Роверы по увеличению размера: Pathfinder, Opportunity и Curiosity.

Марсоходу Opportunity («Возможность») не просто повезло с его удивительным долголетием. Он и его близнец Spirit («Дух»), оба размером с тележку для гольфа, приземлились на Красной планете с интервалом в несколько недель в январе 2004 года. Им были поручены 90-дневные миссии по поиску признаков наличия воды на Марсе в прошлом. «Дух» исследовал свой участок Марса до 2010 года, а вот Oppy, как его ласково называют ученые, продолжал кататься по планете до тех пор, пока в июне этого года вокруг него не разразилась пыльная буря.

НАСА пыталось вернуть Opportunity к жизни в течение более восьми месяцев, но 13 февраля сдалось, официально объявив об окончании миссии двух исследовательских роботов Mars Exploration Rover (MER).

По словам руководителя проекта MER Джона Калласа из Лаборатории реактивного движения (JPL) НАСА в Пасадене, целая комбинация факторов позволила Spirit и Opportunity, работающих на солнечной энергии, настолько сильно превзойти ожидаемое время работы.

Одним из таких факторов была марсианская погода. Команда миссии запланировала 90-дневную жизнь для роверов, потому что считалось, что потребуется именно столько времени, чтобы падающая пыль покрыла солнечные панели марсоходов, существенно снизив их эффективность. Но пришли сильные сезонные ветры и смели пыль до того, как роверам пришлось столкнуться лицом к лицу со своей первой марсианской зимой. 


Автопортрет марсохода Opportunity, сделанный в конце марта 2014 года (справа), показывает, что большая часть пыли на солнечных батареях ровера была удалена ветрами после аналогичного «селфи», сделанного в январе 2014 года (слева). 

И эти полезные «мероприятия по уборке» продолжали происходить. «Этот сезонный цикл был достаточно надежным и позволил нам пережить не только первую зиму, но и все последующие, что дало возможность продолжать исследования», — сказал Каллас 13 февраля на церемонии в JPL, объявляя об окончании миссия MER.

У роверов также были «лучшие батареи в солнечной системе», добавил Каллас. По его словам, основной аккумулятор Opportunity выдержал более 5000 циклов перезарядки, и до момента последней пылевой бури его полезная емкость была не менее 85% (вот бы в современных смартфонах так — прим. перев.).

Тандем сильных сезонных ветров и отличных батареи «позволили нам получить критически необходимую энергию, требующуюся для выживания в самые холодные и темные периоды зим на Марсе и продолжения исследований», — сказал Каллас.

Конечно, отличная техника не ограничивалась только батареями. Все остальные части Spirit и Opportunity, начиная от их электронных мозгов и цепких колес и до научных инструментов, были созданы для того, чтобы служить долго. И они делали это в течение удивительно продолжительного времени в холодном, сухом, пропитанном радиацией мире в миллионах километров от Земли.


За более чем 11 лет активной работы на Марсе Opportunity проехал порядка 45 километров.

Представители НАСА подчеркнули, что команды, управляющие роверами, также заслуживают большого уважения. И «Дух», и «Возможность» попадали в некоторые неприятные ситуации, которые требовали творчества, решимости и долгих часов кропотливой работы, чтобы исправить ситуацию. Например, в 2005 году Opportunity застрял в мягком песке образования, которое команда назвала Purgatory Dune (Дюна чистилища). Ученые, занимающиеся Oppy, протестировали возможные решения в «песочнице» на Земле, имитирующей Марс, и сумели вытащить марсоход после нескольких стрессовых недель.

Кроме того, команда часто заставляла Opportunity ездить задом наперед, чтобы продлить срок службы его правого переднего колеса, которое иногда потребляло больший ток, чем должно было. «Мы были новаторами в решении проблем и в поиске путей поддержания работы этого ровера и обеспечения его продуктивности, а также продолжения исследований и научных открытий», — сказал Каллас.

Итак, что же в итоге добило этих двух отважных марсоходов?

В 2009 году Spirit попал в очередную песчаную ловушку. Команда неоднократно пыталась освободить ровер, но не смогла этого сделать, и в итоге «Дух» пережил суровую зиму, не имея возможности переориентироваться, чтобы поймать лучи солнца своими панелями. Представители НАСА заявили, что ровер, который в последний раз связывался с Землей в 2010 году и был официально объявлен мертвым в 2011 году, по существу, замерз до смерти.

А вот Opportunity пережил ту зиму и еще несколько песчаных бурь, но, увы, исторический шторм в 2018 году оказался слишком сильным. Интересно, что марсоход смог бы пережить и его, если бы не глюк, произошедший сразу после приземления в 2004 году. Тогда нагреватель роботизированной руки ровера застрял в положении «включено», объяснил Каллас. Команда Oppy решила выключать на ровере все — в том числе обогреватели для его выживания — каждую ночь, чтобы обогреватель манипулятора не истощал критически важный заряд батареи.


Заключительная проверка работоспособности всех систем Opportunity перед «упаковыванием» в спускаемый аппарат, 24 марта 2003 года.

«Роверу становилось холодно, но он оставался достаточно теплым, чтобы утром, когда всходило солнце, и мы включали все обратно, он никогда не охлаждался ниже допустимых температур», — сказал Каллас об этой стратегии «глубокого сна». Если бы команда не предприняла эту меру, Opportunity, скорее всего, не продержался бы дольше, чем первоначально предписанный ему 90-дневный срок, добавил он.

Однако, когда Opportunity перестало хватать питания во время пыльной бури в 2018 году, ПО, ответственное за переход в режим глубокого сна, не сработало, сказал Каллас. «Поэтому, вероятно, он не спал ночами, когда это было необходимо, и этот нагреватель был включен, потребляя всю энергию, которую солнечные батареи накапливали от солнца», — сказал он. «Это может быть частью объяснения, в дополнение к тому факту, что сейчас на Марсе намного холоднее и темнее».

Независимо от деталей, Spirit и Opportunity умерли достойной смертью на Красной планете, сказал главный научный исследователь MER Стив Сквайрс из Корнелльского университета в Нью-Йорке. И научный вклад миссии был огромен: оба марсохода нашли много доказательств того, что на Марсе миллиарды лет назад была вода, и это изменило наше понимание эволюции планеты и ее потенциала для жизни. Действительно, Spirit даже нашел древнюю гидротермальную систему, которая показала, что, по крайней мере, некоторые части Красной планеты когда-то имели жидкую воду и источник энергии — два необходимых требования для жизни в том проявлении, в котором мы ее знаем.

В завершении своей речи Сквайрс сказал, что не сильно переживает по поводу смерти Opportunity и завершения миссии MER. «Если что-то заканчивается так же, как закончилось сейчас — это хорошо», — сказал он.