Opportunity (kulgur)

Opportunity (tuntud ka kui MER-B) oli NASA kulgur, mis uuris aastatel 2004–2018 Marssi. See oli üks kahest Mars Exploration Rover Missioni raames Marsi uurima saadetud kulgurist ja suurima vahemaa läbinud kulgur.
Opportunity startis Marsile 7. juulil 2003 ja maandus Marsil 25. jaanuaril 2004, kolm nädalat pärast Spiritit. Kulgur pidi esialgsete plaanide kohaselt töötama 90 soli, kuid töötas 14 aastat. Kulguri pika tööea põhjuseks olid Marsi tuuled, mis päikesepaneele aeg-ajalt puhastasid ja nende võimsust suurendasid. Spirit töötas samuti oodatust tunduvalt kauem, kuid see jäi Marsi pinnasesse kinni ja pärast 22. märtsi 2010 Spiritiga enam ühendust ei saadud.
Opportunity ületas oma esialgse tööea enam kui 47-kordselt. 1. juunil 2018 märkas Mars Reconnaissance Orbiter tolmutormi, mis ohustas ka Opportunityt, sest selle päikesepaneelid ei saanud tolmutormis elektrit toota. 12. juunil 2018 ei vastanud Opportunity enam NASA kutsungitele. NASA insenerid pidasid võimalikuks, et kui kulguri sisetemperatuur ei lange liiga madalale, võib Opportunity tormi nõrgenemisel uuesti ühendust võtta. NASA proovis kulguriga ühendust saada veebruarini 2019 ja kuulutas missiooni lõppenuks 13. veebruaril 2019.
Ülevaade.
Opportunity põhimissioon pidi kestma 90 soli (92 päeva), kuid missiooni on korduvalt pikendatud ja see oli seisuga 19. juuni 2018 kestnud 5255 päeva. Kulgur uuris pärast maandumist pinnast ja kivimeid ning tegi maandumispaigast panoraamfotosid. Hiljem liikus kulgur Endurance'i kraatrisse, mida Opportunity uuris 2004. aasta juunist detsembrini. Hiljem uuris Opportunity enda kuumuskilbi maandumispaika ja leidis meteoriidi, mis nimetati Heat Shield Rockiks.
2005. aastal oli Opportunity aprillist kuni juunini kinni liivadüünis, mis mattis mitu ratast liiva alla. Insenerid suutsid kulgurit sentimeetrite kaupa liigutades kulguri liiva seest vabastada ning Marsi uurimist jätkata. Opportunity suundus lõunasse, Erebuse kraatrisse, mille juurest suundus kulgur edasi Victoria kraatri suunas, mille juurde jõudis septembris 2006. Opportunity liikus esialgu mööda kraatri serva ja sisenes septembris 2007 kraatrisse, et seda põhjalikumalt uurida. Opportunity lahkus Victoria kraatrist augustis 2008, et suunduda uurima Endeavouri kraatrit, kuhu see jõudis 9. augustil 2011.
Endeavouri kraatri juures uuris Opportunity kuni maini 2013, Cape Yorkiks nimetatud pinnavormi, millelt Mars Reconnaissance Orbiter oli tuvastanud kihtsilikaate.
Opportunity oli seisuga 27. juuni 2016 (4417. solil) läbinud 42,85 km ja tolmufaktor oli 0,725. Alates jaanuarist 2013 oli päikesepaneelide tolmufaktor (üks päikesepaneelide energiatootlikkust määravatest teguritest) varieerunud võrdlemisi tolmusest 0,467-st (5. detsember 2013; 3507. sol) kuni üsna puhta 0,964-ni (13. mai 2014; 3662. sol).
Detsembris 2014 teatas NASA, et Opportunityl on tekkinud mälukaotused, mille ajal ei kirjuta kulgur andmeid, sealhulgas telemeetriat säilmällu. NASA proovis tarkvaraparandusega sundida kulgurit vigast mälupanka ignoreerima, kuid mäluprobleem jätkus ning see hakkas põhjustama kulguri restarte. 23. mail 2015 (4027. sol) seadistati kulgur kasutama ainult muutmälu.
Juunis 2018 tekkis Marsil tugev tolmutorm, mistõttu polnud Opportunity paari päeva möödudes võimeline piisavalt elektrit tootma. NASA sai kulguriga viimast korda ühendust 10. juunil 2018. NASA teatas, et teoreetiliselt on võimalik, et Opportunity võtab tormi nõrgenemisel uuesti ühendust. Torm hakkas juulis nõrgenema ning septembris pildistas liikumatut kulgurit Mars Reconnaissance Orbiter. Opportunity meeskond lootis, et novembrist 2018 kuni jaanuarini 2019 kestnud tuuline periood võib päikesepaneelid puhtaks pühkida. NASA hinnangul seda ei juhtunud ning kulgur ei käivitunud uuesti.
Eesmärgid.
NASA seadis Spiritile ja Opportunityle järgmised eesmärgid:
NASA tahab teha kindlaks, kas Marsil võis kunagi olla elu ja seetõttu uuritakse kas Marsil võisid kunagi olla eluks sobivad tingimused. Kuna kõik teadaolevad eluvormid vajavad vett, on Marsi vee ajaloo uurimine väga oluline. Opportunity pole võimeline elu tuvastama, kuid see oli võimeline uurima Marsi kunagisi elutingimusi.
Konstruktsioon.
Opportunity oli kuuerattaline päikeseenergial töötav kulgur, mis on 1,5 m kõrge, 2,3 m lai ja 1,6 m pikk. Kulgur kaalub 185 kg. Kulguri igal rattal oli oma mootor ja kuuest rattast neli on pööratavad. Opportunity võis liikuda kuni 30-kraadisel kallakul ja selle maksimaalne kiirus oli 5 cm/s, kuid tavaline liikumiskiirus oli umbes 0,89 cm/s. Opportunity ja Spiriti ehitusel kasutati Maailma Kaubanduskeskusest pärinevat metalli, mida kasutati kulguri puuride kaablite kaitseks.
Kulguri päikesepaneelide võimsus oli 140 W ja öösel hoidis kulgur oma elektroonika soojas päeva jooksul kahte liitium-ioonakusse kogutud energia abil. Opportunity pardaarvuti kasutas 20 MHz RAD6000 CPU-d, millel on 128 MB DRAM, 3 MB EEPROM mälud ja 256 MB välkmälu. Kulguri töötemperatuur oli vahemikus −40 kuni 40 °C ja põhiosa vajalikust soojusest tootsid radioisotoopradiaatorid, millele vajadusel lisandusid elektrilised radiaatorid.
Opportunity kasutas Maaga ühendust pidades kahte antenni ja kulgur sai nende abil kontakteeruda Marsi ümber tiirlevate tehiskaaslastega ning vajadusel võtta Maaga ühendust Marsi tehiskaaslasi kasutamata.
Teadusseadmed.
Kulguri kere külge olid kinnitatud järgmised seadmed:
Opportunity robotkäe küljes olid järgmised seadmed:
Elekter.
Opportunity toodab kogu vajaliku elektri päikesepaneelidega ning salvestab selle kahte taaslaetavasse liitiumakusse. Mõlema aku mahtuvus oli 10 ampertundi. Missiooni alguses tootsid päikesepaneelid aku laadimiseks ja kulguri töös hoidmiseks umbes 900 vatt-tundi, kuid see varieerus paljude tegurite tõttu. Detsembriks 2004 oli päikesepaneelide tootlikkus langenud 730 vatt-tunnini.
Sarnaselt Maaga on Marsil aastaajad, kuid need kestavad kaks korda kauem kui Maal ning talvel päikesepaneelidele langeva päikesevalguse kogus väheneb. 2016. aastaks oli Opportunity kogenud seitset Marsi talve, mille ajal ei saa kulgur kasutada seadmeid, mis vajavad palju elektrit. Esimesel talvel vähenes päikesepaneelide tootlikkus alla 300 vatt-tunni, kuid hilisematel talvedel oli olukord parem.
Lisaks aastaaegadele mõjutavad energiatootlikkust ka tolmutormid. 2007. aastal toimunud globaalse tolmutormi ajal oli Opportunity ja Spiriti energiatootlikkus sedavõrd madal, et kulgurid said töötada ainult mõne minuti päevas. 2018. aastal tekkis Marsil tugev tolmutorm, mis vähendas Opportunity energiatootlikkust sedavõrd, et see lülitas kõik oma alamsüsteemid välja ning jättis tööle ainult missioonikella. Kui Opportunityl oleks õnnestunud tormi nõrgenemisel akusid laadida, oleks see taaskäivitunud ning proovinud Maaga ühendust võtta.
Start.
Opportunity viidi orbiidile kanderaketi Delta II Heavy esmalennuga. Stardiaken oli avatud 25. juunist kuni 15. juulini 2003. Esimest starti üritati 28. juunil 2003, kuid start tuli seoses ilma ja ohutusprobleemidega lükata 7. juulile. Stardiakana ajal oli iga päeva võimalik kaks korda starti üritada ning stardipäeval, 8. juulil 2003, õnnestus start teisel katsel.
Kuumuskilbi kukkumispaik.
2004. aasta detsembri lõpus jõudis Opportunity oma kuumuskilbi kukkumispaika ja tegi kohast umbes 325. solil panoraamfoto.
Austusavaldused.
Opportunity järgi on nimetatud asteroid, 39382 Opportunity. 28. juulil 2014 teatas NASA, et kulgur on Marsi pinnal läbinud 40 km ning see tähendab, et Opportunity on pikima vahemaa läbinud kulgur. Eelnevalt oli pikim kulguri kaetud vahemaa 39 km, mille läbis Lunohod 2.