הרובר ספיריט (באנגלית: Spirit - רוח) שנקרא גם MER-A הוא רובר רובוטי שחקר את מאדים במסגרת תוכנית מארס רובר של נאס"א מ-2004 עד 2010. הרובר התאום שלו אופורטוניטי חקר את מאדים עד 2019. ספיריט נחת בהצלחה במאדים ב-4 בינואר 2004, שלושה שבועות לפני נחיתת אופורטוניטי (MER-B) בצדו השני של הכוכב. בסוף 2009 נתקע הרובר בחולות והפך לתחנת מחקר נייחת. ההתקשרות האחרונה של הרובר עם כדור הארץ בוצעה ב-22 במרץ 2010 ונאס"א הודיעה על סיום המשימה ב-24 במאי 2011.
הרובר תוכנן לפעול 90 ימי מאדים (כ-92.5 ימי ארץ) אך פעל למשך 2208 ימי מאדים (2269 ימי ארץ). הרובר המשיך לפעול מעבר למתוכנן הודות לרוחות שניקו את הלוחות הסולאריים שלו ובכך הרובר המשיך להפיק אנרגיה חשמלית, החיונית להמשך פעולתו.
המשימה, וכל תוכנית מארס רובר, הופעלה על ידי המעבדה להנעה סילונית של נאס"א.
מטרות.
מטרות תוכנית מארס רובר הם:
במשך שני העשורים שאחרי המשימה, נאס"א צפויה לשגר עוד מספר משימות שיבדקו אם היו אי פעם חיים על פני מאדים. החיפוש מתחיל בבדיקה האם המצב הסביבתי במאדים איפשר אי פעם קיום חיים. לחיים כפי שהם מוכרים לאדם דרושים מים, מכאן החיפוש התמידי אחר רמז כלשהו לזרימתם של מים בעבר או בהווה על פני מאדים. למרות שלרוברים אין אפשרות מעשית למצוא חיים, הם מסייעים רבות בלמידת ההיסטוריה הגאולוגית של מאדים שתאפשר אולי יום אחד להוכיח כי חיים התקיימו על מאדים.
מבנה הרובר.
ספיריט (ותאומו אופורטוניטי) הוא רובוט בעל שישה גלגלים המונע על ידי לוחות סולאריים שגובהו 1.5 מטרים, אורכו 2.3 מטרים, רוחבו 1.6 מטרים ומשקלו 180 ק"ג (על כדור הארץ, כ-80 ק"ג על מאדים). ששת הגלגלים מורכבים על מערכת המאפשרת לרובר לנוע בשטחים מסולעים כאשר לכל גלגל יש מנוע וציר משלו. ציריהם של שני הגלגלים הקדמיים ושל שני הגלגלים האחוריים יכולים להסתובב, וכל יש לרובר יכולת ניהוג. הרובר מתוכנן כך שיוכל לטפס על שיפועים של עד 30 מעלות. המהירות המקסימלית של הרובר היא 50 מ"מ לשנייה אך ממוצע המהירות הוא כ-10 מ"מ לשנייה בגלל עצירות רבות שנעשות בדרך.
הלוחות הסולאריים של הרובר מפיקים הספק של כ-140 ואט במשך 4 שעות בכל יום מאדים, וסוללות נטענות אוגרות את האנרגיה החשמלית לשימוש בלילה. למחשב של אופורטוניטי יש מעבד IBM RAD6000 בעל 128 מגה-בייט של DRAM, שלושה מגה-בייט של EEPROM ו-256 זיכרון פלאש. הרובר יכול לפעול בטמפרטורות של בין מינוס 40 לפלוס 40 מעלות צלזיוס, מחממים רדיוסטופיים שומרים על טמפרטורת הרובר, ומחממים חשמליים מופעלים בעת הצורך.
לרובר ישנן שתי אנטנות. אנטנה לטווח קצר ואנטנה לטווח רחוק. האנטנה לטווח הקצר משדרת לכל הכיוונים ושידוריה נקלטים על ידי רשת חלל עמוק בכדור הארץ ועל ידי לוויינים המקיפים את מאדים. האנטנה לטווח רחוק יכולה להתכוונן ומשדרת מידע לכדור הארץ בתדירות גל גבוהה יותר.
על הרובר מורכבים כלים מדעיים שונים:
על הזרוע הרובוטית של הרובר:
מצלמות הרובר מצלמות ברזולוציה של 1024 × 1024 פיקסלים, המידע נדחס בפורמט ICER, הייחודי למשימות הרוברים, ומשודר לכדור הארץ.
שמות הרוברים נבחרו בתחרות חיבור שערכה נאס"א. בתחרות ניצחה סופי קוליס, תלמידת כיתה ג' מאריזונה.
סקירת המשימה.
ספיריט שוגר ב-10 ביוני 2003 מ-LC-17 מנמל החלל קייפ קנוורל על גבי משגר דלתא 2 ונחת במכתש גוסב שבמאדים ב-4 בינואר 2004. הרובר תוכנן לפעול רק 90 ימי מאדים אבל כשסיים את משימתו המקורית הוא קיבל משימות נוספות. ב-1 במאי 2009 (5 שנים, 3 חודשים ו-27 ימי ארץ מהנחיתה) ספיריט נתקע בחולות מאדים. טכנאי ונהגי הרובר יצרו סימולציות בכדור הארץ וניסו לחלץ את הרובר במשך 8 חודשים, עד שב-26 בינואר 2010 הודיעה נאס"א רשמית על הפיכת ספיריט לתחנת מחקר נייחת. הרובר המשיך לחקור את סביבתו ללא יכולת לנוע. ב-22 במרץ 2010 (יום מאדים 2210 של הרובר) התקבל השדר האחרון מהרובר. נאס"א ניסתה ליצור קשר עם הרובר עד ל-24 במאי 2011 ואז, משנכשלה, הודיעה רשמית על סיום המשימה.
ציר זמן.
למידע מפורט אודות האירועים שעברו על ספיריט ב-2004 ראו ארכיון נאס"א: ספיריט 2004
הרובר ספיריט נחת במאדים ב-4 בינואר 2004 04:35 UTC, והחל את משימתו בת 90 ימי המאדים. בגלל אירועי ניקוי (רוחות וסופות) שניקו את הלוחות הסולאריים שלו מאבק, הרובר המשיך לפעול מעבר למצופה ועבד עד 2010.
אתר נחיתה: תחנת ההנצחה קולומביה.
אתר הנחיתה של ספיריט, מכתש גוסב, נבחר משום שמדענים האמינו כי הושפע מנוזלים בעבר. לאחר ריקון כריות האוויר שהגנו על הרובר בשעת הפגיעה בקרקע, נחתת הרובר נפתחה והרובר ירד אל פני מאדים כדי להתחיל במשימתו. צוות ספיריט קרא לאתר הנחיתה בשם "תחנת ההנצחה קולומביה" לזכר 7 האסטרונאוטים שנספו באסון מעבורת החלל קולומביה ב-2003.
חריגה בניהול זיכרון הרובר.
ב-21 בינואר 2004 (יום מאדים 18) ניתק ספיריט את הקשר עם מרכז הבקרה. יום לאחר מכן שידר הרובר שדר חלש בו אישר קבלת שדר מכדור הארץ, אבל מצביע על כך שהרובר נמצא במצב תקלה (fault mode). הרובר הגיב רק לסירוגין. ספיריט קיבל הוראה לשדר סטטוס על מערכותיה, שכשהתקבלו, הראו כי הרובר אינו נמצא במצב שינה. כתוצאה מכך הרובר ביזבז חשמל וחימם את עצמו יותר מידי - דברים העלולים לגרום להשבתתו המוחלטת של הרובר אם לא יתוקנו. ביום מאדים 20 שלח מרכז הבקרה הודעה אל הרובר שהורה לו לכבות את עצמו לפרק זמן מסוים שלאחריו קיוו כי הרובר "יחזור אל עצמו". הרובר לא הגיב לפקודה.
ההשערה שעלתה בקרב טכנאי הרובר הייתה כי הרובר נמצא ב"לולאת אתחול" (reboot loop). הרובר תוכנן כך שיאתחל את עצמו במקרה של בעיה במערכותיו. עם זאת, אם הבעיה הייתה בזמן האתחול, הרובר היה מתאתחל עד אין סוף. העובדה שהבעיה אירעה במהלך האתחול הצביעה על כך שהבעיה אינה ב-RAM אלא או בזיכרון הפלאש או ב-EEPROM, או בכלל בעיה בחומרה ואז הרובר לא היה בר תיקון. חיזוי הפוטנציאל לשגיאות בזיכרון הפלאש וה-EEPROM הביא את טכנאי הרובר למסקנה כי הרובר יכול להתאתחל בלי לגעת בזיכרון הפלאש. הרדיו בעצמו יכל לשדר שדרים קצרים אך מספיקים כדי לומר לרובר להתאתחל בלי לגעת בפלאש. בלי גישה אל זיכרון הפלאש - לולאת האתחול תישבר.
ב-24 בינואר 2004 הודיע צוות הרובר כי הבעיה הייתה בזיכרון הפלאש של הרובר ובתוכנה שכתבה לתוכו. הנחת העבודה הייתה שחומרת הפלאש פועלת כראוי, אך ניהול הקבצים בתוכנה לא היה "בריא" כל כך לפעולות אותם היה הרובר אמור לבצע כשארעה התקלה, דבר שהצביע על כך כי הבעיה הייתה באג בתוכנה ולא בעיית חומרה. טכנאי נאס"א הגיעו בסופו של דבר למסקנה כי במערכת הקבצים קיימים יותר מידי קבצים שרובם הכילו מידע שלא נצרך יותר (מידע ששימש בעת הטיסה אל מאדים). אחרי שהובנה הבעיה מחק צוות הרובר מספר קבצים ולבסוף פרמטו את כל זיכרון הפלאש של הרובר. ב-6 בפברואר (יום מאדים 33) הוחזר הרובר אל מצב הפעולה הרגיל שלו והוא המשיך בפעולותיו המדעיות.
שחיקה מכוונת ראשונה של אבן על מאדים.
השקע העגול והרדוד הנראה בתמונה מימין הוא כתוצאה מהשחיקה המכוונת הראשונה של אבן במאדים. מכשיר ה-RAB של הרובר שחק קטע בקוטר 45.5 מ"מ מפני הסלע שקיבל את השם "אדירונדאק" (Adirondack) ביום המאדים ה-33 של ספיריט (6 בפברואר 2004). השקע, בעומק 2.65 מ"מ, חשף את המרכיבים הפנימיים של הסלע לחקירה על ידי הכלים המדעיים שעל הרובר.
Mimi rock.
ביום מאדים 40 (13 בפברואר 2004) צילם ספיריט אבן קסקסית יוצאת דופן שקיבלה את השם מימי (Mimi). האבן הקסקסית הובילה את מדעני נאס"א למספר השערות ביניהם כי מימי הייתה נתונה ללחץ רב או שהייתה אבן חול שקיבלה מספר שכבות קסקסיות, תהליך המתרחש בדרך כלל בהשפעת מים.
Humphrey rock.
ב-5 במרץ 2004 הודיעה נאס"א כי ספיריט מצאה עדויות לקיומם של מים בעבר על מאדים באבן שקיבלה את השם המפרי (Humphrey). בניגוד לאבנים שנמצאו על ידי התאום של ספיריט, אופורטוניטי, אבן זו נוצרה ממאגמה ולאחר מכן קלטה חומר בהיר בסדקים קטנים הנראים כמו מינרלים מגובשים. אם הניתוח נכון, מינרלים אלו הומסו כמעט בוודאות על ידי מים, שאו חדרו אל תוך האבן או עברו אינטראקציה עם האבן בשלב מאוחר יותר, אחרי שנוצרה.
מכתש בונוויל.
ב-11 במרץ 2004 הגיע ספיריט אל מכתש בונוויל (Bonneville crater). רוחב המכתש הוא כ-200 מטרים ועומקו כ-10 מטרים. ב-JPL החליטו שלא לכניס את הרובר אל תוך המכתש מפני שלא נראו בו פרטים מיוחדים. ספיריט נסע לאורך השפה הדרומית של המכתש והמשיך בכיוון דרום-מערב אל גבעות קולומביה.
מכתש מיזולה.
ספיריט הגיע אל מכתש מיזולה (Missoula crater) ביום מאדים 105. המכתש הוא ברוחב של כ-91 מטרים ועומקו כ-18 מטרים. חקר המכתש לא היה בעדיפות גבוהה, ולכן הרובר עקף אותו והמשיך בכיוון דרום-מזרח.
מכתש להונתן.
ספיריט הגיע אל מכתש להונתן (Lahontan crater) ביום מאדים 118 ונסע לאורך שפתו עד ליום מאדים 120. רוחבו של המכתש הוא כ-55 מטרים ועומקו כ-9 מטרים. ספיריט עקף את המכתש בגלל דיונות חול שהיו בדרכו והציבו בספק את יכולתו לנוע אם יכנס למכתש.
גבעות קולומביה.
ביום מאדים 159 הגיע ספיריט אל אחד ממטרותיו הרבים שבבסיסם של גבעות קולומביה הנקרא השלוחה המערבית (West Spur). מכתש האנק נחקר במשך 23 ימי מאדים. בתוך המכתש נמצאה אבן מיוחדת שקיבלה את השם "קדרת הזהב" (Pot of Gold).
מכאן לקח הרובר מעבר צפוני בבסיס ההר אל עבר המטרה "טלאי הצמר" (Wooly Patch), שנחקר מיום מאדים 192 ל-199.
למידע מפורט אודות האירועים שעברו על ספיריט ב-2005 ראו ארכיון נאס"א: ספיריט 2005 .