Tirsdag aften sendte ingeniører ved Space Flight Operations Facility på Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien, deres endelige kommandoer til rover-muligheden på Mars. Uden signal modtaget som svar fra den sovende rover, meddelte NASA formelt afslutningen af missionen i dag.
”Jeg erklærer muligheden for mission som komplet og med den Mars Exploration Rover-missionen som komplet, ” sagde Thomas Zurbuchen, associeret administrator af NASA. ”Jeg må sige dig, dette er en følelsesladet tid.”
Rover mistede kontakten med Jorden den 10. juni 2018. En Mars-bred støvstorm mørkede ellers abrikoshimmel på den fjerde planet fra solen, sultede roverens solpaneler med nødvendigt sollys. Agenturet fastholdt en årvågenhed i håb om, at når stormen var forsvundet, kunne roveren vågne igen. I de mellemliggende måneder sprængte NASA en fusillade af kommandoer ved roveren - i alt 835 - i tilfælde af, at noget signal kunne modtages og operationerne genoptages. Efter otte måneders stilhed traf agenturet beslutningen om at udtale dødstidspunktet og tage farvel til robotten.
Mulighed er halvdelen af en to-rover-mission kaldet Mars Exploration Rovers (MER). Rovers landede separat på Mars i januar 2004. Mulighed landede i Meridiani Planum nær Martian ækvator. Spirit, dets tvilling, landede halvvejs rundt om planeten ved krateret Gusev. Rovers primære missioner skulle vare 90 Mars dage eller soler (ca. 24 timer og 40 minutter). To tusinde soler senere sendte Spirit stadig videnskab tilbage til Jorden, idet han miste kontakten i 2010. Muligheden overlevede på Mars i over 15 år.
I dag er der otte rumfartøjer fra verdens rumfartsagenturer på eller kredser rundt om Mars, med et håndfuldt sæt, der skal lanceres næste år, inklusive NASAs Mars 2020-rover. Mars er en grænse, der er dæmpet af robotforskere, og ligner meget den planet, vi kendte i 2000, da MER-missionen blev undfanget. På det tidspunkt kredsede et enkelt rumfartøj den røde planet: den ensomme Mars Global Surveyor. NASAs to tidligere højprofilerede missioner til Mars var begge mislykkedes. Mars Polar Lander styrtede ned på planeten, og Mars Climate Orbiter forsvandt, enten brændt op i den Martiske atmosfære eller aflede ud i rummet.
NASA-ingeniører, der installerer solcellepaneler på Opportunity rover, 10. februar 2003. (NASA / JPL) MER kom i kølvandet på mislykkede missionsforslag af Ray Arvidson, en professor ved Washington University i St. Louis; Larry Soderblom fra den amerikanske geologiske undersøgelse; og Steve Squyres, professor ved Cornell University. Hver af de tre blev slået af David Paige fra University of California, Los Angeles, hvis dårlige Mars Polar Lander blev valgt til flyvning af NASA.
”Under et [American Geophysical Union] -møde stoppede jeg Steve i salen, ” siger Arvidson. ”Jeg sagde:” Jeg er en temmelig øm taber. Hvad med dig?' Og det var starten. ”Arvidson, Squyres og Soderblom fusionerede deres forskellige hold og begyndte at skrive et fælles forslag om at få en rover på Marsoverfladen.
”Før Ånd og mulighed var der en følelse af længsel efter at komme på overfladen, så vi kunne forstå, hvad orbitale data fortæller os, ” siger Arvidson. ”At se Mars fra fire hundrede kilometer over overfladen er anderledes end at se på klippeteksturer og krydsunderlag og partikelstørrelser og detaljer om mineralogi og opsamle klipperne. Sådan gør vi geologi på Jorden. Det ville være meget vanskeligt at forstå Jorden, som vi gør bare ud fra orbitaldata - måske umuligt. ”
Det tog fem forsøg på at lande et missionforslag og udviklede sig endelig til en enkelt Mars Exploration Rover. Squyres, den vigtigste efterforsker af missionen, overbeviste til sidst Dan Goldin, daværende administrator af NASA, til at sende to kløfter i tilfælde af, at en mislykkedes.
Den 7. juli 2003 lancerede NASA sit andet Mars Exploration Rover, Opportunity, ombord på et Delta II-lanceringsbiler. (NASA) De to roboteksplorer blev bygget af NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL), der tidligere havde landet Mars Pathfinder-rumfartøjet og dets ledsager-rover, Sojourner, i 1997. Pathfinder, der varede 85 dage, var meget succesrig i den offentlige fantasi. Dens lille Sojourner-rover rejste hundrede meter - hvilket var hundrede meter længere end noget nogensinde havde rovet på Mars før. Missionen kom på $ 150 millioner dollars, og "hurtigere, bedre, billigere" blev agenturets mantra. Efter fiaskoerne fra Mars Polar Lander og Mars Climate Orbiter føjede ingeniører grimt til mantraet: "... vælg to."
MER ville blive en mission på 820 millioner dollars for begge rovere - konstruktion gennem prime mission - hvilket var en utroligt god forretning, især i betragtning af rumfartøjets uventede levetid. (Til sammenligning var vikinger 1 og 2, der blev lanceret i 1975, landere på flere milliarder dollars, når de blev justeret for inflation.)
I sommeren 2003, med himmelmekanik gunstig og himmel over Cape Canaveral klar, forlod de to rumfartøjer Jorden for deres nye hjem i en anden verden.
Hjul på jorden
”Da jeg var på gymnasiet, landede disse rover, ” siger Heather Justice, den førende rover-chauffør for Opportunity hos JPL. ”Det var den første store NASA-ting, som jeg så, som virkelig fik mig til at tænke på at arbejde i rummet eller robotik. Og jeg kan huske, at jeg tænkte på det tidspunkt, måske en dag vil jeg gøre noget sådan. Jeg troede ikke, det ville blive den mission. De skulle kun vare 90 dage! ”
Hver rover landede ved hjælp af supersoniske faldskærme for at bremse og derefter airbags, der brast udad fra alle sider, før rumfartøjet kolliderede med planeten. Rovers rammer Mars som verdens mindst destruktive meteoritter, der hopper og grænser over planetens overflade som et par terninger i en eller anden gigants spil. Muligheden afgjort til sidst i Eagle krateret på Meridiani Planum.
NASAs Mars Exploration Rover Opportunity opnåede dette syn på sin egen varmeskjold under roverens 325. martianske dag (22. december 2004). Hovedstrukturen fra det vellykkede anvendte skjold er helt til venstre. Yderligere fragmenter af varmeskjoldet ligger i det øverste centrum af billedet. Varmeskjoldets anslagsmærke er synlig lige over og til højre for forgrundskyggen på Opportunits kameramast. Denne visning er en mosaik af tre billeder taget med roverens navigeringskamera. (NASA / JPL) ”Der var ingen garanti for succes i disse landinger, ” siger Wendy Calvin, et medlem af MER-videnskabsteamet, der kom med i projektet et år før rumfartøjet blev lanceret. ”Vi var lige kommet ud af disse to forfærdelige fiaskoer, og der var en reel fornemmelse af, at dette kunne være en anden. Vi har demonstreret vores teknik så med succes, så mange gange siden, at folk glemmer, at vi i 2004 var på tenterhooks og spekulerer på, hvordan det hele gik. Ingen forventede, at landingerne ville være så spektakulære succes som de var. ”
Før missionen, forklarer hun, havde planetforskere visse ideer om Mars, hvordan det fungerede som en planet, og hvordan det så ud fra overfladen. ”De første billeder nede fra landingsstedet til muligheden var virkelig fantastiske, fordi det var en så anderledes planet, ” siger hun. ”Jeg holdt foredrag med offentligheden inden landing og sagde ikke at blive overrasket, hvis det lignede Sojourner-landingsstedet eller Viking-landingsstedet. Men mulighedslandingsstedet var virkelig, virkelig anderledes. Og det var virkelig cool. ”
Videnskabsteamet valgte at lande på Meridiani, fordi Mars Global Surveyor fandt spektrale bevis for krystallinsk hematit på det sted. ”Der var meget debat på det tidspunkt om, hvad der var årsagen til det, ” siger Calvin. ”Var det interaktion mellem vand og sten? Var det vulkansk? Jeg tror ikke, at vi overhovedet forstod Mars's historie og vandcyklus. Der var så meget mere detaljeret i den geologiske historie, end vi forventede før missionen. ”
Hematit er et jernoxid, der ofte udvindes på Jorden som en malm. Fordi mineralet dannes fra vandinteraktion på denne planet, var håbet, at der måske engang var vand ved Meridiani. I de tidlige 2000'ere forventede nogle forskere at finde store bunker af hæmatit på overfladen. Hvad der ventede der var lidt mere usædvanligt: bittesmå grålig kugler målt i millimeter og indlejret i sandsten fordelt over overfladen. Forskere kaldte dem blåbær takket være deres blå farvetone i falske farvebilleder, og de - ikke stenblokke - var kilden til hæmatit, der blev opdaget fra bane. Aflejringerne blev sandsynligvis skabt af vand, der løb gennem sandsten og derefter afsløret ved vejrforhold. Det var en (metaforisk) geologisk guldmine, hvilket tyder overvældende på, at dette sted engang var varmt og vådt.
De små kugler på Marsoverfladen i dette nærbillede er nær Fram Crater, der blev besøgt af NASAs Mars Exploration Rover Opportunity i april 2004. Dette er eksempler på mineralbetonerne med tilnavnet "blåbær." Mulighedens undersøgelse af de hæmatitrige konkretioner under roverens primære mission på tre måneder i begyndelsen af 2004 gav bevis for et vandigt gammelt miljø. (NASA / JPL-Caltech / Cornell / USGS) ”Fra bane er det en almindelig!” Siger Arvidson. ”Vi anede ikke, hvad miljøaflejringen var. Det tager at komme dernede og se på klipper i kornskalaen og kigge efter lamineringer og mudder revner og alt det andet, som du bare ikke kan gøre fra bane. Især ... efter vandet og få en forekomst, kan du ikke gøre det på en komplet måde fra orbitaldata. ”
"For mig, " siger Calvin, "er de to store opdagelser, at hæmatitsignaturen, der blev opdaget fra bane, er i disse sfærler, og at vi med Spirit fandt steder, der stort set var vulkanhuller med næsten ren silica." Sidstnævnte finder, involvering af varmt vand, der interagerer med sten, ville have været befordrende for beboelsesevnen - et muligt livsunderstøttende økosystem på Mars for millioner og millioner af år siden, hvis skygge forbliver i dag som ar og subtile spor, der er indlejret i klippen.
Gå distancen
Silica blev ved et uheld opdaget, en serendipitøs bivirkning af et defekt hjul på rover Spirit. Hjulet sad i klemme, og da de andre fem hjul trækkede det med, blev en mærkelig, hvid grøft udskåret i Marsskidt. Begge rovere havde problemer med det samme hjul, enten i rotation eller i styring, ifølge Bill Nelson, ingeniørchef for MER-projektet. ”På Spirit ville det højre forhjul ikke dreje, men det ville styre. Ved muligheden ville det dreje, men det ville ikke styre. Så vi indsendte NASA Lessons Learned, der sagde, at vi skulle begynde at forlade det dårlige sjette hjul og kun lave femhjulede rovers i fremtiden. ”
Efter at rapporten blev gennemgået, siger Nelson, ”vi opdagede snart, at NASA ikke har nogen målbar sans for humor.”
Et selvportræt af NASAs Mars Exploration Rover Spirit viser solcellepanelerne, der stadig skinner i Martins sollys og kun bærer en tynd finér af støv to år efter, at roveren landede og begyndte at udforske den røde planet. (NASA / JPL-Caltech / Cornell) Men ifølge overingeniøren har endda hjulene på roveren givet værdifuld indsigt i terramekanikens disciplin, en nøgle til at køre på andre planeter. ”Det er et noget esoterisk område inden for maskinteknik, hvor man studerer samspillet mellem hjul og terræn, og hvordan tingene bliver indlejret eller løsnet, eller hvordan de bevæger sig rundt og glider og så videre. Mellem vores modellering og erfaring har vi ydet reelle bidrag der. ”
Muligheden kaster en lang skygge over alle efterfølgende Mars-kløfter og sætter en guldstandard for JPL-teknik. Tilpassede versioner af dens mobilitetssoftware bruges på rovers Curiosity og kommende Mars 2020. Femten år med omhyggelige målinger af Martian støv og dens virkninger vil være uvurderlige for fremtidige missioner. Og så er der roverens holdbarhed.
”Vi har sat verdensrekorden for afstand, ” siger Nelson. ”Vi er gået over 45 kilometer. For næsten to år siden var vi vinderne af det første Mars-maraton, og jeg forventer, at vi vil have denne rekord i ganske lang tid fremover. Jeg tror ærligt ikke, at nysgerrighed har meget håb om at rejse næsten så vidt vi har, og det er ikke rigtigt klart, at Mars 2020 også vil. ”
Den tilbagelagte afstand har været en videnskabelig multiplikator. ”Dette var en rover, der varede længe, ” siger John Callas, MER-projektlederen hos JPL. ”NASA havde et krav om, at man skulle gå mindst 600 meter for at nå fuld missionssucces. Så vi designet dette svæve system til at gå en kilometer - og vi var helt over månen for at have den slags kapacitet på Mars. Vi havde aldrig forestillet os, at vi ville være i stand til at gå over 45 kilometer. Vi har kørt indtil videre.
Denne scene fra det panoramiske kamera (Pancam) på NASAs Mars Exploration Rover Opportunity ser tilbage mod en del af den vestlige kant af Endeavorkrateret, som roveren kørte langs med retning sydpå i løbet af sommeren 2014. (NASA / JPL-Caltech / Cornell Univ ./Arizona State Univ.) Eagle Crater, hvor muligheden landede, ligger geologisk i den Hesperiske periode - den midterste periode af Mars-historien, omtrent samtidig med den arkæiske Eon på Jorden. I 2011 nåede Rover Opportunity til Endeavour-krateret, som er kloden Noachian Period, hvor den ældste geologi på Mars kan studeres. De sidste otte år har været som en bonusmission, praktisk talt et tredje køretøj i MER-flåden. "På en måde, " siger Callas, "ved at køre denne rover indtil videre, var vi i stand til at køre tilbage i tiden og studere meget ældre geologi."
Et af de største bidrag fra denne mission, siger Callas, er en immateriel. Hver dag vågner forskere og ingeniører op og går på arbejde på Mars. Hver dag læres noget nyt, og Mars bliver lidt mere del af vores verden. ”Indtil januar 2004 havde vi disse lejlighedsvise besøg i Mars. Vikingelanderne i halvfjerdserne. Pathfinder i 1997. Vi forsøgte at vende tilbage i 1999 med Polar Lander. Med MER besøgte vi ikke kun Mars 'overflade, men vi blev der. Hver dag kommer nye oplysninger om overfladen af Mars ind fra et eller andet overfladeaktivt. Vi er kommet ind i en æra med vedvarende, daglig udforskning af Marsoverfladen. ”
Femten års drift uden nogen servicestation i sikte ville være en forbløffende, vellykket strækning for ethvert køretøj, for ikke at sige en rullende i Mars 'uvurderlige klima. Den tawny, frosne, døde verden, der mødte muligheden, er blevet fuldstændigt ændret i jordbundens øjne. Hvad der engang var den inerte måne, men rød, er nu en planet, hvor vand engang flyder frit og i overflod. Spørgsmålet er ikke længere: Var Mars våd? Rover-muligheden gjorde det muligt for forskere i stedet at spørge: Svømte der noget i disse farvande, og hvordan finder vi det?
