseneride hinnangud viimastel kuudel on näidanud, et Spiritiga suhtlemise taastamise tõenäosus on väga väike," ütlesid NASA ametnikud 24. mai 2011. aasta avalduses. Igal juhul oleks vaimu otsimiseks kasutatavaid kosmosevahendeid vaja varsti. NASA peagi ilmuv Marsruut Curiosity. Sel kuul lõpetas NASA oma jõupingutused Spiritini jõudmiseks.
Vaimu pärand
Kui vaim lõpetas 2010. aastal Maaga suhtlemise, läks tema kaksikveerg - Opportunity - sellest kaugemale. Võimalus tegutses hästi ka 2018. aastal - umbes 14,5 aastat pärast maandumiskuupäeva -, kuid seiskus pinnale 2018. aasta juunis aset leidnud tolmutormi tõttu.
Nii Opportunity kui ka Spirit on NASA pärusmaal suured. Mõlemad roverid näitasid maailmale, kuidas hea tehnika ja teadus suudavad paljastada uskumatut ja väärtuslikku teavet, näiteks ulatuslikud tõendid vee kohta Punasel planeedil.
NASA kogemus roveritega tuli kasuks uuema Curiosity roveriga, mis jõudis Marsi pinnale 2012. aastal ja on uurinud Gale kraatri ja Sharpi mäe (Aeolis Mons) asustatava keskkonna ja vee ajalugu. Operaatorid kasutavad Spiritsi ja Opportunity teadustööd, et teavitada Curiosity rännakuid. Näiteks võib uudishimu tunda, kui ta asub liivases tsoonis ja on programmeeritud peatama ja paluma oma maapealsetelt operaatoritelt abi.
NASA marsruut Mars 2020 otsib orgaanilisi elemente ja muid tõendeid iidse elu kohta Marsi pinnalt. Üks selle võimalikest maandumiskohtadest oli Gusevi kraater, kus Spirit Rover kohtus oma surmaga.
"Avastus, et siia voolasid kuumaveeallikad [Gusevi kraater], oli Mars Exploration Roveri, Spiriti, suur saavutus," ütlesid NASA ametnikud potentsiaalsete maandumispaikade kirjeldamisel. (2020. aasta meeskond valis missiooniks erineva koha - Jezero kraatri, mis võõrustas jõe deltat muinas minevikus.)
Vaim jääb NASA jaoks oluliseks missiooniks, kuna rover näitas vee olemasolu Marsil ja aitas panna aluse tulevastele Marsi missioonidele.
