Спірыт (марсаход)

«Spirit», «Спірыт», ці «MER-A» — робатызаваны марсаход, які даследаваў Марс з 2004 па 2010 год, цягам 2208 сол або 3,3 марсіянскіх лет ( зямных дзён). Гэта быў першы з двух марсаходаў місіі NASA Mars Exploration Rover, якую праводзіла Лабараторыя рэактыўнага руху (JPL). Spirit паспяхова сеў у кратары Гусева на Марсе у 04:35 па UTC 4 студзеня 2004 года, за тры тыдні да таго, як яго двайнік Opportunity (MER-B) сеў на іншым баку планеты. Марсаход захрас у пяску ў канцы 2009 года пад вуглом, які перашкаджаў зарадцы яго батарэй; апошняя сувязь з Зямлёй адбылася 22 сакавіка 2010 года.

Марсаход выканаў сваю запланаваную місію працягласцю 90 сол (крыху менш за 92,5 зямных дзён). Дзякуючы ачыстцы сонечных панэлей марсіянскім ветрам, якая прывяла да большай колькасці энергіі ад сонечных панэляў, Спірыт працягваў функцыянаваць больш чым у дваццаць разоў даўжэй, чым напачатку разлічвалі планіроўшчыкі NASA. Спірыт праехаў 7,73 кіламетраў замест запланаваных 600 метраў,  што дазволіла больш шырокі геалагічны аналіз марсіянскіх парод і асаблівасцей планетарнай паверхні. Першапачатковыя навуковыя вынікі першага этапу місіі былі апублікаваныя ў спецыяльным выпуску часопіса Science.

1 мая 2009 г. (праз 5 гадоў, 3 месяцы, 27 зямных дзён пасля прызямлення; у 21 раз больш запланаванай працягласці місіі) Spirit завяз у мяккім пяску. Гэта было не першае з падобных здарэнняў, і на працягу наступных васьмі месяцаў НАСА ўважліва аналізавала сітуацыю, запускаючы тэарэтычныя і практычныя мадэляванні на Зямлі і, нарэшце, запраграмаваўшы марсаход, каб ён рабіў адпаведныя рухі ў спробе вызваліцца. Гэтыя намаганні працягваліся да 26 студзеня 2010 года, калі НАСА абвясціла, што марсаход, верагодна, не зможа вызваліцца з мяккага пяску. Але нават у такім стане, ён працягваў выконваць навуковыя даследаванні. 

Марсаход працягваў выконваць ролю стацыянарнай навуковай платформы, пакуль сувязь са Спірытам не спынілася 22 сакавіка 2010 г. (2208 сол).September 30 — October 5, 2010 Spirit Remains Silent at Troy  NASA.A.J.S. Rayl Mars Exploration Rovers Update  Planetary Society November 30, 2010 JPL працягвала спробы аднавіць кантакт да 24 мая 2011 г., калі НАСА абвясціла, што намаганні па сувязі з марсаходам скончылася, скончыўшы місію.

 Мэты 
міні| Delta II ўзлятае з MER-A 10 чэрвеня 2003 г
Місія Mars Exploration Rover мела наступныя навуковыя задачы:

 Пошук і даследаванне разнастайных парод і глеб каб знайсці прыкметы наяўнасці вады у мінулым. У прыватнасці, шукалі мінералы, якія адкладаюцца ў выніку звязаных з вадой працэсаў, такіх як ападкі, выпарэнне, цэментацыя ападкаў і гідратэрмальная актыўнасць.
 Вызначэнне геалагічных працэсаў, што сфарміравалі мясцовы рэльеф і паўплывалі на хімічны склад.
 Выкананне праверкі назіранняў паверхні, зробленых прыборамі Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) каб вызначыць дакладнасць і эфектыўнасць розных інструментаў, якія даследуюць геалогію Марса з арбіты.
 Пошук мінералаў якія змяшчаюць жалеза, а таксама вызначэнне і колькасная ацэнка пэўных тыпаў мінералаў, якія змяшчаюць ваду або былі ўтвораны ў вадзе, напрыклад жалезазмяшчальных карбанатаў.
 Ацэнка марсіянскага асяроддзя на спрыяльнасць для жыцця ў мінулым.

 Графік місіі 
справа|міні| Падпісаная панарама з месца пасадкі Spirit
злева|міні| Агульны выгляд месца пасадкі MER-A Spirit (пазначана зоркай)
Марсаходы Opportunity і Spirit былі часткай праграмы Mars Exploration Rover у доўгатэрміновай праграме даследавання Марса. Марсаходы Mars Exploration Rover павінны былі падарожнічаць па паверхні Марса і перыядычна праводзіць геалагічныя аналізы, каб вызначыць, ці існавала калі-небудзь вада на Марсе, а таксама вызначыць тыпы мінералаў і пацвердзіць дадзеныя, атрыманыя Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Абодва марсахода былі распрацаваны з чаканым тэрмінам службы 90 сол (92 зямныя дні), але кожны праслужыў значна даўжэй, чым чакалася. Місія Spirit доўжылася ў 20 разоў даўжэй за чаканы тэрмін службы, і завершылася 25 мая 2011 года. Opportunity праслужыў у 55 разоў даўжэй, чым запланаваны тэрмін службы ў 90 сол, і працаваў 5498 дзён ад пасадкі да завяршэння місіі.

 Старт і пасадка 
міні| Анімацыя арбіты Spirit.
MER-A (Spirit) і MER-B (Opportunity) былі запушчаныя 10 чэрвеня 2003 года і 7 ліпеня 2003 года адпаведна. Хаця абодва зонды былі запушчаны на ракетах Boeing Delta II з касмічнага стартавага комплексу 17 на мысе Канаверал, MER-B быў на цяжкай версіі гэтай ракеты-носьбіта, якой патрэбна была дадатковая энергія для трансмарсаўскай ін’екцыі. Ракеты-носьбіты былі інтэграваныя на пляцоўкі побач адна з адной, MER-A на SLC-17A і MER-B на SLC-17B.

Спірыт паспяхова прызямліўся на паверхню Марса ў 04:35 4 студзеня 2004 г. Марсаход быў накіраваны ў мясцовасць, якая выглядала як пацярпеўшая ў мінулым ад вадкай вады, у кратэр Гусеў. Пасля таго, як пасадачны модуль сеў на паверхню, спірыт выкаціўся і зрабіў панарамныя здымкі. Здымкі далі навукоўцам інфармацыю, неабходную для выбару перспектыўных геалагічных аб’ектаў і праезда да гэтых месцаў для правядзення навуковых даследаванняў.
справа|міні| Першая каляровая выява, складзеная са здымкаў Spirit.
1 мая 2009 г. (1892 сол) марсаход завяз у мяккім пяску, заехаўшы на кучу сульфату жалеза (III) (яразіту), схаваную пад слоям звычайнай глебы. Такая глеба вельмі сыпкая, таму колам марсахода было цяжка атрымаць счапленне.

26 студзеня 2010 г. (2155 сол), пасля некалькіх месяцаў спробаў вызваліць марсаход, NASA вырашыла пераасэнсаваць місію мабільнага робата, назваўшы яго стацыянарнай даследчай платформай. Намаганні былі накіраваны на падрыхтоўку пераарыентацыі платформы адносна Сонца ў спробе больш эфектыўнай падзарадкі акумулятараў платформы. Гэта было неабходна для падтрымання працаздольнасці некаторых сістэм падчас марсіянскай зімы.  30 сакавіка 2010 г. Spirit прапусціў запланаваны сеанс сувязі і, як чакалася з апошніх прагнозаў электразабеспячэння, верагодна ўвайшоў у спячы рэжым з нізкім энергаспажываннем.

Апошняя сувязь з марсаходам адбылася 22 сакавіка 2010 года (2208 сол), вялікая верагоднасць што батарэі марсахода страцілі зашмат энергіі, і гадзіннік місіі спыніўся. У папярэднія зімы марсаход мог спыняцца на сонечных баках схілаў, і падтрымліваць унутраную тэмпературу вышэй за −40 °C, але паколькі марсаход завяз на роўнай зямлі, паводле ацэнак, яго ўнутраная тэмпература ўпала да −55 °C.

 Канец місіі 
JPL працягвала спробы аднавіць кантакт з Spirit да 25 мая 2011 года, калі NASA абвясціла аб спыненні спроб і завяршэнні місіі. Паводле NASA, марсаход, верагодна, зведаў празмерна нізкія «ўнутраныя тэмпературы» з-за «недастатковай энергіі для працы абагравальнікаў выжывання», што, у сваю чаргу, было вынікам «напружанай марсіянскай зімы без сонечнага святла». Многія важныя кампаненты і злучэнні былі «ўспрымальныя да пашкоджання ад холаду». Рэсурсы, неабходныя для працы Spirit, былі пераведзены на працу марсахода Opportunity і марсахода Curiosity.

Планавалася, што асноўная паверхневая місія Spirit будзе доўжыцца не менш за 90 сол. Місія некалькі разоў падаўжалася і ў выніку працягвалася каля 2208 сол. Архіў штотыднёвых абнаўленняў стану марсахода можна знайсці ў архіве абнаўленняў Spirit.

Агульная адаметрыя Spirit складае 7730,50 метраў.

 Канструкцыя 
справа|міні| Cхема марсахода
справа|міні| Мачта Pancam (PMA)
Spirit (і яго блізнюк Opportunity) — гэта шасціколавыя робаты на сонечных батарэях вышынёй 1,5 метра, шырынёй 2,3 метра, даўжынёй 1,6 метра і вагай 180 кг. Шэсць колаў на сістэме rocker-bogie забяспечвалі рух па перасечанай мясцовасці. Кожнае кола мела свой рухавік. Робат меў паваротныя колы спераду і ззаду і быў распрацаваны для бяспечнай працы пры нахіле да 30 градусаў. Максімальная хуткасць складала 5 см/с;  ці 0,18 км/г, хоць сярэдняя хуткасць была каля 1 см/с.

Сонечныя батарэі выпрацоўвалі каля 140 Вт на працягу чатырнаццаці гадзін цягам марсіянскага дня, у той час як акумулятарныя літый-іённыя батарэі запасвалі энергію для выкарыстання ўначы. Камп’ютар Spirit выкарыстоўвае 20МГц Працэсар RAD6000 з 128 МБ DRAM і 3 МБ EEPROM. Працоўная тэмпература марсахода была ад −40 °C да +40 °C, радыеізатопныя абагравальнікі забяспечвалі базавы ўзровень ацяплення, але пры неабходнасці выкарыстоўваліся дадатковыя электрычныя абагравальнікі.

Сувязь залежала ад усенакіраванай антэны з нізкім каэфіцыентам узмацнення, якая перадавала на нізкай хуткасці, і кіраванай антэны з высокім каэфіцыентам узмацнення, якія знаходзіліся ў непасрэдным кантакце з Зямлёй. Антэна з нізкім каэфіцыентам узмацнення таксама выкарыстоўвалася для перадачы даных на касмічныя апараты на Марсіянскай арбіце.

 Навуковая нагрузка 
Навуковыя прыборы ўключалі:

 Панарамная камера (Pancam) — даследавала тэкстуру, колер, мінералогію і структуру мясцовага рэльефу.
 Навігацыйная камера (Navcam) — манахромная з большым полем зроку, але меншай якасцю выявы, для навігацыі і кіравання.
 Мініяцюрны цеплавыпрамяняльны спектрометр (Mini-TES) — ідэнтыфікаваў перспектыўныя горныя пароды і глебы для больш падрабязнага вывучэння і вызначыў працэсы, якія іх утварылі.
 Hazcams, дзве чорна-белыя камеры з полем зроку 120 градусаў, якія давалі дадатковыя даныя аб наваколлі марсахода.

Рука марсахода ўтрымлівала наступныя інструменты:

 Мёзбаўэраўскі спектрометр (MB) MIMOS II — выкарыстоўваўся для даследаванняў мінералогіі жалезазмяшчальных парод і глеб.
 Рэнтгенаўскі спектрометр альфа-часціц (APXS) — аналізаваў колькасці элементаў, якія ўваходзяць у склад горных парод і глеб.
 Магніты — для збору магнітных часціц пылу.
 Мікраскоп (MI) — атрымліваў выявы горных парод і глебы буйным планам.
 Інструмент для адкрыцця горных парод (RAT) — шліфавальная прылада для адкрыцця ўнутранага матэрыялу парод для даследавання прыборамі.

 Адкрыцці 
Пароды на раўнінах Гусева ўяўляюць сабой разнавіднасць базальту. Яны ўтрымліваюць мінералы алівін, піраксен, плагіяклаз і магнетыт. Яны падобныя на вулканічны базальт, з-за дробназярністасці з нерэгулярнымі адтулінамі (геолагі сказалі б, што ў іх ёсць везікулы і пустэчы).Большая частка глебы на раўнінах утварылася ў выніку разбурэння мясцовых парод. У некаторых глебах былі знойдзены даволі высокія ўзроўні нікелю; верагодна яго крыніцай былі метэарыты.

Аналіз паказвае, што пароды былі нязначна зменены невялікай колькасцю вады. Знешнія пакрыцці і расколіны ўнутры скал сведчаць аб адкладзеных вадой мінералах, магчыма, злучэннях брому. Усе камяні маюць тонкае пакрыццё пылу і адну або некалькі больш цвёрдых скарынак матэрыялу. Некаторыя могуць быць ачышчаны шчоткай, у той час як іншыя трэба адшліфаваць інструментам Rock Abrasion Tool (RAT).

Пыл у кратары Гусева такі ж, як і астатні пыл па ўсёй планеце. Спірыт выявіў, што марсіянскі пыл магнітны, і яго магнетызм быў выкліканы мінералам магнетытам, асабліва магнетытам, які змяшчае тытан. Адзін з магнітаў марсахода змог цалкам адцягнуць увесь пыл падчас эксперыменту, таму ўвесь марсіянскі пыл лічыцца магнітным. Спектры пылу былі падобныя на спектры яркіх абласцей з нізкай цеплавой інэрцыяй, такіх як Фарсіда і Аравія, якія былі даследваны арбітальнымі спадарожнікамі. Тонкі слой пылу, таўшчынёй не больш аднаго міліметра, пакрывае ўсе паверхні. Штосьці ў ім змяшчае невялікую колькасць хімічна звязанай вады.Bell, J (ed.

 Астраномія 
Спірыт накіроўваў свае камеры ў неба і назіраў за праходжаннем Сонца праз спадарожнік Марса Дэймас. Ён таксама зрабіў першую фатаграфію Зямлі з паверхні іншай планеты ў пачатку сакавіка 2004 года.

У канцы 2005 года Spirit скарыстаўся спрыяльнай энергетычнай сітуацыяй, каб правесці некалькі начных назіранняў за абодвума спадарожнікамі Марса Фобасам і Дэймасам.Jim Bell (Cornell University) et al.  Гэтыя назіранні ўключалі «месяцовае» (дакладней, фобічнае) зацьменне, калі Спірыт назіраў, як Фобас знікае ў цені Марса. Частка назірання за зоркамі была распрацавана для пошуку прадказанага метэорнага дажджу, выкліканага каметай Галлея, і хаця па меншай меры чатыры лініі на фота былі падобны на метэоры, іх нельга было дакладна адрозніць ад тых, што выкліканыя касмічнымі прамянямі.

 Галерэя 
Марсаход мог рабіць здымкі рознымі камерамі, але толькі камера PanCam мела магчымасць фатаграфаваць сцэну з дапамогай розных каляровых фільтраў, атрымліваючы звычайны каляровы здымак. Панарамныя віды звычайна складаліся з здымкаў PanCam. За час працы Spirit перадаў 128 224 здымкі.

 Месцазнаходжанне 

 Зноскі 

 Спасылкі 
 Галоўная старонка місіі Mars Exploration Rover JPL
 (састарэлая галоўная старонка JPL Mars Exploration Rover) 
 Planetary Photojournal, Планетарны фотажурнал NASA JPL для Spirit
 Расклад спецыяльных мерапрыемстваў NASA TV  для брыфінгаў навін MER у JPL
 Абнаўленні стану місіі ад NASA JPL 
 Нататнік аналітыка MER, Інтэрактыўны доступ да даных місіі і дакументацыі

Катэгорыя:Марсаходы
Катэгорыя:Касманаўтыка ЗША