Марсоход «Оппортьюнити» пережил уже восьмую зиму на Красной планете
Изначальное расчетное время работы высадившегося на Красную планету 25 января 2004 года марсохода «Оппортьюнити» составляло около 90 земных суток. Однако малыш-робот превзошел все ожидания и трудится на Марсе вот уже 13 лет и 231 день, в общей сложности покрыв расстояние примерно в 50 километров на поверхности Красной планеты. «Оппортьюнити» остается мобильным и продолжает собирать научные данные почти в 50 раз дольше его запланированного срока жизни.
Согласно недавнему отчету аэрокосмического агентства NASA в рамках «Программы по исследованию Марса», ровер смог пережить еще одну зиму на Красной планете. Несмотря на то, что для маленького марсохода это была уже восьмая зима на Марсе, его солнечные панели находятся в довольно неплохом состоянии, и ровер будет полностью готов к очередному суровому испытанию в виде сменяющих зимний сезон пылевых бурь. Это также означает, что «Оппортьюнити» сможет отпраздновать свое четырнадцатилетние, которое наступит 25 января 2018 года.
Год на Марсе составляет 686,97 земных суток (или 1,88 земного года). И так как ось Марса имеет наклон в 25,19 градуса (у Земли он составляет чуть больше 23 градусов), то на Марсе, как и на Земле, тоже происходят смены сезонов. Правда, длятся они почти в два раза дольше, чем на Земле. Кроме того, на Красной планете, конечно же, гораздо холоднее, так как планета находится дальше от Солнца. Средняя температура на поверхности здесь составляет -63 градуса Цельсия.
Фотография (с использованием цветокоррекции) поверхности Марса в «Долине настойчивости» (Perseverance Valley), сделанная камерой Pancam марсохода «Оппортьюнити» в октябре 2017 года
Дженнифер Херман, являющаяся главой группы, отвечающей за силовые подсистемы марсохода «Оппортьюнити», из Лаборатории реактивного движения NASA, поделилась в пресс-релизе:
«Я присоединилась к проекту уже после трехсотого сола. Мне тогда сказали, чтобы я сильно не радовалась, так как «Спирит» и «Оппортьюнити» вряд ли смогут пережить свою первую марсианскую зиму. Однако сейчас мы обсуждаем, как «Оппортьюнити» смог пройти через самую суровую часть уже восьмой по счету для него зимы».
В настоящий момент «Оппортьюнити» и «Спирит» находятся в южном полушарии Марса. Здесь во время марсианской осени и зимы солнце появляется с северной стороны, поэтому солнечные панели масроходов необходимо направлять на север. Еще в 2004 году два из шести колес «Спирита» сломались, и он фактически застрял в песке, не способный маневрировать. В итоге он не мог развернуть свои солнечные панели на север и не пережил четвертую марсианскую зиму (в 2009 году).
Что же касается «Оппортьюнити», то сейчас он находится в «Долине настойчивости», представляющей собой пологую площадку, расположенную на крае кратера Индевор. Удачное расположение марсохода позволило ему продолжить работу в течение поздней осени и зимы. В рамках своих задач он много раз останавливался для исследования тех или иных грунтовых особенностей и проведения анализа породы, но в то же время смог получать достаточно солнечной энергии.
Фотография дна кратера Индевор, сделанная марсоходом «Оппортьюнити» 11 ноября 2017 года, примерно за неделю до начала уже восьмого для ровера зимнего солнцестояния
Пять месяцев назад ровер добрался до верхней части долины, которая тянется на восток по внутреннему ободу с западной части кратера Индевор. С того времени «Оппортьюнити» совершил несколько остановок между наиболее сложными участками для корректировки дальнейшего направления движения. Для «Оппортьюнити» такие остановки крайне важны, так как марсоход не обладает радиоизотопным термоэлектрическим генератором, на базе которого работает более современный ровер «Кьюриосити». Зимние условия одинаково влияют на работу электрических систем обоих роверов, однако активность «Оппортьюнити» находится в более сильной зависимости от сезонных изменений. В то время как «Кьюриосити» может просто распределить недостающий запас энергии для работы зимой на другие системы, «Оппортьюнити» приходится подстраиваться под определенный маршрут для того, чтобы постоянно получать достаточно солнечной энергии и не застрять.
Во время некоторых прошлых зим «Оппортьюнити» оказался не очень удачно расположен по отношению к Солнцу. А во время своей пятой зимы на Марсе (2011-2012 годы) роверу пришлось провести на одном месте целых 19 недель, так как поблизости просто не было мест (обычно он это делает на твердых участках), которые позволили бы ему повернуться к северу, то есть развернуть к Солнцу свои солнечные панели и продолжить движение. На самом деле первая зима для «Оппортьюнити» оказалась весьма удачной, так как марсоход находился в южной половине кратера Индевор, где вся область выходит на север.
«Необходимость полагаться только на солнечную энергию заставляет нас каждый раз волноваться о том, где находится «Оппортьюнити». Правильно ли он повернут к Солнцу. В этом плане мы беспокоимся о нем больше, чем о “Кьюриосити”», — комментирует Херман.
Автопортрет «Оппортьюнити», сделанный вскоре после того, как покрытые пылью и песком солнечные панели ровера были отчищены марсианским ветром в марте 2014 года
Еще одним фактором, влияющим на энергоэффективность «Оппортьюнити», являются погодные условия и в частности то количество пыли, которое содержится в атмосфере. Как вы уже догадались, она не брезгует оседать на солнечные панели ровера. Пыль в основном поднимают мощные ветра, становящиеся причиной сильнейших пылевых бурь. Во время осеннего и зимнего периодов в южном полушарии, там, где находится «Оппортьюнити», небо, как правило, чистое. Основные бури в южном полушарии происходят весной и летом, хотя, к счастью, это происходит не каждый год. Это, тем не менее, может стать настоящей проблемой, как это было в 2007 году. Бури на планете были настолько мощными, что даже сокращали объем получаемого «Спиритом» и «Оппортьюнити» солнечного света (и, следовательно, энергии). Ситуация была настолько критической, что в случае обоих пришлось прибегнуть к аварийным протоколам, существенно сократив объем их активности и коммуникации с Землей.
Объем пыли, накапливающейся на солнечных батареях ровера к осени, может меняться от года к году. Например, в этом году панели оказались сильнее покрыты пылью, чем в предыдущую марсианскую осень. Но как объясняет Херман, проблема решилась и весьма удачно:
«Мы переживали о том, что на панелях в этот раз накопится очень много пыли и это будет одна из самых худших зим для ровера. Но, к счастью, марсианский ветер не только поднимает, но еще и сдувает пыль с солнечных батарей. Теперь я смотрю на ситуацию более оптимистично. Если батареи «Оппортьюнити» будут отчищаться так же и в дальнейшем, то ровер сможет пережить и довольно сильную пылевую бурю. Последняя такая мощная буря была на Марсе более 10 земных лет назад».
Фотография одного из передних колес марсохода «Оппортьюнити», сделанная 9 июня 2004 года, когда ровер находился внутри кратера Индевор
В течение следующих месяцев команда «Оппортьюнити» собирается выяснить одну загадку. Так случилось, что часть «Долины настойчивости» постигла участь оползня, и она в буквальном смысле скатилась внутрь кратера Индевор.
«Мы не обнаружили никаких предпосылок к этому. Проверим, что именно стало причиной и не является ли этой причиной вода. Мы сможем собрать очень важные зацепки из отложений в самой низине долины, однако делать сейчас мы этого не будем, так как текущий уровень дна не имеет твердого основания и ровер может в нем просто увязнуть».
Пережив свою восьмую зиму на Марсе, «Оппортьюнити» находится в довольно неплохом рабочем состоянии и поэтому продолжит выполнять поставленные перед ним задачи. В их числе, например, значится поиск зацепок, указывавших на более теплую и влажную историю Красной планеты. Кто знает, возможно, в ней кратер Индевор даже мог представлять собой озеро, наполненное водой.
Учитывая благоприятный прогноз погоды на Марсе на ближайшие годы, мы можем ожидать, что «Оппортьюнити» продолжит двигать вперед наши научные границы, как и свои границы выносливости.