NASAs Mars Exploration Rover Opportunity brugte sit panoramakamera (Pancam) under missionens soler 1282 og 1284 (2. september og 4. september 2007) til at tage billederne kombineret i denne mosaikvisning af roveren. Den nedadrettede udsigt udelader masten, som kameraet er monteret på. Billedet blev frigivet den 17. februar 2012.
(Billede: © NASA / JPL-Caltech / Cornell)
Opportunity-roveren arbejdede på Mars fra januar 2004 til juni 2018, da en monsterstøvstorm dæmpede golf-cart-størrelsen robot for godt.
Maskinen oprindelig var beregnet til at vare 90 dage, gennemsøgte mere end afstanden til et maraton (26,2 miles eller 42,1 kilometer) i løbet af dets lange og gennemførte liv. På tidspunktet for sin død læste roverens kilometertæller 45,16 km (45,16 km).
En af Mulighedens største videnskabelige fund var at bekræfte tilstedeværelsen af stående vand på Mars i lange perioder. Rover afslørede tilstedeværelsen af hæmatit, gips og andre klipper på Mars, der har tendens til at dannes i vand på Jorden, og fandt også bevis for gamle hydrotermiske systemer.
Muligheden demonstrerede også, at det var muligt at betjene en rover i mere end et årti på en anden planet og overvinde tekniske og køreproblemer, da det fortsatte med at udføre videnskabeligt arbejde.
Muligheden blev tavs, da en global støvstorm fejede over Mars i juni 2018. Roveren kræver solenergi til operationer, og under kraftige støvstorme er der for mange partikler i luften til, at sollys kan nå Opportunity's solpaneler. NASA forsøgte at vække muligheden i flere måneder, men fik aldrig noget svar, og roveren blev endelig erklæret død i februar 2019.
Muligheden har genereret en enorm videnskabelig arv, der vil hjælpe med arbejdet med NASAs stadig aktive Curiosity rover og den kommende Mars 2020 rover.
Mission sammendrag og design
Mulighed og dens tvillingrover, Spirit, blev udviklet som en del af NASAs Mars-efterforskningsprogram. NASA har sendt mange missioner til den røde planet siden 1960'erne med nogle af de fremtrædende missioner inklusive Mariner 9 (den første orbiter), Viking 1 og Viking 2 (de første landere) og Sojourner / Pathfinder (den første rover). I de sidste to årtier har NASA fokuseret på at sende en Mars-mission så ofte som muligt, hvilket betyder hvert andet år på det tidspunkt, hvor Jorden og Mars kommer relativt tæt på hinanden i deres baner.
De vigtigste mål for de to rovere var ifølge NASA at bestemme, om livet som vi kender det nogensinde kunne have opstået på Mars (med særlig fokus på at søge efter eldgammelt vand) og karakterisere Mars 'klima og geologi. Oplysningerne, som disse rovere indsamlet, ville blive forbedret med observationer fra bane - såsom dem, der er indsamlet af NASAs langvarige Mars Reconnaissance Orbiter - og ville informere fremtidige missioner til den røde planet.
Mars Exploration Rovers modtog deres navne fra den 9-årige Sofi Collis, som var vinderen af en navnekonkurrence, som NASA afholdt (med bistand fra Planetary Society og sponsorering fra legetøjsfabrikanten Lego). Den Siberian-fødte Collis blev adopteret i en alder af 2 og flyttede for at bo sammen med sin nye familie i Scottsdale, Arizona.
”Jeg boede på et børnehjem,” skrev Collis i sit vindende essay. "Det var mørkt og koldt og ensomt. Om natten kiggede jeg op på den glitrende himmel og følte mig bedre. Jeg drømte om, at jeg kunne flyve der. I Amerika kan jeg gøre alle mine drømme til virkelighed. Tak for 'Ånden' og muligheden.'"
Mars Exploration Rovers, der blev lanceret i 2003 - Mulighed den 7. juli, og Spirit den 10. juni - ombord på Delta II-raketter. De gik ud på en rejse på 283 millioner kilometer (455,4 millioner km) for at jage efter vand på Mars. Omkostningerne på 800 millioner dollars for de to rovere dækkede en række videnskabsinstrumenter, herunder et panoramakamera, en mikroskopisk billeddannelse, ingeniørkameraer, tre spektrometre, et klippeværktøj og en magnetgruppe. Rovers havde også en lille arm, der gjorde det muligt for dem at få nærbilleder og data fra interessante videnskabelige mål.
Tidligt arbejde på Mars
NASA blev fascineret af et lag af hæmatit, som den kredsende Mars Global Surveyor opdagede ovenfra, beliggende på Meridiani Planum ved Martian ækvator, og besluttede, at det ville være Opportunity's landingssted. Fordi hæmatit (et jernoxid) ofte dannes i et område, der havde vand, var NASA nysgerrig efter, hvordan vandet fik der i første omgang, og hvor vandet gik.
384-pund roveren tog sin sidste tilgang til Mars den 25. januar 2004. Den pløjede gennem den Martiske atmosfære, sprang ud af en faldskærm og hvælvede derefter til overfladen i en kokon af airbags. Muligheden rullede til et stop inde i et lavt krater, kun 20 meter over tværs, hvilket glædede forskere, da de første billeder strålede tilbage fra den røde planet.
"Vi har scoret et interplanetært hul på 300 millioner kilometer," sagde Steve Squyres, en planetvidenskabsmand ved Cornell University og den vigtigste efterforsker for roverens videnskabsinstrumenter, i en nyhedsmeddelelse kort efter landing.
I begyndelsen af marts, kun seks uger efter landing, identificerede Opportunity et bjergudråb, der viste tegn på en flydende fortid. Klipperne ved Guadalupe (et område på Mars) havde ifølge NASA sulfater såvel som krystaller, der voksede inde i nicher - begge tegn på vand. Spirit fandt carbonater og hæmatit, mere bevis på vand, den samme uge. Mulighed fandt også hæmatit inde i små kugler, som NASA kaldte "blåbær" på grund af deres størrelse og form. Med et af dets spektrometre fandt Opportunity tegn på jern inde i en gruppe blåbær, når man sammenlignede det med den nakne, underliggende klippe.
Inden marts var forbi, opdagede muligheden flere beviser på vand, denne gang fra billeder af et klippeaktiv, der sandsynligvis dannede sig fra et afsætning af saltvand i den gamle fortid. Klor og brom fundet i klipperne hjalp med at størkne teorien.
Det var en positiv start på Opportunity's mission - og roveren havde ikke engang forladt krateret, hvor det var landet. Inden Opportunity's 90-dages primære mission var ovre, havde roverne af golfvognsstørrelse klatret ud af Eagle Crater og vovet sig til sit næste videnskabelige mål omkring en halv mil væk: Endurance Crater. Det opdagede flere vandskilte der i oktober 2004.
Fast i sandet
Et af muligheds farligste øjeblikke kom i 2005, da roveren blev spejlet i sandet i fem uger. NASA havde anbragt roveren i et "blindt drev" den 26. april 2005, hvilket betyder, at roveren ikke kontrollerede for forhindringer, mens den gik. Muligheden pløjede derefter ind i en 12 tommer høj (30 centimeter) sandklit, hvor seks-hjulet rover oprindeligt havde problemer med at komme ud.
For at redde den strandede rover kørte NASA test på en model af roveren i en simuleret Martian "sandkasse" på Jet Propulsion Laboratory. Baseret på hvad de lærte i sandkassen, sendte rover-chaufførerne derefter en række kommandoer til muligheden. Det tog roverne 192 m (192 m) af hjulrotationer, før det var i stand til at bevæge sig 3 meter frem, men det til sidst trak sig fri i begyndelsen af juni 2005, sagde NASA.
NASA valgte at bevæge roveren fremad i mere omhyggelige trin, hvilket var særligt vigtigt, fordi muligheden mistede fuld brug af sit højre forhjul (på grund af en fastklemmet styremotor) bare dage inden den sad i sandet. Roveren kunne stadig bevæge sig fint med sine andre tre styrbare hjul, sagde NASA.
Mulighedens oplevelse i sandet var praktisk i oktober 2005, hvor NASA opdagede usædvanlige trækkraftproblemer på Martians sol-dag, eller sol, 603. Bare 16 fod i et planlagt 148-fods drev stoppede et slip-check-system om bord automatisk roveren da den mistede trækkraft og gik forbi en programmeret grænse for antallet af hjulomdrejninger, ifølge NASA. To soler senere lykkedes det muligheden for at støtte sig selv og fortsatte.
Victoria krater
I slutningen af september 2006, efter 21 måneder på Mars, hjulede muligheden op til Victoria Crater. Det kredsede kanten i et par måneder, knipte billeder og fik et tæt kig på lagdelte klipper omkring krateret. NASA traf derefter en uheldig beslutning i juni 2007 om at benytte muligheden inde i krateret. Det var en risiko, da det var uklart, om roveren kunne klatre ud igen, men NASA sagde, at videnskaben var det værd.
"Den videnskabelige lokkemåde er chancen for at undersøge og undersøge sammensætninger og teksturer af udsatte materialer i kraterets dybder efter ledetråd om gamle, våde miljøer," sagde NASA i en nyhedsmeddelelse. "Når roveren kører længere ned ad skråningen, vil den kunne undersøge stadig ældre klipper i kraterets udsatte vægge."
Turen ned blev afbrudt af en alvorlig støvstorm i juli 2007. Mulighedens strømproducerende kapacitet faldt med 80 procent på kun en uge, da dens solpaneler blev dækket af støv. Sent på måneden dækkede muligheden for magt til kritiske niveauer. NASA bekymrede roveren for at stoppe med at arbejde, men muligheden trak igennem.
Det var først i slutningen af august, at himlen klarede sig nok til, at muligheden for at genoptage arbejdet og gå ind i krateret. Mulighed brugt omkring et år på at vandre gennem Victoria Crater og få et tæt kig på lagene på bunden, som forskere troede var formet af vand.
Muligheden steg med succes ud i august 2008 og begyndte en gradvis rejse til Endeavour, et krater beliggende 21 miles (21 km) væk. Det ser måske ikke langt ud, men det tog omkring tre år at komme dertil, da roveren lavede flere stop for at se på interessante videnskabsmål undervejs. Muligheden nåede krateret i august 2011. På det tidspunkt var dens tvillingrover, Spirit, død i en sandfælde. (Det sad fast i marts 2010, og NASA erklærede rover nedlagt i 2011 efter den Martiske vinter var gået, og agenturet havde ikke hørt noget fra den strandede rover.)
Undersøgelse af indsats og nulstilling af hukommelse
Mulighedens vandhistoriske undersøgelser fortsatte ved Endeavour, hvor et eksempel var en sonde fra 2013 af en klippe kaldet "Esperance." Klippen har ikke kun lermineraler produceret af vand, men der var nok af væsken til at "skylle ud af ioner, der blev løsnet af disse reaktioner," Scott McLennan, professor ved State University of New York og en lang tid planlægger for Opportunity's videnskabsteam, sagde dengang.
I 2014 og begyndelsen af 2015 gjorde NASA adskillige forsøg på at gendanne Opportunity's flash-hukommelsesfunktioner, efter at roveren havde problemer. Flashhukommelse gør det muligt for rover at gemme information, selv når den er slukket, f.eks. I tilfælde af en dårlig storm. I 2015 besluttede NASA at fortsætte de fleste operationer med tilfældig adgangshukommelse i stedet, hvilket kun opbevarer data, når roverens strøm er tændt. På det tidspunkt sagde NASA, at den eneste ændring i operationer ville kræve mulighed for at sende data med høj prioritet med det samme snarere end at gemme dataene til senere levering.
På trods af lejlighedsvise tilbageslag satte Opportunity en verdensrekordrekord i juli 2014, da den med succes passerede 40,01 km (40,2 km), hvilket overskred afstanden fra Sovjetunionens fjernstyrede måne Lunokhod 2 rover i 1973. I marts 2015 passerede den en anden kæmpe milepæl: rejser en maratonafstand (26,2 miles eller 42,2 km) på Mars.
Fra sin udsigt inde i Endeavour loggede roveren billeder af kometen Siding Spring, da den iskaldte genstand spredte af Mars i en afstand af 139.000 km (139.500 km) i oktober 2014. I januar 2015 tog muligheden billeder fra et højdepunkt på kanten af Endeavour, ca. 440 fod (134 m) over sletten, der omgiver krateret. I marts 2015 annoncerede NASA, at roveren - mens han overser et område med tilnavnet Marathon Valley - havde set klipper med en sammensætning i modsætning til andre studeret af Spirit eller Opportunity. Et af trækkene ved klipperne var høje koncentrationer af aluminium og silicium. Denne sammensætning var første gang sådanne klipper blev fundet på Mars.
Efter at have arbejdet igennem en Marsvinter i marts 2016 taklede Opportunity sin stejleste hældning nogensinde - en hældning på 32 grader - mens han forsøgte at nå et mål på Knudsen Ridge, inden for Marathon Valley-regionen. Da ingeniører så roverens hjul gli i sandet, besluttede de at opgive målet og fortsætte.
NASA meddelte, at det var ved at indpakke operationer i Marathon Valley i juni 2016, og tilføjede, at muligheden for nylig fik et nærbillede af "rødtonet, smuldrende materiale" på den sydlige hældning af dalen. Muligheden skyllede noget af dette materiale med et hjul, hvilket afslørede noget af det højeste svovlindhold, der er set på Mars. NASA sagde, at det skrabede hjul havde tegn på magnesiumsulfat, et stof, der kunne have udfældet fra vandet.
Støv storm i 2018
I slutningen af maj 2018 ekspanderede en regional støvstorm på Mars hurtigt. Skyen blev mørk over muligheden, da stormen nåede planetariske proportioner den 20. juni. Muligheden, som var ved godt helbred på det tidspunkt og stadig arbejder i Endeavour, talte sidst til Jorden den 10. juni, indtil dens solcellepaneler ikke kunne opsamle nok energi til kommunikation. Rover forventedes at forblive varm nok gennem stormen til at overleve, men forskere og ingeniører spørgsmålstegn ved, hvor hurtigt den forvitrede rover kunne inddrives, hvis overhovedet.
Når storme forekommer på Mars, forhindrer enorme støvskyer sollys i at nå frem til overfladen. Højere niveauer af tau, som er et mål for atmosfærisk opacitet, indikerer, at der er mindre sollys til rådighed for muligheden. Rover kræver en tau på mindre end 2,0 for at genoplade sine batterier. Normalt er tau på Opportunits sted ca. 0,5, sagde NASA. Muligheden målte en tau på 10,8 den 10. juni 2018, den dag den stoppede med at transmittere tilbage til Jorden.
NASA fortsatte med at lytte efter signaler fra muligheden i måneder gennem Deep Space Network - et netværk af antenner, der kommunikerer med rumfartøjer over hele solsystemet. Intet signal blev nogensinde modtaget, og muligheden blev endelig erklæret død i februar 2019.
- NASA Solar System Exploration: Mars Exploration Rovers
- JPL: Mars Exploration Rovers
