Kaip Veikia Marso Tyrinėjimo Maršrutizatoriai

{h1}

Antrasis „mars exploration“ misijos maršrutizatorius „opportunity“ sėkmingai nusileido ir dabar siunčia atgal kvapą gniaužiančias nuotraukas. Pažiūrėkite, kokie yra šių aukštųjų technologijų roveriai.

Atrodo, pakankamai lengva: jei galime sprogdinti žmogų į Mėnulį dėl golfo turo, kodėl mes turime siųsti robotus į Marsą?

Galų gale, Marsas yra planeta, kuri labiausiai primena Žemę - tai yra, jei Žemėje vidutinė temperatūra būtų minus 81 laipsnio F (minus 63 laipsniai C) ir ji būtų tariamai negyva [šaltinis: Marso tyrinėjimas]. Vis dėlto jos geologiniai modeliai primena įvairias mums pažįstamas vietas Žemėje, pradedant nuo senovės, potvynių ir nuniokotų Vašingtono valstijos žemių, baigiant Mirties slėnio dykumomis ir Antarktidos amžinais įšalais.

Žinoma, tai nereiškia, kad įgulos narių vykdoma misija į Marsą yra panaši į atostogas į Kaliforniją. Roveriai leido kosmoso programoms ne tik ištirti Marso paviršių, bet ir išnagrinėti kai kurias problemas, kurios kiltų, jei vieną dieną siųstume moteris ar vyrus į planetą.

Išduoti roverį nėra taip paprasta, kaip tiesiog nusiųsti vaikišką mašiną su stoglangiu prikimštu rėmimo įrenginiu. Mes nagrinėsime technologijas ir instrumentus, naudojamus „Mars Exploration Rovers“, taip pat žiūrėsime, kaip jie bendrauja su Žeme. Ir technologijos nenuvilia; „Rover Curiosity“, paleistas 2011 m., turi instrumentų, kurie tikrai priklauso mokslinės fantastikos filmui. (Užuomina: lazeriai.)

Iki šiol buvo daugiau nei 40 bandymų užmegzti ryšį su Marsu. Pirmosios penkios buvusios SSRS misijos vyko 1960–1962 m. Visos misijos buvo skriejančios iš planetos, tai reiškia, kad laivai buvo paleisti į Marso orbitą, kad galėtų siųsti atgalinius vaizdus. Tos misijos buvo nesėkmės; arba kosminis laivas nepateko į planetą, arba kelionės metu erdvėlaivis subyrėjo. Pirmoji sėkminga misija buvo 1964 m. Kelionė „Mariner 4“ - Jungtinių Valstijų amatu, kuris grąžino 21 planetos vaizdą.

Nuo to laiko JAV, buvusi SSRS, Japonija ir Europos kosmoso agentūra pradėjo misijas į Marsą. Tolesniuose puslapiuose apžvelgsime ne tik pačius roverius, bet ir kai kuriuos jų padarytus atradimus. Pereikime prie kito puslapio ir sužinokime, kodėl būtent mes pirmiausia siunčiame maršrutizatorius.

Kodėl verta siųsti „Rovers“?

Tie šeši vaikinai yra beveik tokie pat artimi, kaip mes turime išsiųsti žmones į Marsą. Šešių žmonių 520 dienų „Mars500“ misijos įgula patyrė varginantį skrydžio į raudonąją planetą modeliavimą.

Tie šeši vaikinai yra beveik tokie pat artimi, kaip mes turime išsiųsti žmones į Marsą. Šešių žmonių 520 dienų „Mars500“ misijos įgula patyrė varginantį skrydžio į raudonąją planetą modeliavimą.

Taigi, jei mes esame tokie pažengę ir išgalvoti, kad galime į Marsą pastatyti ypač sudėtingus robotus, kodėl gi negalėtume tiesiog nusiųsti Astronauto Terry? Svarbiausia priežastis yra turbūt ir pati akivaizdžiausia: Terry turbūt tiesiog nepadarytų jos ten.

Tai yra, tik maždaug trečdalis iki šiol pradėtų misijų buvo „sėkmingos“, tai reiškia, kad jos padarė kelionę į Marsą nepažeistą. Nors nesunku optimistiškai įvertinti beveik trečdalį maršrutizatorių, kurie mums pateikė vertingos informacijos, tačiau nėra taip lengva nudžiuginti pasiekimų istoriją, kaip kad, kai nuotraukoje yra astronautas Terry. Nedaugelis iš mūsų džiaugiasi, kad miršta kas tris dienas darbe.

Kaina, be abejo, yra dar vienas veiksnys. Nors „Curiosity“, naujausias NASA Marso mokslinės laboratorijos misijos dalyvis, pastatymas kainavo 2,47 milijardo dolerių, NASA vis tiek neturėjo atsiskaityti už baisius dalykus, tokius kaip leidimas kam nors kvėpuoti deguonimi [šaltinis: Space.com]. Arba grįžkite iš Marso tuo klausimu. Atminkite, kad roveriai visam laikui pasilieka ant Marso, kai mes būsime su jais, tačiau Terry astronauto kelionė yra daugiau atostogų nei judėjimas. Tai reiškia, maistas, kuras, atliekų šalinimas ir daugybė kitų išlaidų - dvigubai.

Be logistikos ir išlaidų yra daugybė nežinomų dalykų, kaip žmogaus sistema galėtų reaguoti į tokią atmosferą kaip Marsas. Kadangi Marsas neturi magnetinio lauko, žmonės gaus dideles kosminės spinduliuotės dozes - ne problema Žemėje, kur planetos magnetinis laukas ją blokuoja. 1000 dienų kelionė į Marsą gali sukelti 40 procentų tikimybę, kad astronautas susirgs vėžiu, grįžęs į Žemę - nebūtinai to, ko daug žmonių ieško apklausdami darbą [šaltinis: NASA mokslas]. Taip pat atminkite, kad jei astronautė Terry yra ir Terry the Woman, ji rizikuoja dar labiau: turėdama krūtis ir moters lytinius organus, vėžys rizikuoja beveik dvigubai [šaltinis: NASA mokslas].

Taigi be to, kad Terry astronautas nepasirašytų į didelę dozę vėžį sukeliančių spindulių, mes palikome robotų tyrinėtojus. Pereikite prie kito puslapio ir sužinokite apie kai kurias misijas į Marsą.

Marso tyrinėjimo fonas

NASA „Vikingų“ projektas tapo pačia pirmąja JAV misija sėkmingai iškrauti erdvėlaivį ant Marso paviršiaus. Šis kadras rodo bandomąją „Vikingo“ landderio versiją originaloje

NASA „Vikingų“ projektas tapo pačia pirmąja JAV misija sėkmingai iškrauti erdvėlaivį ant Marso paviršiaus. Šis kadras rodo bandomąją „Vikingo“ tūptinės versiją originaliame „Marso kieme“, pastatytame NASA reaktyvinio varymo laboratorijoje 1975 m.

Labiausiai viliojantis dalykas tyrinėjant Marsą yra pažadas rasti vandens - arba ankstesni vandens įrodymai. „Vanduo yra pagrindinis dalykas, nes beveik visur, kur mes randame vandens Žemėje, randame gyvybę“, - nurodo NASA interneto svetainė. "Jei Marsas kadaise turėjo skystą vandenį, ar vis dar yra šiandien, priversta paklausti, ar jo paviršiuje galėjo išsivystyti mikroskopinės gyvybės formos".

Pirmosios misijos į Marsą buvo museliai; tai reiškia, kad jie tiesiog skriejo aplink laivus, kurie siuntė atgalines planetos nuotraukas. Pirmasis buvo „Mariner 3“ 1962 m.; tačiau pirmoji sėkminga orbita ir nuotraukos atsirado 1965 m. iš „Mariner 4“. Kai „flybys“ baigėsi 1969 m., kitos misijų serijos buvo nurodytos kaip orbitų. NASA suprojektavo šiuos erdvėlaivius ilgesnėms orbitoms aplink Marsą, rinko nuotraukas. „Mariner 9“ 1972 m. Pirmasis fotografavo visą Marso paviršių.

Orbitinės misijos buvo tęsiamos, įskaitant 2005 m. Pradėtą ​​„Mars Reconnaissance Orbiter“. Orbitas galėjo pastebėti tokius mažus daiktus kaip vakarienės lėkštė, kartu nešdamas garsiakalbius, kad rastų požeminį vandenį. Galbūt svarbiausia, jis vis dar naudojamas kaip labai svarbi ryšių priemonė perduodant informaciją atgal į misijos kontrolę.

Tačiau pasinerkime į roverių pirmtakus. Abu „Viking 1“ ir 2, kurie pasirodė 70-ųjų viduryje, abu turėjo nusileidėjai kad nusileido į Marso paviršių. Jie pirmieji sužinojo, kad Marsas savaime sterilizuojasi - tai reiškia, kad ultravioletinių spindulių derinimas su sausu dirvožemiu ir oksiduojanti dirvožemio chemija yra neleidžia organizmams formuotis.

Galvodami apie modernesnes mašinas, nusileidžiančias ant Marso, dažniausiai pradedame nuo 1995 metų „Pathfinder“ misijos. „Pathfinder“ sudarė nusileidimas, turintis parašiutą, leidžiantį patekti į Marso atmosferą, ir „Sojourner“ roveris. Įranga grąžino tūkstančius vaizdų, taip pat atlikta 15 cheminių dirvožemio ir orų duomenų analizių.

2003 m. „Mars Exploration Rover“ misijos komanda paleido „Spirit and Opportunity“, iš kurių viena vis dar keliavo po planetą, pasibaigus 2011 metams. Pereikime prie kito puslapio ir sužinokite daugiau apie tuos roverus, jų technologijas ir atradimus.

Dvasia ir galimybė

Dvasia ir galimybė, pasirodo, nėra tik žodžiai, kuriuos naudojame norėdami pasijusti geriau, kai esame depresijoje. 2003 m. NASA pradėjo linksmai pavadintus „Spirit and Opportunity“ motociklus, kurie ėmėsi kur kas didesnio mobilumo ir atstumo nei „Pathfinder“ misijos.

Abu roveriai pasižymi keletu pastebimų bruožų. Jie abu gali generuoti energiją iš saulės baterijų ir laikyti ją vidinėse baterijose. Tik tuo atveju, jei netoliese yra mažų žalių vyrų, roveriai gali fotografuoti aukštos skiriamosios gebos spalvotus vaizdus arba išnaikinti didinamąsias kameras, kad Žemės gelmių mokslininkai galėtų apžiūrėti objektus. Keli roverės rankos spektrometrai naudoja įvairius triukus, kad nustatytų uolienų sudėtį, įskaitant sekimą, kiek šilumos atiduoda objektas, ir šaudymą į jį alfa dalelėmis. „Spirit“ ir „Opportunity“ taip pat buvo aprūpinti įmontuotu grąžtu („Rock Abrasion Tool“), kad jis galėtų patekti į planetos paviršių.

Roverio kūnas vadinamas šilta elektroninė dėžutė (WEB). Įrangos denis yra ant roverio viršaus, kur stiebas (arba periskopo akis) ir fotoaparatai. Auksu dažytos roverio kūno sienos yra sukurtos atlaikyti minus140 laipsnių F (minus 96 laipsnių C) temperatūrą. Roverio WEB viduje yra ličio jonų baterijos, radijo imtuvai ir elektroniniai daiktai, pavyzdžiui, spektrometrai, kuriems veikti reikalinga šiluma. Roverio smegenys yra kompiuteris, palyginamas su aukštos klasės, galingu nešiojamu kompiuteriu, tačiau turintis specialias atminties funkcijas, kurios nesunaikins radiacijos ir išjungimo. Kompiuteriai taip pat nuolat tikrina temperatūrą, kad užtikrintų „sveiką“ roverį.

Tai, ką rado dvasia ir galimybė, buvo kreditas technologijai, leidusiai jiems tyrinėti Marsą. Per porą mėnesių nuo nusileidimo „Opportunity“ atrado sūraus vandens įrodymus, kurie atveria galimybę, kad planetoje vienu metu galėjo egzistuoti gyvybė (ir fosilijos nuorodos). Dvasia suklupo per uolienas, kurios nurodė į ankstesnį, netvirtą Marsą, pasižymintį smūgiais, sprogstamuoju vulkanizmu ir požeminiu vandeniu [šaltinis: NASA Marsas].

Mes mokysimės apie kai kurias naujausių maršrutizatorių ypatybes ir tyrinėjimus, tačiau pirmiausia lėtai pereikime prie kito puslapio ir pažvelkime į įrangą bei mokslą, kurį turi dvasia ir galimybė.

Laikyk Roviną '

Pirmiausia reikia pažymėti, kad nors „Spirit“ nuo 2010 m. Neperdavė jokių pranešimų, „Opportunity“ vis dar laikėsi darbo valandų iš Marso ir 2011 m. Siųsdavo informaciją atgal į Žemę. Tiesą sakant, kaip ir bet kuris žemietis, „Opportunity“ žvalgybininkai turi vietas žiemai, kad jos baterijose būtų kuo daugiau saulės energijos.

Kas eina į ir į roverį

Ši diagrama rodo visas vaizdus ir įtaisus, kuriuose buvo „Spirit and Opportunity“.

Ši diagrama rodo visas vaizdus ir įtaisus, kuriuose buvo „Spirit and Opportunity“.

Vien tik sakydamas, kad „Spirit“ ir „Opportunity“ turi fotoaparatus, o tam tikra išgalvota radijo įranga tikrai jos nesupjaustytų. Geriau tikėkite, kad įranga yra ne tik jūsų patikimas „MacBook“, ant kurio pridedamas AM / FM radijas, o kiekviena sveria po 384 svarus (170 kilogramų) - ir iš viso 850 milijonų dolerių.

Visų pirma, a panoraminė kamera yra sumontuotas ant kiekvieno roverio, kad būtų didesnis geologinis kontekstas. Ant stiebo, esančio maždaug 5 pėdų (1,5 metro) atstumu nuo žemės paviršiaus, fotoaparatas ne tik fotografuoja spalvotus vaizdus, ​​bet ir turi 14 skirtingų filtrų, kurie gali nustatyti uolienų ir dirvožemio taikinius, kad būtų galima atidžiau atrodyti.

A miniatiūrinis šiluminės emisijos spektrometras nustato mineralus vietoje, naudodamas nedidelę infraraudonųjų bangų ilgių pagalbą. Jis naudojamas ieškant savitų modelių, kurie galėtų parodyti vandens judėjimą. Ant roverio rankos yra a Moessbauerio spektrometras, kuris dedamas tiesiai ant mėginių, kad būtų galima rasti mineralų, turinčių geležies, - dar viena priemonė, padedanti nustatyti, kaip vanduo paveikė dirvožemį ir uolienas.

Uolienų sudėčiai nustatyti Alfa dalelių rentgeno spektrometras naudojamas - tas pats tipas, randamas geologijos laboratorijose, kuris padeda mokslininkams nustatyti mėginių kilmę ir pokyčius. Mikroskopinis vaizdo gavimo įrankis gali atidžiai ištirti uolienų susidarymą ir variacijas.

Marsas į žemę, ar gali mane skaityti?

Bet kaip gi mes galime iš tikrųjų sužinoti apie šiuos nuostabius atradimus, kuriuos daro dvasia ir galimybė? Na, tai nėra tiksliai jūsų didžiojo dėdės kumpio radijo sąranka. Nors yra ir mažos galios ir mažo greičio UHF radijas, turintis silpną duomenų perdavimo spartą, jis pirmiausia naudojamas kaip atsarginė kopija ir nusileidimo stadijoje.

Paprastai orbitos tiesiogiai per Žemę perduoda tik trijų valandų informaciją. Likusi dalis yra sulaikoma ir siunčiama į aplink orbitą skriejančią Marso odisėją ir „Mars Global Surveyor“, kurie perduoda į Žemę - ir atvirkščiai. Orbitas pasislenka iš horizonto į horizontą maždaug per 16 minučių; 10 iš tų minučių gali būti naudojami bendravimui su roveriais [šaltinis: NASA]. Jei mes spėtume, apie 10 megabaitų dienos duomenų galima nusiųsti į Žemę. Tai ypač naudinga, nes orbitos dalyviai palaiko artimesnius ryšius su abiem roveriais ir turi daug ilgesnį langą, kad galėtų susisiekti su žeme nei abu roveriai.

Kiekviena roverių komunikacijai naudoja dvi antenas: a didelio stiprumo antena kurie gali nukreipti informacijos sklidimą link antenos žemėje, ir a mažo stiprumo antena kurie gali priimti ir siųsti informaciją iš bet kurios krypties mažesniu greičiu nei didelės spartos antena. Visi šie ryšiai vyksta Giluminio kosmoso tinklas (DSN), tarptautinį antenų tinklą su ryšio priemonėmis Mojave dykumoje Kalifornijoje, Madride, Ispanijoje ir Kanberoje, Australijoje.

Nukreipkite save į kitą puslapį ir sužinokite apie tai, ką roveris veikia tipišką dieną.

Smalsiai stiprus

„Curiosity Rover“, kuriame yra Marso mokslo laboratorija, yra maždaug dvigubai didesnė nei „Dvasia ir galimybė“. Maždaug 10 pėdų (3 metrų) ilgio ir 7 pėdų (2 metrų) aukščio roveris sveria apie 2000 svarų (900 kilogramų) ir yra su „rokerio“ pakaba, kuri balansuoja transporto priemonę ant uolėto Marso reljefo.

Diena roverio gyvenime

„Opportunity“ kelionių žemėlapis Sol 2756 arba 2756 dienomis po to, kai jis nusileido į Marsą.

„Opportunity“ kelionių žemėlapis Sol 2756 arba 2756 dienomis po to, kai jis nusileido į Marsą.

Nors roveriai tiksliai netapo kiekvieną rytą, jie vis tiek siunčia vaizdus kartu su instrumento ir būklės duomenimis savo žemės viršininkams.

Ekstrapoliavę duomenis, mokslininkai siunčia komandas roveriui per tris valandas trunkantį tiesioginį ryšį su didelio stiprumo antena. Tada „rover“ 20 valandų yra savarankiškas, vykdo komandas ir siunčia vaizdo duomenis dviem palydovams. Roverio vadai gali liepti pereiti prie naujos uolos, sumalti uolą, išanalizuoti uolą, nufotografuoti ar surinkti kitus duomenis kitais instrumentais.

Roveris ir mokslininkai pakartoja šį modelį gal 90 dienų. Tada roverio galia pradės mažėti. Taip pat Marsas ir Žemė bus vis arčiau ir toliau, todėl bus sunkiau susisiekti. Galiausiai roveris neturės pakankamai galios bendrauti, bus per toli arba susidurs su mechaniniu gedimu, o misija bus baigta

Tačiau mūsų misija dar toli gražu nesibaigė. Keliaukime į kitą puslapį, kuriame sužinosime viską apie naujausią Marso tyrinėjimo nuotykių papildymą.

„Mars Science“ laboratorija ir „Curiosity Rover“

Čia iliustruotas vienas iš naujausių į Marsą važiuojančių įgulos narių: „Smalsumas“.

Čia iliustruotas vienas iš naujausių į Marsą važiuojančių įgulos narių: „Smalsumas“.

2011 m. Lapkričio mėn. NASA atidarė Marso mokslo laboratoriją, skirtą dirvožemiui ir uolienoms tirti, ar nėra organinių junginių ar sąlygų, kurios galėtų mums padėti suprasti, ar Marsas - ar kada nors galėjo - palaikyti „gyvenimo“ pritaikomumą planetoje.. Marso mokslo laboratorija iš tikrųjų yra roverio „Curiosity“, kuriame yra moksliniai instrumentai, kurie rinks ir analizuos pavyzdžius, funkcija.

2004 m. NASA atrinko keletą skirtingų tyrimų ir įrangos pasiūlymų, kuriuos bus galima įtraukti į laboratoriją. Kartu su JAV ir Kanada, Ispanija ir Rusija taip pat turi misijos instrumentus. Ispanija studijuoja „Rover“ aplinkos stebėjimo stotis, skirtas atmosferai ir ultravioletiniams spinduliams tirti. Rusija tiekė Dinaminis Neutronų Albedo instrumentas, matuojantį vandenilį po planetos paviršiumi, nurodantį vandenį ar ledą.

Priemonių rinkinys, vadinamas Mėginių analizė Marse analizuos pavyzdžius. (Kūrybinis įvardijimas paprastai nėra mokslinių tyrimų prioritetas.) Kai roverio ranka ims mėginius, dujų chromatografas, masės spektrometras ir lazerinis spektrometras išmatuos anglies turinčius junginius ir izotopų santykį, nurodantį vandens istoriją. Marsas. Alfa dalelių rentgeno spektrometras išmatuos skirtingų elementų kiekį.

Laboratorijoje taip pat rasite šiuos patogius instrumentus:

  • An Rentgenas difrakcijos ir fluorescencijos rodiklis aptikti mineralus mėginiuose
  • A „Mars Hand Lens Imager“ kurie gali nufotografuoti pavyzdžius, mažesnius už žmogaus plaukų plotį, o tai naudinga detalėms ir sunkiai pasiekiamoms nuotraukoms gauti
  • A Stiebo kamera fotografuos spalvas, panoramines apylinkių nuotraukas, taip pat įrašys vaizdų pavyzdžius. (Atskira Nusileidimo kamera užfiksuos aukštos raiškos vaizdo įrašą prieš pat nusileidimą.)
  • A Spinduliuotės įvertinimo detektorius matuos radiaciją, kad galėtume išsiaiškinti, ar Terry astronautas kada nors gali saugiai aplankyti Marsą - ar ten gali egzistuoti kokia nors kita gyvybė.

Tačiau būkime sąžiningi: greičiausia yra Marso mokslo laboratorijos dalis „ChemCam“, kuris „naudoja lazerio impulsus, kad garintų plonus medžiagos sluoksnius nuo Marso uolienų ar dirvožemio taikinių, nutolusių iki 7 metrų (23 pėdų) atstumu“ [šaltinis: „Mars Science Lab Fact“. Tai nustatys, kurie atomai reaguoja į spindulį, o teleskopas rodo, ką apšviečia lazeris. Jie padės mokslininkams nustatyti, ko tiksliai jie norėtų, kad roveris nuvyktų ar pasiimtų. Be to, tiesiog nepaprasta turėti lazerius robotuose.

Jei vis dar klajojate po žemę, tikėdamiesi sužinoti daugiau apie artimiausią mūsų planetos kaimyną, eikite į kitą puslapį ir sužinokite daugiau informacijos apie tai, kaip veikia beatodairiški Marso roveriai.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Neišmeskite Savo Šiukšlių Iš Ramiojo Vandenyno Šiukšlių Sūkurio
Neišmeskite Savo Šiukšlių Iš Ramiojo Vandenyno Šiukšlių Sūkurio

6,2 Balų Žemės Drebėjimas Smogė Centrinei Italijai
6,2 Balų Žemės Drebėjimas Smogė Centrinei Italijai

Mokslas Naujienos


„Crazy Beautiful“: „Treehopper“ Šalmo Dizaino Galerija
„Crazy Beautiful“: „Treehopper“ Šalmo Dizaino Galerija

„Geros Riebalos“ Yra Aktyvesnės „Leaner Kids“, Tyrimo Išvadose
„Geros Riebalos“ Yra Aktyvesnės „Leaner Kids“, Tyrimo Išvadose

Radaras Atskleidžia Xix A. Karinius Įtvirtinimus Po Alcatrazu
Radaras Atskleidžia Xix A. Karinius Įtvirtinimus Po Alcatrazu

Kaip Kosminiai Teleskopai Išvengia Orbitos Nuolaužų?
Kaip Kosminiai Teleskopai Išvengia Orbitos Nuolaužų?

10 Labiausiai Nesugadintų Vietų Žemėje
10 Labiausiai Nesugadintų Vietų Žemėje


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com