Марсоходите и Феникс - състояние на мисията за ноември

[SAlexandrov]

http://www.cosmos.1.bg/index.php?option=co...02&Itemid=1

Месец ноември бе един от най-тежките месеци за марсоходите Спирит и Опортюнити, които работят на повърхността на Червената планета много по-дълго време от очакваното. Двата марсохода успешно се справиха с голямата прахова буря, възникнала през юли и август. Но истинското предизвикателство тепърва предстои – преживяването на следващата марсианска зима. Важно е да напомня, че сезоните на Марс са двойно по-дълги от земните.

Спирит

Марсоходът Спирит е особено застрашен, защото както знаем, неговото място е по-отдалечено от екватора и затова когато настъпи зимата той ще бъде изложен на ниски температури и много по-застрашен от Опортюнити. Затова екипът на мисията отчаяно се опитва да го изведе на подходящо място, където да остане за зимните месеци. Специалистите смятат, че Спирит има реални шансове да преживее зимата, колкото и да бъде трудно.

Към цялата ситуация прибавяме и факта, че прахът, който се натрупа на слънчевите панели пречи на марсохода да изпълнява задачите си. Откакто бурята премина, ветровете успяха да отвеят голяма част от праховите частици на Опортюнити. Обаче ние не можем да кажем същото за Спирит, защото, по ирония на съдбата, на Домашното плато цари безветрие.

Новото зимно “пристанище”, където Спирит ще бъде закаран се намира в северната част на Домашното плато. По пътя обаче марсоходът попадна в кратер, който е пълен с пясък и затъна вътре. Това бе истински капан за робота. Кратерът се нарича Тартарус (древногр. Ад, преизподня).

Спирит успешно излезе от Тартарус впоследствие и се освободи от натрупалия се прах. Но това далеч не е края на пътешествието му – до “пристанището”, където марсоходът ще прекара зимата има още много метри. А разхождането по повърхността на Марс е затруднено, защото едно от предните колела на Спирит е напълно отказало и е вероятно същата съдба да сполети и останалите колела заради възрастта.

На практика, дясното предно колело на Спирит не може да се върти. При придвижването то просто се влачи по земята. Когато то срещне препяствие обаче инженерите си имат истински проблем. Точно затова те се притесниха, когато марсоходът затъна в пясъка на Тартарус.

Вие лесно може да си представите ситуацията. Представете си, че сте в лодка, която има шест гребци – три от едната, три от другата страна. Единият гребец не може да използва ръцете си поради старостта и неговото гребло остава винаги потопено под водата без да се движи. Останалите пет гребци се опитват да компенсират това, но не винаги успява – водата винаги се блъска в повреденото гребло и навигацията е изключително трудна.

Така че няма време за губене – марсоходът Спирит трябва да намира начин да се справя със всички препятствия само и само да се добере до желаното място за прекарване на зимата. Ръководителите на проекта са подбрали най-разумното място за подобна цел – то трябва да няма никакъв наклон на запад или на изток, а само на север. Само така Спирит ще бъде в оптимална позиция за доставяне на необходимото количество електроенергия. Избраното място е северния ръб на Домашното плато.

Но дали това ще е достатъчно за Спирит да преживее тежките месеци? Ръководителите предполагат, че марсоходът може да навлезе в състояние тип “Ниска консумация” или дори “Консумация за поддържане само на жизнените му функции”. Разглеждал съм и друг път ситуациите, при които марсоходът би се погрижил за себе си при тежки условия – той би прекъснал всякаква комуникация със Земята докато ситуацията не се нормализира. През това време, естествено, хората на Земята няма да знаят дали Спирит е жив или не.

Има и причини, поради които Спирит не би могъл да влезе в състояние на “Дълбок сън” – самоизключване за през нощта с цел консумация на електроенергия. Една от тези причини е, че на мястото, където той се намира температурите наистина падат до критични стойности, много по-ниски от тези в Меридиани, където се намира Опортюнити.

Въпросът е в какво състояние би бил Спирит по време на “Дълбок сън”? Батериите на марсохода са свързани с часовник, който консумира минимално количество електричество и той е включен дори и при тази ситуация. Но другите компоненти, които се намират в специална т.нар. “топла” кутия са практически изключени от батериите. Така че те остават изложени на студените зимни температури. Което си е опасно.

В “топлата” кутия се намира критичната електроника на марсохода, а също така и инструмента Мини-ТЕС. Тя натрупва топлина през деня, а през нощта тази топлина бавно се разсейва. Когато температурите обаче паднат до -40 градуса по Целзий обаче нагревателите ще бъдат включени автоматично. Когато нагревателите са включени обаче, те започват да консумират електроенергия, която марсоходът няма да има.

Сами виждате, че нещата се затварят в един омагьосан кръг, от който изглежда, че няма изход.

Така че стратегията вероятно ще бъде нагревателите на Мини-ТЕСа и критичната електроника да бъдат деактивирани. Но нагревателите на батериите ще бъдат оставени. Това означава, че марсоходът би оцелял и с електроенергия около 160 ватчаса за ден.

Опортюнити

Дните през ноември за Опортюнити също бяха напрегнати.

Към края на октомври отказа абразивния инструмент на марсохода. Единият енкодер бе загубен в началото на годината, но едва сега стана ясно, че и другият енкодер е отказал.

Но това не попречи целия ноември да бъде запълнен изцяло с научни дейности. Освен това Опортюнити изпрати и данни до новия орбитален космически апарат – Марс Риконисънс Орбитър с цел проверка на комуникациите, които ще помагат на сондата Феникс по време на критичното спускане към повърхността на Марс.

Феникс

Голяма изненада дойде и от Феникс. Сондата, която вмомента пътува към Марс и се очаква кацне там догодина, през месец май е в отлично състояние.

Но инженерите решиха да помрачат радостта ни по един не много приятен начин.

На 2 ноември бе решено, че камерата на Феникс МАРДИ (Камера за заснемане на изображения при спускане – б.прев) няма да бъде включена изобщо!

Как се стигна до това решение?

Много късно, буквално дни преди изстрелването бе установено, че има потенциален проблем с компютърна карта, която космическият кораб използва за да съхранява снимки от камерата МАРДИ. При съхраняването на тези данни би могъл да възникне конфликт между данните на МАРДИ и ИМУ данните, които компютъра използва за навлизане, кацане и спускане. Това би довело до загуба на контрол и разбиване вместо меко кацане. Наистина, процентът да се случи нещо подобно е изключително нисък.

Нямало е време проблемът да бъде коригиран преди изстрелването. Вместо това било решено, че тъй като картата има малко памет – около един мегабайт, тя би била достатъчна за съхраняването на едно единствено изображение при спускането.Едно такова изображение би било изключително ценно както от научна, така и от инженерна гледна точка.

Но скоро след изстрелването бе установено, че дори и едно изображение да бъде направено, това води до допълнителни усложнения. Трябва да се промени схемата на спускане, а такова нещо е крайно нежелателно. Така че решението е камерата МАРДИ да не бъде включвана.

С това решение и микрофонът, който е прикачен към нея няма да е в състояние да запише никакви звуци от Марс по време на спускането.

Тъжна новина наистина, и много хора се разочароваха, защото, както хората от екипа смятат, шансът нещо лошо да се случи дори и при използването на камерата МАРДИ е изключително нисък. Но НАСА не иска да поема дори и минимален риск, и това отчасти е обяснимо, защото те вече са губили космически кораб от подобен тип – Марс Полър Лендър през 1999 г. Загубата на още един космически кораб няма да е нещо, на което ще се гледа с добро око.

Така че ситуацията е била разгледана от подобна гледна точка: “Да загубим един научен инструмент, но да осигурим на кораба минимални рискове” или “Да оставим научния инструмент да работи, а да поемем всички последствия и рискове”. Явно вече трябва да се примирим със загубата на инструмента МАРДИ.

[Spirit]

BTW в новия сайт на НАСА има обратно отброяване до изстрелването на совлаката и кацането на Феникс. Виж вдясно: http://www.nasa.gov/missions/calendar/index.html