Mission ledere for Mars Exploration Rover-programmet annoncerede denne uge, at Spirit Rover sandsynligvis aldrig vil brænde igen på Mars. Men med roveren næsten ubevægelig og fast i en sandfælde, befinder hun sig i øjeblikket i en meget sårbar og potentielt "dødbringende" situation, når vinteren nærmer sig på Mars 'sydlige halvkugle. At pege roverens solcellepaneler mod solen er kritisk, hvis roveren skal overleve, og roverholdet har bare en håndfuld drev for at gøre det så. Og vintrene er lange og hårde på Mars. ”Temperaturerne vil være koldere end noget andet Spirit har oplevet før,” sagde John Callas, projektleder for MER-missionen. ”Dette er en meget vanskeligere og farligere situation for Spirit, og vi er på vej ind i et regime, hvor køretøjet bliver koldere, end det nogensinde har gjort.”
Hvad står Spirit over for, og hvad er hendes odds?
"Spirit vil opleve faldende effektniveauer, og vi vil sandsynligvis se energiniveauer, der vil falde under 160 watt timer," sagde Callas, som er det magtniveau, som roveren har brug for at opretholde, så den kan kommunikere dagligt med Jorden. ”Hvis vi ikke kan opretholde dette niveau, udløser det en lav effektfejl, hvor roveren lukker eller dvale, og tager de nødvendige skridt for at bevare så meget strøm som muligt. Alt er slukket undtagen masteruret, og alle fotoner, der rammer solpaneler, går i opladning af batterierne. ”
I denne laveffektfejl vekker en timer roveren lejlighedsvis for at kontrollere batteriniveauer, og hvis der er nok strøm, vil Spirit vågne op nok til at se, hvor opladede batterierne er, og forsøge at kommunikere med Jorden. ”Ånd vil være som en isbjørn, der dvale, muligvis i flere måneder, måske i størrelsesordenen 6 måneder, at roveren vil være i denne tilstand,” sagde Callas. ”Det vil ikke være som Phoenix-landeren, hvor det lukker næsten helt ned. Roveren vil stadig være elektrisk aktiv, men ikke med nok strøm til at være vågen hver dag. ”
Callas forudsagde, at det vil være i tidsrammen marts-april her på Jorden, når de løber tør for at kommunikere med rover, fordi der ikke er nok strøm.
Normalt forbliver roveren varm nok blot ved at være "tændt" og køre, som at køre din bil om vinteren for at varme den op. Men da rover vil sove dybt, vil temperaturerne på roveren falde.
Callas og hans team er bekymrede for, at temperaturerne på roveren bliver meget kolde. Baseret på tidligere vintre forventer de ca. -40 til -50 C temperaturer på Mars i vinterdypet. Elektronikken på roveren kan tåle -40 grader C under drift og -50 c når roveren er inaktiv. Men disse standarder er for en splinterny out-of-the-box rover, sagde Callas, ikke en 6 år gammel rover med elektronik har gennemgået mange forskellige temperaturcyklusser.
Ironisk nok ville fumarolerne eller damphullerne, der sandsynligvis skabte det meget videnskabeligt rige "Troy" -område, hvor Spirit sidder, have gjort det til et "hot spot" på Mars. Men selvfølgelig er fumaroles ikke længere aktive.
Rovers har tre 1-watts Radioisotop Opvarmningsenheder (RHU'er), som er små termiske opvarmningsenheder, der bruges til at holde motorer og batterier varme på roveren, så Spirit's vigtige indersider bliver ikke så kolde som ydersiden.
Men strøm fra solcellepanelerne er meget vigtig for at holde computeren og anden elektronik aktiv, og lige nu er solcellepanelernes placering slet ikke optimal.
”Vores primære mission er at få solcellepaneler rettet mod solen og forbedre hendes chancer,” sagde rover-chaufføren Ashley Stroupe. ”Helst skal solcellepanelerne peges mod solen for at maksimere den energi, roveren får. Hvis vi kan få tilstrækkelig kraft til at holde roveren varm, vil det forkorte den tid, Spirit kan være nødt til at være i en lav effekttilstand. ”
I kommende drev vil teamet forsøge at få venstre baghjul på roveren løftet op ved at køre bagud og forbedre dets nordlige hældning. Spirit sidder i et lille krater med kanten bag sig, så når den bevæger sig baglæns klatrer den langsomt op på kanten og vipper roveren. ”På det sidste drev så vi en forbedring af vippet på 1-2 grader,” sagde Stroupe tirsdag. ”Så vi vil gøre så meget forbedring som vi kan ved at fortsætte med at køre baglæns. Vi kan også forsøge at dreje roveren på plads, så rullen ikke peges så meget mod syd, som den er nu. ”
Hver hældningsgrad mod nord får 5 watt timers forbedring. Den ene side er, at solcellepanelerne i øjeblikket er ret fri for støvansamling.
Når roveren forsøger at vågne op hver dag, vil det være omkring lokal tid på Mars, hvor elektronikken vil have varmet op på grund af sollys.
Men der er mulighed for, at holdet måske ikke vil høre fra rover på flere måneder.
”Vi skal være parat til at gennemgå en periode som denne,” sagde Callas. ”Vi hører muligvis ikke fra rover, og det vil være frustrerende og udfordrende for holdet, men vi bliver nødt til at blive disciplineret om dette, og forhåbentlig når strømmen genoptages, kan vi genoptage kommunikationen i foråret.”
Og i værste fald, hvor er det i en meget lang periode, hvor de ikke hører fra roveren, hvor længe vil teamet forsøge at kommunikere med Spirit?
”Det er et meget komplekst problem,” fortalte Callas til Space Magazine på tirsdagens pressekonference. ”Roveren vil faktisk opleve to niveauer af fejlbeskyttelse. Roveren griber ind på baggrund af at høre fra Jorden, og hvis vi går for længe uden at tale med roveren, løser den en timer op. Vi holder kun ca. 6 ugers kommunikationstabeller på roveren, så det sandsynligvis er løbet ud. Alle disse ting skaber en kompleks gendannelsesindsats for rover. Det er svært at sige, hvor længe vi ville prøve, fordi vi skulle prøve mange ting, før vi udtømmer listen over ting, vi kan gøre. ”
Callas ønskede ikke at give odds, hvis Spirit klarer det gennem vinteren. ”Spirit's bedste chance for at overleve er, når vi kan holde kontakten med hende,” sagde han. ”Så længe vi kan opretholde kommunikation med rover, kan vi kigge efter problemer og rådgive hende om, hvordan man bedst genfordeler hendes begrænsede ressourcer.”
MER PI Steve Squyres sagde, at ikke det at have en svævende rover er et "gripende øjeblik" for holdet. ”Vi byggede roverne for at køre rundt, så vi har flyttet vores fokus til en anden klasse af aktiviteter. Det er en ændring, og vi bliver nødt til at tilpasse os. Men dette er en meget bedre måde at have en pludselig afslutning på missionen, hvilket ville udelukke at udføre den slags videnskab, vi ser frem til. ” (Læs mere om videnskaben Spirit kan gøre i vores tidligere artikel)
”Vi har håb om, at Ånd overlever denne kolde, mørke vinter, som Spirit har foran sig,” sagde Squyres.
