Spirit (robot MER-A)

Spirit (designación oficial: MER-A) é o primeiro dos dous robots que forman parte do Programa de Exploración de Marte. A nave aterrou con éxito no planeta Marte ás 04: 35 UTC do 4 de xaneiro de 2004 e operou con éxito durante un ano marciano (ou dous anos terrestres). A súa xemelga Opportunity aterrou con éxito en Marte tres semanas despois, o 24 de xaneiro de 2004. O lugar da amartaxe: Columbia Memorial Station
O Spirit amartou no cráter Gusev aproximadamente a 10 km do centro do cráter a unha latitude 14. 5718° S e unha lonxitude 175. 4785° E Un panorama amosa unha superficie lixeiramente inclinada chea de pedras pequenas, cuns outeiros no horizonte a uns 27 km de distancia. O equipo de MER nomeou o sitio do desembarco como "Columbia Memorial Station", na honra dos sete astronautas que morreron no Transbordador espacial Columbia.
O 27 de xaneiro a NASA conmemorou a morte da tripulación do Apollo 1 nomeando tres outeiros ó norte da zona de aterraxe do Spirit como Outeiros Apolo 1 e o 2 de febreiro, homenaxeouse ós astronautas da misión final do Columbia nomeando 7 outeiros ó leste do lugar de desembarco como Outeiros do Columbia. As sete cristas recibiron os nomes Anderson, Brown, Chawla, Clark, Husband, McCool e Ramon. (A NASA someteu estes nomes á Unión Astronómica Internacional para a súa aprobación. ) Acontecementos e descubrimentos
Cronoloxía
A misión inicial para o Spirit era de 90 soles (días marcianos). A misión alongouse en varias ocasións e ata o 20 de marzo, de 2006 pasaran 786 soles. En maio de 2009 o robot quedou atascado nun terreo brando denominado "Troia" con só cinco das súas rodas operativas. Tras meses de esforzos e manobras para liberalo, o 25 de maio de 20111 a NASA deu por rematada a misión.
A cronoloxía completa de sucesos e descubrimentos, con actualizacións semanais, pode atoparse en Arquivado 09 de xuño de 2014 en Wayback Machine. , un sitio web do Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) da NASA. Os parágrafos seguintes discuten os resultados máis notables.
Sleepy Hollow
"Sleepy Hollow" é unha depresión pouco profunda en Marte próxima ó lugar de aterraxe do robot Spirit, e foi o destino inicial do robot cando abandonou a súa plataforma de aterraxe. Os científicos da NASA estaban moi interesados neste cráter case cheo de po. Ten uns 9 metros de ancho e está situado aproximadamente 12 metros ó norte do punto de aterraxe do robot. Matt Wallace, do JPL declarou: "Así como os mariñeiros antigos usaban o sextante para 'apuntar ó Sol' e saber a localización do barco, nós puidemos apuntar ao Sol coa nosa cámara panorámica, co fin de orientar a antena do robot".
Primeira fotografía en cor
Á dereita a primeira imaxe en cor de Marte tomada pola cámara panorámica en Marte. É a imaxe con resolución máis alta tomada na superficie doutro planeta. "Nós estamos vendo un mosaico panorámico de catro imaxes de alto por tres ancho", dixo o deseñador Jim Bell da Universidade de Cornell. Hai 12 millóns de píxeles nesta imaxe, que ten un tamaño extensión de 4. 000 por 3. 000. É só a punta do iceberg. A imaxe, recibida o 6 de xaneiro de 2004, é aproximadamente un oitavo dun só panorama e non é estereoscópica.
Condicións meteorolóxicas
Unha tormenta de po azoutou a cara oposta a onde aterrou o Spirit. Iso produciu un quecemento da atmosfera causada porque o po en suspensión atrapa calor. Tamén causou un adelgazamento da atmosfera polo que os responsables da misión ordenaron ó módulo de descenso que abrise os seus paracaídas 2 segundos antes para compensalo.
Agora, no lugar de aterraxe do Spirit, a atmosfera ten máis po en suspensión do previsto e as temperaturas diúrnas, aínda que baixas, están 10 °C por riba do previsto. Os robots levan unhas baterías de plutonio para quentalos e así poder sobrevivir ás frías noites marcianas (de ata -105 °C). Pero agora estas mesmas baterías están causando un requencemento de ata 5 °C que obriga a apagar ó Spirit cara ó mediodía marciano e iso xunto a un colchón de aire (airbag) mal pregado atrasou ata o 16 de xaneiro de 2005 o instante en que o Spirit pisou o chan marciano.
Anomalía no uso da memoria flash
O 21 de xaneiro de 2004(sol 18), o Spirit mentres se preparaba para analizar a roca Adirondack deixou de pronto de comunicarse co mando operativo da misión. Ó día seguinte o robot transmitiu por radio un sinal a 7, 8 bit/s, confirmando que recibira unha transmisión da Terra, pero indicou que a nave espacial estaba nun modo seguro. Isto foi descrito como unha anomalía recuperable, se fose un problema de software ou un problema moi serio se fose un problema de hardware de corrupción de memoria. Ordenaron ó robot que transmitise datos de enxeñaría, e o 23 de xaneiro de 2004 enviou algunhas restras de bits antes de transmitir 73 megabits por medio da banda X da Mars Odyssey. Isto fixo pensar en dificultades coa antena de alta ganancia do robot. O robot desde mércores fora repetidamente rearrincado e cargárase o software do voo, co fin de que funcionase ben.
O 24 de xaneiro de 2004 o equipo de reparación do Spirit anunciou que o problema era do software que manexa a memoria flash e volveron escribir o programa do Spirit. O robot púxose no en funcionamento correcto, cando se lle arrincou usando só a memoria RAM (a que utilizan os ordenadores persoais) en lugar da memoria flash. Neste modo, o robot obedeceu as ordes de comunicar e entrar no modo descanso. O Spirit transmitiu con éxito durante case unha hora 120 bits de datos por segundo (moi afastada á velocidade normal que é de 11000 bits por segundo). Críase de feito que o hardware do flash estaba traballando correctamente pero o módulo da administración de arquivos no software non era abondo robusto para o funcionamento normal do Spirit. O problema ocorreu por un erro do software, non por un hardware defectuoso. Os robots teñen unha memoria flash similar á que levan as cámaras de fotos dixitais e os ordenadores cunha capacidade de 256 Mbytes e nela gárdanse ordes diarias de traballo e os resultados científicos ata que se transmiten á Terra. O robot pode funcionar só coa memoria RAM pero necesitaría mandar á Terra cada día toda a información conseguida. Porén esta memoria debe estar protexida da radiación existente na superficie de Marte. Ademais os robots teñen unha memoria EEPROM permanente onde se almacena o programa da misión. Esta memoria parece non estar afectada.
Os enxeñeiros indicaron que creran inicialmente que este era un problema serio, pero a NASA descubriu que era un problema relativamente menor causado porque había demasiados arquivos abertos. A maioría destes arquivos tiña datos necesarios durante o voo pero agora eran innecesarios. Tras comprender a situación, os enxeñeiros borraron algúns arquivos, e preparáronse para reformatear totalmente o sistema. O 6 de febreiro (Sol 33), o robot restaurouse á súa condición activa orixinal, e reiniciáronse as actividades científicas.
A primeira vez que se fura unha pedra en Marte
A Ferramenta de Abrasión de Roca do robot causou un buraco ancho (45, 5 milímetros) e pouco profundo (2, 65 milímetros) ao furar durante o sol 34 unha roca en Marte, o 6 de feb. de 2004. O buraco expuxo material do interior fresco da roca Adirondack para a inspección profunda co microscopio do robot e dous espectrómetros no brazo robótico. Esta imaxe foi tomada polo Spirit, coa cámara panorámica, proporcionando un recoñecemento visual do éxito do trade. As ferramentas de abrasión en ambos robots para a Exploración de Marte foron proporcionadas pola Honeybee Robotics.
"O trade RAT (siglas en inglés de Rock abrasion Tool) superou as nosas expectativas iniciais". Steve Gorevan de Honeybee Robotics, Nova York, non pensou que a ferramenta cortaría tan fondo e tampouco pensou ver un círculo completo. O RAT pode crear buracos de ata 5 mm de profundidade, pesa menos de 720 gramos e está localizado no brazo robótico do Spirit. Ten tres motores eléctricos que fan virar dúas rodas dentadas a gran velocidade. En facer a fendedura pode empregar un par de horas.
Mimi
Esta imaxe en cor da pedra Mimi tomada no Sol 40 polo robot Spirit coa cámara panorámica da pedra de aspecto escamudo, é moi diferente de calquera pedra que os científicos viran ata agora. A aparencia escamuda de Mimi leva ós científicos a varias hipóteses. Mimi podería haberse formado pola presión dun impacto ou por estar enterrada ou pode ser unha vez unha duna que foi consolidada nas capas escamudas, un proceso que ás veces involucra a acción da auga.
Pistas de auga en Humphrey
O 5 de marzo de 2004, a NASA anunciou que o Spirit atopara probas indirectas de auga en Marte nunha pedra chamada "Humphrey". Dr. Ray Arvidson da Universidade de Washington, St. Louis, dixo durante unha conferencia de prensa: "Se atopásemos esta pedra na Terra, diriamos que é unha pedra volcánica formada pola acción dun fluído que se moveu a través dela. " En contraste as pedras atopadas polo robot xemelgo Opportunity, formáronse cando o magma encheu fendeduras pequenas que se parecen a minerais cristalizados. Se esta interpretación é correcta, o máis probable é que os minerais se disolvesen en auga ou que esta entrara dentro da pedra e actuara despois. ()
O Cráter de Bonneville
O 11 de marzo de 2004, o Spirit acadou o cráter de Bonneville logo dunha xornada onde viaxou 133 metros. Este cráter ten 50 metros de ancho por 10 metros de profundidade. O JPL decidiu que sería unha mala idea enviar ó robot dentro do cráter, cando non viron ningún obxecto de interese dentro. Spirit camiñou ó longo da marxe do sur, atravesou algunhas dunas de area, e continuou cara ó suroeste rumbo ós Outeiros Columbia.
Os cráteres Missoula e Lahontan, camiño aos Outeiros Columbia
O Spirit alcanzou o cráter Missoula no sol 105. O cráter ten aproximadamente 33 metros por 7 metros de profundidade. O cráter de Missoula non se considerou de alta prioridade. O robot bordeou a marxe norte, e continuou ó suroeste.
Acadou o cráter de Lahontan no sol 118, e percorreu o seu bordo ata o sol 120. Lahontan ten uns 20 metros por aproximadamente 3 metros de profundidade. O Spirit atravesou unha duna de area serpeando o seu afloramento pola súa beira suroeste.
Os Outeiros Columbia
No sol 159, o Spirit acadou o primeiro de moitos obxectivos na base dos Outeiros Columbia chamada West Spur. Hank's Hollow estudouse durante 23 soles. Dentro da Hank's Hollow está a pedra chamada "Pot of Gold"
Desde aquí, o Spirit tomou un camiño norte ó longo da base do outeiro cara ao Wooly Patch que se estudou desde o sol 192 ó sol 199. Cara ó sol 203, Spirit dirixiuse cara ó sur dun outeiro duns 9 metros de altura e chegou á pedra "Clovis". O robot levaba percorridos nese momento 3, 5 Km. Clovis foi furada e analizada desde o sol 210 ó sol 225. O 20 de agosto de 2004 Steve Squyres, investigador xefe dos instrumentos científicos declarou: "Temos probas de que a interacción con auga líquida cambiou esta roca. Para comprender de verdade as condicións que alteraron a Clovis gustaríanos coñecer a situación do antes e logo da alteración. O despois xa o sabemos, o antes pódenolo dicir, se temos sorte, algunha rocha dos arredores". Os indicios proceden da análise do interior da rocha co espectrómetro de partículas alfa que indican niveis relativamente altos de bromuro, sulfuro e cloruro. A rocha é moi branda ó contrario que outras basálticas da chaira e parece estar moi alterada.
Tras Clovis, estudou Ebenezer (soles do 226 ao 235), Tetl (sol 270), Uchben e Palinque (soles do 281 ao 295), e Lutefisk (soles do 296 ao 303).
Do sol 239 ao 262, o Spirit foi inaccesible debido a que Marte estaba en conxunción co Sol. O 29 de setembro de 2004 rematou o período de inactividade. Jim Ericson, do JPL de Pasadena (California) declarou: "Non só as comunicacións estaban interrompidas, senón que os robots pasaron, no hemisferio sur marciano, polo peor do inverno desde o punto de vista da enerxía solar".
Amodo, o Spirit fixo o seu camiño cara á cima da Husband Hill, e no sol 344 estaba listo para subir á "Cumberland Ridge" e "Val de Tennessee".
No sol 371, o Spirit chegou a unha pedra chamada "Peace" preto da cima de Cumberland Ridge. O Spirit furouna coa ferramenta RAT no sol 373. Cara ó sol 390 (a mediados de febreiro do 2005 ), o Spirit avanzara cara a "Larry's Lookout", ascendendo o outeiro. Os científicos estaban intentando conservar tanta enerxía como fose posible para a subida.
Spirit investigou outras rochas ata o chan no camiño de "Paso Robles" achando a cantidade máis alta de sal que se atopou no planeta vermello. A terra tamén tiña unha cantidade alta de fósforo na súa composición, no entanto non tan alta como a pedra Wishstone analizada polo Spirit en abril de 2004. Squyres dixo que: "Estamos aínda intentando entender o que isto significa, pero claramente, con tanta sal ó redor, a auga tiña aquí un claro papel. " Naquela ocasión aclarou: "existiu menos auga aquí que na zona marciana explorada polo Opportunity". Isto sucedeu un mes logo da declaración de marzo de 2004 que anunciaba que (trala análise do Opportunity) as rochas formáranse en presenza de auga, fai miles de millóns de anos. Agora atopouse outra zona con alta concentración en sal.
Unha tormenta de po limpa os paneis
O 9 de marzo de 2005 (probablemente durante a noite marciana), a eficacia do panel solar do robot variou de ó redor dun 60% que fora en principio ó 93%, e o 10 de marzo sufriu unha tormenta de po. Os científicos da NASA especulan que unha tormenta de po debe de varrer os paneis solares limpándoos, e conseguindo que a duración da misión alargásese significativamente. É a primeira vez que as tormentas de po influíran nos robots. Previamente as tormentas de po foron fotografadas pola Mars Pathfinder.
A cima de Husband hill
No sol 582, o 21 de agosto de 2005, Spirit acadou o curuto do Outeiro Husband e tomou unha vista panorámica de 360 graos.
Home Plate
O Spirit chegou á beira oriental norte do Home Plate, e analizou os afloramentos no sol 744. As observacións científicas realizáronse co brazo robótico do Spirit.
O Outeiro de McCool
A seguinte parada do Spirit foi a cara norte da Outeiro de McCool, onde se esperou que reciba a luz solar adecuada para pasar o inverno marciano. A partir do sol 775 (9 de marzo de 2006), o total camiñado polo Spirit era de 6. 756 metros. O 16 de marzo de 2006 o JPL anunciou que a roda dianteira do Spirit deixara de funcionar. Malia isto, o robot aínda avanzaba cara ao Outeiro McCool porque o equipo de mando programou ó robot para ir marcha atrás cara ao Outeiro McCool, mentres arrastraba a súa roda rota. Arquivado 11 de outubro de 2007 en Wayback Machine.
Low Ridge Haven
A finais de marzo, o Spirit atopou terra solta que impedía o seu progreso cara ao Outeiro McCool. A decisión tomada foi non intentar acadar o Outeiro McCool e en cambio estacionar en Low Ridge Haven. Alcanzou o lugar o 9 de abril de 2006 e estacionouse nunha costa ó norte con 11º de inclinación. O robot pasará os próximos oito meses neste lugar mentres que os científicos farán observacións dos cambios no área ó redor do robot. Arquivado 26 de decembro de 2021 en Wayback Machine. Astronomía
O 23 de marzo de 2004, ó observar o ceo de Marte co filtro verde da súa cámara panorámica, o Spirit atopouse cun rastro no ceo causado por un obxecto que parece moverse describindo un arco de 4º en 15 segundos. Os científicos cren que se trata dun meteorito que pasaba preto do planeta vermello ou dunha nave espacial en órbita marciana e en desuso. Descartaron a todas excepto á Viking 2 cuxa órbita polar sería compatible co trazo do meteoro.
Tamén tomou a única fotografía da Terra desde outro mundo a principios de marzo de 2006.
O Spirit apuntou as súas cámaras cara ó ceo e observou o tránsito astronómico do satélite natural Deimos polo interior do Sol. O 19 de maio de 2005 o Spirit fotografou coa súa cámara panorámica un solpor sobre o cráter Gusev. No momento da foto eran as 18h 7m da tarde e o Sol estaba a piques de agocharse tralo bordo do cráter Gusev, a uns oitenta km. do robot. Como Marte está máis lonxe do Sol que a Terra, alí o Sol só ten 2/3 de diámetro que ten na Terra. Pero, a parte diso, o contraste entre a iluminación do ceo e a penumbra da terra resulta extraordinariamente familiar. A foto foi realizada con tres filtros de cor cuxa combinación permite xerar imaxes moi semellantes ás que un ollo humano vería, exceptuando que a tonalidade avermellada do ceo nun punto afastado do globo solar está lixeiramente esaxerada. A duración da aurora e do crepúsculo é dunhas 2 horas, bastante maior ó da Terra, debido ó po que hai a grande altura da atmosfera marciana causando que a luz solar se disperse. Pero tampouco isto nos é raro, cando na Terra un volcán insufla po á atmosfera. Os científicos estaban interesados nos crepúsculos marcianos para pescudar a que altura chega o po na atmosfera marciana, así que decidiron tomar algunhas fotos. As imaxes tamén serven para buscar nubes xeadas, que apenas se formaron no cráter Gusev desde que está alí o robot.
No outono de 2005, o Spirit aproveitou unha situación enerxética favorable para facer observacións de noite das dúas lúas de Marte Fobos e Deimos. Estas observacións incluíron unha eclipse lunar (é dicir a ocultación do satélite polo cono de sombra de Marte).