Rover de exploración de Marte

Mars Exploration Rover ( MER )es una misión dual de laNASAlanzada en 2003 y constaba de dos robots móviles destinados a estudiar lageología de Martey, en particular, el papel que juega elaguaen la historia del planeta. Los dos robots se lanzaron a principios del verano de 2003 y aterrizaron enenero de 2004en dos sitios marcianos que probablemente hayan conservado rastros de la acción del agua en su suelo. Cada rover o rover , controlado por un operador de la Tierra, luego comenzó un viaje utilizando una batería de instrumentos a bordo para analizar las rocas más interesantes:

MER-A , rebautizado como Spirit , aterrizó en3 de enero de 2004en el cráter Gusev , una depresión de 170 kilómetros de diámetro que pudo haber albergado un lago;
MER-B , rebautizado como Opportunity , consiguió el24 de enero de 2004en Meridiani Planum .

Cada vehículo pesa alrededor de 185 kg y viaja sobre seis ruedas alimentadas por energía eléctrica suministrada por paneles solares . Está equipado con tres pares de cámaras utilizadas para la navegación y varios instrumentos científicos: una cámara panorámica situada en un mástil de 1,5 metros de altura, una herramienta para lijar la superficie de las rocas transportados por un brazo articulado en el que son también un X - ray espectrómetro , un espectrómetro Mössbauer y una cámara de microscopio. Finalmente, se utiliza un espectrómetro de infrarrojos para el análisis de rocas y la atmósfera.

La misión MER es parte del programa de exploración de Marte para la NASA y es una continuación de dos misiones estadounidenses al suelo marciano para capacidades científicas mucho más limitadas: el programa Viking 1976 y Mars Pathfinder en 1997. Los objetivos científicos del programa se completaron con el descubrimiento por los dos robots de varias formaciones rocosas que probablemente resultaron de la acción del agua en el pasado: perlas de hematita gris y silicatos . Los robots también han permitido estudiar fenómenos meteorológicos, observar nubes y caracterizar las propiedades de las capas de la atmósfera marciana. Los dos vehículos MER diseñados y gestionados por el Jet Propulsion Laboratory superaron ampliamente los objetivos marcados para ellos: recorrer 600 metros y permanecer operativos durante 90 días en Marte. Spirit , ahora bloqueado por la arena, pudo viajar 7,7 kilómetros y transmitió sus últimos datos científicos en22 de marzo de 2010. Opportunity , después de una tormenta de arena que cubrió sus paneles solares, se volvió inalcanzable y su misión terminó oficialmente el13 de febrero de 2019.

Histórico

Sondas marcianas estadounidenses de la década de 1990

La NASA lanza en 1992 la misión Mars Observer al pasar diecisiete años desde el programa estadounidense Viking y su última misión Viking 2 . Pero tres días antes de la fecha programada para la inserción en su órbita marciana, se pierde el contacto. Mars Observer es la sonda más cara lanzada por la NASA y se pierde antes de haber cumplido su misión (813 millones de dólares en ese momento). Este fracaso llevó a una revisión de la estrategia de exploración planetaria de Estados Unidos: ahora debe permitir el envío de más sondas con un presupuesto ajustado para no perderlo todo en caso de falla. El lema del nuevo programa Discovery es " mejor, más rápido, más barato " . Como parte de este programa en cada conjunción favorable de Marte y la Tierra (es decir, aproximadamente cada dos años), la NASA planea enviar tanto una sonda espacial tipo orbitador, que debe realizar sus observaciones desde la órbita marciana, como otra del tipo aterrizador, responsable para aterrizar en suelo marciano para recopilar datos científicos. Las dos primeras sondas se lanzaron en 1996 y completaron con éxito su misión: el módulo de aterrizaje Mars Pathfinder aterrizó en Marte y lanzó el primer robot móvil extraplanetario, Sojourner , que exploró los alrededores durante algunas semanas; el orbitador Mars Global Surveyor devuelve durante nueve años una cantidad sin precedentes de datos sobre la atmósfera, la superficie y la estructura interna de Marte. De acuerdo con sus planes, la NASA lanza dos nuevas sondas a finales de 1998 / principios de 1999 cuando Marte se encuentra en una posición favorable, pero Mars Climate Orbiter y Mars Polar Lander fallan antes de comenzar su misión. La NASA decide cancelar el lanzamiento de las dos sondas Mars Surveyor 2001 : el módulo de aterrizaje iba a tener un rover , llamado Athena con capacidades muy similares a los rovers Wed El fallo también pone en tela de juicio el principio de " mejor, más rápido, más barato " y el cese de dobles lanzamientos de sondas construidas según este principio.

Cambio de estrategia

A principios de la década de 2000, cuando la NASA completó el desarrollo de la sonda Mars Odyssey de 2001 , la agencia espacial estadounidense decidió revisar su estrategia para explorar el planeta Marte. El Mars Global Surveyor envió datos que confirman que el planeta ha tenido una historia climática compleja e interesante en la que grandes masas de agua fluyeron hacia el suelo marciano. Pero el desarrollo de estos eventos y la forma en que el agua interactuó con la atmósfera y la superficie marciana no pudo reconstruirse. Dada esta nueva luz sobre el pasado marciano, muchos científicos desean enviar una misión espacial capaz de traer una muestra de suelo marciano a la Tierra, lo que podría proporcionar respuestas decisivas a algunas de estas preguntas. Sin embargo, el éxito de esta misión tan compleja requiere que se cumplan muchas condiciones: identificar un sitio de aterrizaje que pueda albergar rastros de vida, realizar un aterrizaje con una precisión muy alta y tener un robot capaz de llegar al sitio de destino para recuperar una muestra interesante si necesario perforando. Sin embargo, solo la cámara de muy alta definición de Mars Reconnaissance Orbiter , cuyo lanzamiento está programado para 2006, posiblemente pueda identificar un sitio favorable. Además, existe un gran riesgo de recuperar una muestra que no proporcione datos utilizables. La NASA no disponía en ese momento del presupuesto suficiente para una misión cara.

La misión MER

Por lo tanto, la agencia espacial recurre a una misión basada en un rover geólogo que debe explorar, analizar in situ utilizando sus instrumentos científicos a bordo y transmitir los resultados de sus mediciones. La NASA rechaza el uso de un rover derivado de Mars Pathfinder porque su autonomía demasiado limitada no permitiría explorar suficientemente el suelo marciano. El JPL propone desarrollar un rover , denominado Mars Exploration Rover (MER), con dimensiones significativamente mayores, con mayor autonomía y lo suficientemente ligero como para permitir el uso de cojines inflables (" airbags ") utilizados con éxito para el aterrizaje de la sonda Pathfinder . Para limitar los riesgos de la misión, la NASA decide poragosto 2000enviar dos máquinas similares, como se practicaba comúnmente al comienzo de la era espacial: la agencia argumenta que el costo de construir una segunda unidad es bajo en comparación con el de desarrollar el MER y que, por otro lado, si los dos rovers tienen éxito en su misión, los logros científicos aumentarán considerablemente. La agencia espacial abandona su política de sondas baratas: toda la misión costará 850 millones de dólares. La NASA planea lanzar la próxima ventana para disparar a Marte que se abrirá en el verano de 2003. Cada SEA tiene seis instrumentos científicos y está diseñado para viajar menos de 1 km durante 90 días marcianos.

Los objetivos científicos de la misión

La NASA asigna siete objetivos científicos para la misión:

busque rocas y suelos que den testimonio de la acción pasada del agua y determine sus características. Esta investigación se centra en particular en los minerales depositados por procesos ligados a la presencia de agua como precipitación , evaporación , sedimentación y actividad hidrotermal ;
determinar la distribución y composición de minerales, rocas y suelos que rodean los sitios de aterrizaje;
determinar los procesos geológicos en el origen de la formación de suelos vecinos y que han influido en su química. Estos procesos pueden incluir erosión por viento o agua, actividad hidrotermal, vulcanismo e impacto de meteoritos ;
Validar los datos recopilados por las sondas en órbita comparándolos con las observaciones en tierra. Estas verificaciones deben permitir determinar la precisión y el correcto funcionamiento de los distintos instrumentos que realizan observaciones geológicas desde la órbita;
buscar minerales que contengan hierro , identificar y cuantificar los diferentes tipos de minerales que contienen agua o se han formado en el agua como los carbonatos de hierro;
determinar las características de los minerales, así como las texturas de las rocas y los suelos y especificar los procesos que los crearon;
busque pistas geológicas sobre el período en que el agua estaba presente en forma líquida. Determine si estos entornos pueden ser propicios para la vida.

Una arquitectura técnica fuertemente inspirada en misiones anteriores

El diseño de las sondas MER se basa en gran medida en desarrollos realizados para misiones anteriores. La arquitectura utilizada para la misión Pathfinder de 1996 se utiliza para la etapa de crucero responsable de impulsar las sondas entre la Tierra y Marte y el vehículo de reentrada y el módulo de aterrizaje. Sin embargo, estos han cambiado de tamaño: el paracaídas es un 40% más grande y los cohetes responsables de ralentizar la sonda antes de aterrizar son un 90% más potentes. Los instrumentos científicos son un legado del rover Athena, que iba a constituir la carga útil del módulo de aterrizaje de la misión Mars Surveyor 2001 cancelada.

Los principales componentes de la sonda MER

Las dos sondas MER son idénticas. Una vez en suelo marciano, el rover es completamente autónomo, pero para llegar a su destino debe cruzar los 56 millones de kilómetros que separan a Marte de la Tierra y luego realizar un violento reingreso atmosférico a la atmósfera marciana antes de aterrizar a baja velocidad. El rover , con una masa de 185 kg , representa solo una fracción de la masa total de la sonda MER (1.063 kg ) que comprende varios elementos encargados de llevarla a su destino:

El piso del crucero

La etapa de crucero, con una masa de 193 kg , tiene la forma de una tortita delgada de 2,65 metros de diámetro. Debería permitir que la sonda MER cruce el espacio entre la Tierra y Marte. Para ello, se encarga de corregir la trayectoria mediante dos racimos de pequeños propulsores que funcionan con hidracina , cuya sonda transporta 31 kg . Dispone de 5 detectores solares y un rastreador de estrellas para determinar la posición de la sonda. Dos antenas de comunicación , de pequeña y mediana ganancia, transmiten en banda X los datos de telemetría que permiten al equipo en la Tierra controlar el funcionamiento de la sonda y recibir instrucciones a cambio. La etapa de crucero tiene sus propios paneles solares con un área de 4,4 m 2 que proporcionan 600 W de energía eléctrica (300 W cerca de Marte) porque los del rover , encapsulados, no son utilizables. Por otro lado, la computadora del rover constituye el cerebro de la sonda durante este viaje. Finalmente, el piso del crucero está equipado con radiadores para evacuar el calor producido por la electrónica a bordo.

El vehículo de reentrada

Cuando la sonda MER está a punto de entrar en la atmósfera de Marte, la etapa de crucero que ha cumplido su propósito se desecha. El cruce de la atmósfera de la EAE a 5,5 kilometro por segundo causará un enorme aumento de temperatura de las partes externas de la sonda de alcanzar una temperatura de 1500 ° C . Para proteger al rover durante esta fase, se encapsula entre dos escudos que forman en la jerga de la NASA el vehículo de reentrada . El denominado escudo frontal térmico, con una masa de 79 kg , es el que sufre el calentamiento más significativo: es casi plano y está cubierto con un revestimiento ablativo que evacua el calor por evaporación gradual. El escudo trasero con una masa de 209 kg tiene forma cónica y también está cubierto con una capa ablativa, aunque de menor espesor; también contiene el paracaídas, varios propulsores que se utilizarán durante la fase final del aterrizaje, así como electrónica y un sistema de guía inercial.

El módulo de aterrizaje

La función del módulo de aterrizaje es proteger el rover, junto con los airbags, cuando se deja caer a unos veinte metros del suelo. Se trata de una estructura en materiales compuestos formada por una plataforma sobre la que se coloca el rover y tres pétalos formando una estructura piramidal en posición plegada. El módulo de aterrizaje, que pesa 348 kg, incluye varios dispositivos que permiten al rover , una vez desinflados los airbags , aterrizar en suelo marciano incluso cuando la configuración de aterrizaje es desfavorable (presencia de rocas debajo de la plataforma, etc.). Los airbags , inflados justo antes del aterrizaje, se utilizan para amortiguar la caída final. Son del mismo tipo que los utilizados para la misión Mars Pathfinder . El rover está rodeado por 4 airbags de 6 lóbulos cada uno y está fabricado con varias capas de vectran , un material incluso más resistente que el kevlar .

El rover

Los dos rovers son idénticos con una altura de 1,5 m , una anchura de 2,3 m , una longitud de 1,6 my una masa de 185 kg . El corazón del rover está formado por una caja central de forma triangular fabricada con un material compuesto de nido de abeja que alberga los componentes que deben protegerse de las importantes variaciones de temperatura que prevalecen en la superficie de Marte. La parte superior de la caja está revestida con células solares y sirve como soporte para las tres antenas de telecomunicaciones. Un mástil, que se eleva a 1,5 metros de altura, lleva la cámara panorámica en su extremo superior, dos cámaras de navegación y un espectrómetro de infrarrojos. Tres paneles solares, ubicados a cada lado de la caja central, se pliegan durante el viaje y se despliegan después del aterrizaje. Un brazo robótico (IDD) se adjunta al frente de la caja en cuyo extremo hay dos espectrómetros (Mössbauer y APXR), una cámara de microscopio y un molinillo. La caja descansa sobre un tren de 6 ruedas, motorizado de forma independiente, lo que permite que el rover se mueva sobre el accidentado terreno de Marte.

La caja central

Los componentes que no pueden soportar las temperaturas extremas de Marte (hasta −105 ° C ) se colocan en la caja central: así está el cerebro del rover (la computadora), la unidad de inercia, la parte electrónica, el espectrómetro infrarrojo del sistema de control del motor de la rueda, así como las baterías que deben mantenerse a una temperatura superior a -20 ° C en uso y 0 ° C en carga, etc. La temperatura se controla a través de varios dispositivos: radiador para la descarga de aislamiento térmico compuesto por aerogel de sílice y una fina lámina de oro . Para luchar contra el frío, ocho gránulos que contienen cada uno 2,7 gramos de dióxido de plutonio ( Unidades calefactoras de radioisótopos o RHU) producen constantemente calor generado por la radiactividad . El calor adicional se suministra bajo demanda mediante resistencias eléctricas . El calor que desprenden los componentes electrónicos de a bordo también ayuda a mantener la temperatura dentro de límites tolerables.

Propulsión

El rover utiliza una suspensión , denominada rocker-bogie, desarrollada por la NASA : esta permite superar obstáculos con una altura superior al diámetro de las ruedas (26 cm ). El centro de masa rebajado del vehículo le permite permanecer estable en una pendiente de 45 °, pero el programa de navegación a bordo está configurado para evitar pendientes superiores a 30 °. Cada una de las seis ruedas está equipada con un motor individual. Cada una de las cuatro ruedas de los extremos tiene un motor que actúa sobre la dirección, lo que permite que el rover gire sobre sí mismo. El vehículo puede avanzar a una velocidad teórica de 5 cm por segundo (180 metros por hora) pero en la práctica no puede superar los 133 m / h cuando se tienen en cuenta los cambios de dirección. En los casos más favorables, el rover tiene la energía para conducir durante cuatro horas por día marciano.

Energía

Los paneles solares con una superficie de 1,3 m 2 están formados por células fotovoltaicas de triple unión, seleccionadas por su buena relación de eficiencia (28,3%) a masa (2,06 kg m −2 ). Estos paneles pueden entregar hasta 200 vatios de potencia cuando el Sol alcanza su punto máximo con un cielo en gran parte libre de polvo marciano. En estas condiciones, los paneles solares pueden entregar hasta 1 kWh durante un día marciano, pero esta cantidad puede caer a menos de 200 Wh durante una tormenta de polvo o durante el invierno marciano. El polvo marciano que se acumula con el tiempo también ayuda a reducir el rendimiento de los paneles solares. Dos baterías de iones de litio, cada una compuesta por 8 celdas que pueden almacenar 16 Ah a una tensión de 32 voltios, permiten restaurar la energía producida cuando la demanda supera la que pueden proporcionar los paneles solares. Se eligió la tecnología de iones de litio por su excelente relación energía almacenada / masa y su capacidad para soportar una gran cantidad de ciclos de carga / descarga; Por otra parte, los desarrollos realizados por la NASA permitido el desarrollo de un electrolito capaz de soportar temperaturas de -30 ° C .

Equipos de comunicacion

A diferencia del pequeño robot Sojourner de la misión Mars Pathfinder que seguía dependiendo de su módulo de aterrizaje para sus comunicaciones con la Tierra, los rovers MER tienen su propio sistema de comunicaciones. Las telecomunicaciones juegan un papel fundamental en la misión MER. Como todas las sondas espaciales, el propósito de los rovers es recopilar datos científicos que luego deben enviarse a la Tierra. Por otro lado, los frecuentes intercambios de fotos e instrucciones son necesarios para guiar al rover en el suelo, incluso si tiene la capacidad de identificar y evitar obstáculos de forma independiente. El rover puede utilizar dos métodos para transmitir datos: transmisión directa a la Tierra cuando el rover puede apuntar sus antenas a la Tierra, o transmisión a sondas en órbita que actúan como relés. Este último medio permite un mayor flujo y es el preferido. Inicialmente se planeó que los rovers utilizarían una red de satélites de telecomunicaciones colocados en órbita alrededor de Marte para comunicarse con la Tierra ( Mars Network ). Pero el despliegue de estos satélites no se materializó y los rovers utilizan los orbitadores existentes: Mars Global Surveyor hasta su final de vida en 2006, Mars Odyssey y Mars Reconnaissance Orbiter desde su llegada a la órbita marciana en 2006. La sonda europea Mars Express también sirvió como relevo experimental.

La transferencia de datos entre el rover y la Tierra enfrenta varias limitaciones. El rover tiene un equipo de comunicación de potencia limitada. Tiene una cantidad de energía reducida por la superficie de sus paneles solares y los equipos de telecomunicaciones tuvieron que aligerarse al máximo. Los orbitadores, en cambio, tienen más capacidad en esta área gracias al tamaño de sus paneles solares y sus equipos de telecomunicaciones. Por lo tanto, la tasa de transmisión es generalmente baja: está entre unos pocos bits por segundo con la antena de baja ganancia del rover y 32 usando la antena UHF y el relé de las sondas que orbitan alrededor de Marte. Para que se lleve a cabo la transmisión, el transmisor y el receptor deben estar visibles entre sí: el orbitador Mars Odyssey que se utilizó para la transferencia de la mayoría de los datos solo es visible durante 10 minutos cada vez que pasa sobre el rover . La comunicación con MRO que orbitan a menor altitud solo es posible durante 5 minutos. Si el rover quiere comunicarse directamente con la Tierra, debe tener en cuenta la rotación del planeta Marte y debe esperar si es necesario para hacer frente a la Tierra. Además, las comunicaciones directas a la Tierra están limitadas a 3 horas por día marciano para limitar el consumo de energía y el calentamiento de la electrónica. Suficientes poderosas antenas raros en la Tierra para recibir transmisiones de sondas, la Red de Espacio Profundo 's de la NASA debe seguir un gran número de misiones planetarias simultáneas. Se asignan franjas horarias de una hora a cada rover para cada día marciano para las comunicaciones ascendentes (envío de instrucciones a los rovers , programa del día) y descendentes (transferencia de datos científicos y de navegación). Una vez cada dos años, la Tierra y Marte están en oposición al Sol. Esto da como resultado un apagón total de las comunicaciones con el rover que dura dos semanas: durante este período, el rover ya no se mueve y ejecuta un programa de observación en las proximidades de su posición.

El rover tiene tres antenas para comunicarse con el control de tierra:

un 28 cm de diámetro de la antena parabólica gran ganancia (HGA) se usa para comunicar directamente con la tierra en la banda X . Se prefiere la banda X a las sondas espaciales porque permite la transferencia de grandes volúmenes de datos sin requerir grandes cantidades de energía. La antena puede apuntar con precisión a la Tierra gracias a dos motores que proporcionan dos grados de libertad . Su velocidad es de 11 Kbit / s durante un máximo de tres horas al día. Se agregó al equipo del rover para compensar el abandono de la red de satélites de telecomunicaciones de Marte. Para que la masa del rover siga siendo idéntica, fue necesario retirar el espectrómetro Raman , uno de los instrumentos científicos previstos en la misión inicial;
una antena omnidireccional fija de baja ganancia (LGA) también permite comunicarse directamente con la Tierra también en banda X pero con una velocidad muy baja de entre 7 y 10 ;
Se utiliza una antena UHF omnidireccional de rango limitado para comunicarse con los orbitadores estadounidenses Mars Global Surveyor y Mars Odyssey y MRO cuando están verticales al robot. Su caudal es de 32 , para una o dos sesiones de unos minutos al día. En una sola pasada de 8 minutos, el móvil puede transferir 7.5 MB de datos. La transferencia del mismo volumen de datos por emisión directa a la Tierra tardaría entre una hora y media y cinco horas.

Los dos robots Spirit y Opportunity utilizan frecuencias diferentes, para evitar confusiones al recibir sus señales en la Tierra.

El sistema de navegación

Objetivos y limitaciones

Para cumplir con su misión, el rover debe moverse en suelo marciano evitando obstáculos, buscar e identificar muestras de suelo interesantes y luego posicionar con precisión sus instrumentos encargados de recolectar datos científicos: algunos deben presionarse contra la roca a analizar (espectrómetro Mössbauer y APXS), otros simplemente necesitan apuntar con precisión a su objetivo (cámaras y espectrómetro de infrarrojos). Pilotar el rover en la superficie de Marte implica muchas limitaciones. El intercambio de datos por radio entre la Tierra y Marte toma de 8 a 42 minutos dependiendo de la posición respectiva de los dos planetas. En general, solo hay una sesión de radio por día marciano entre el rover y los controladores en la Tierra por varias razones: el rover tiene una cantidad limitada de energía para dedicar a las telecomunicaciones, estos intercambios utilizan como relé uno de los orbitadores marcianos que debe sobrevolar el El sitio del rover y la red de antenas receptoras en la Tierra no están muy disponibles. Además, la navegación del rover debe ser muy cuidadosa, porque no es posible ninguna reparación o el terreno marciano es irregular (la distancia al suelo del rover es de 30 cm ) y las áreas geológicas de interés suelen estar ubicadas en lugares empinados. El rover tiene una cantidad limitada de energía que le permite funcionar durante un máximo de 4 horas durante un día marciano.

Teniendo en cuenta la vida útil limitada del rover y la complejidad de la investigación geológica realizada, los diseñadores del rover querían que pudiera cruzar 100 metros durante un día marciano. Con las limitaciones mencionadas anteriormente, este objetivo no se puede lograr si un teleoperador humano debe supervisar cada avance del móvil . El uso de una serie de comandos preparados de antemano por el control de tierra sobre la base de fotos tomadas por el rover y los orbitadores marcianos tiene sus límites: más allá de una cierta distancia, la información disponible en las fotos no es lo suficientemente precisa, el rover puede circular sobre terreno resbaladizo que distorsiona la estimación de su trayectoria real. Por lo tanto, los diseñadores de los rovers MER han incluido en el software de a bordo funciones que le permiten avanzar de manera autónoma hacia su objetivo.

El equipo de software de navegación

El software de navegación utiliza datos proporcionados por varios sensores para determinar la trayectoria. Una unidad inercial que comprende 3 acelerómetros y tres girómetros da dirección (no hay campo magnético ni sistema de navegación por satélite en Marte). Después de unas horas, puede aparecer una diferencia de varios grados entre la orientación real y la orientación determinada usando la unidad de inercia. Para compensar esta deriva, se apunta una cámara hacia el Sol para proporcionar su orientación. La orientación real se calcula utilizando esta información, combinada con la hora solar local y la dirección de la vertical local (proporcionada por el acelerómetro). Un odómetro usa el número de revoluciones de la rueda para proporcionar la distancia recorrida. Los detectores colocados en el chasis permiten determinar si el vehículo se encuentra en una posición peligrosa (inclinación significativa, suspensión sometida a grandes esfuerzos). Un conjunto de ocho cámaras proporciona información sobre el terreno circundante:

dos pares de cámaras monocromáticas que permiten obtener imágenes en relieve, destinadas a detectar obstáculos en la trayectoria de la aeronave: un par ubicado en la parte delantera del rover ( Front Hazcam ), de 52 cm de altura al nivel del puente del rover también se utiliza para observar el funcionamiento del brazo robótico; la óptica es una lente gran angular de 125 °; un segundo par ubicado en la parte trasera del rover ( Rear Hazcam ) juega un papel idéntico;
un par de cámaras de gran angular ( cámara de navegación o NavCam), colocadas en la parte superior del mástil, se utilizan para la navegación; las ópticas tienen un ángulo de visión de 45 ° y permiten obtener imágenes de calidad entre 2 y 20 metros de distancia;
el par de cámaras PanCam en color, también utilizadas para trabajos científicos, están equipadas con un teleobjetivo (18 °) y proporcionan imágenes que se pueden utilizar para la navegación hasta 50 metros.

El software de navegación

Cuando la trayectoria está definida por el control de tierra (modo de conducción directa ), una serie de instrucciones que describen la ruta a seguir, desglosada en segmentos (distancia + dirección), se descargan al comienzo del día y luego se ejecutan secuencialmente. El movimiento puede interrumpirse si el rover detecta una situación de riesgo utilizando sus sensores (inclinación demasiado grande, etc.) o si se excede el tiempo asignado al movimiento o si la máquina tiene una falla mecánica.

Cuando el rover viaja de forma independiente, el software de navegación del rover tiene tres funciones que optimizan el rumbo y limitan el riesgo asociado con este modo:

el sistema de Evaluación del Terreno utiliza cámaras Hazcam para identificar obstáculos en su camino;
el sistema de selección de ruta ( Path Selection ) permite al móvil elegir su trayectoria hacia el objetivo teniendo en cuenta la posición estimada utilizando los sensores y los datos proporcionados por las otras dos funciones si están activadas;
el sistema de odometría visual ( odometría visual ) permite al rover determinar con precisión su posición comparando fotos tomadas en rápida sucesión. Esta función se utiliza en particular cuando el rover está en un terreno resbaladizo (debido a la naturaleza del terreno o la pendiente) lo que causa errores significativos en la posición calculada.

La combinación de estas funciones permite obtener varios modos de navegación autónomos. El modo se elige de acuerdo con la naturaleza del terreno y la distancia al objetivo. Durante los primeros 18 meses de la misión, los dos rovers utilizaron principalmente los siguientes modos de navegación:

Blind Goto Waypoint (~ 40% de la distancia recorrida): solo se activa el sistema de selección de ruta. Este modo se utiliza cuando el rover tiene que viajar largas distancias en terreno llano. La velocidad máxima de desplazamiento es de unos 133 metros por hora;
Autonav (~ 25%): se activan el sistema de selección de trayectoria y el sistema de detección de obstáculos. Este modo se utiliza en terrenos más delicados cuando la pendiente no es demasiado pronunciada. La progresión se realiza en pasos de 50 cm pero cuando el terreno no está demasiado concurrido, la detección de obstáculos solo se realiza cada 1,5 a 2 metros. La velocidad de progresión es de entre 12 y 35 metros por hora;
Visodom (~ 9%): solo se activa el sistema de odometría visual. Este modo se utiliza para rutas de aproximación en terrenos muy empinados. El rover avanza en pasos de 60 cm y cada vez toma fotografías para realinear su posición. La velocidad de movimiento es de unos 12 metros por hora;
Conducción directa (~ 25%): en este modo, el rover no es autónomo y ejecuta las instrucciones de control de tierra. Una fase de progreso en el modo Autonav suele programarse al final de su ejecución.

El uso del modo Visodom y AutoNav está limitado por la baja potencia del microprocesador sincronizado a 20 MHz, que debe realizar hasta 90 tareas en paralelo, aunque, en general, el 75% del tiempo de la máquina se puede dedicar a funciones de navegación. El procesamiento de una foto con fines de navegación toma de 2 a 3 minutos y requiere una parada completa en el progreso del rover para que el resultado de los cálculos pueda aprovecharse antes de quedar desactualizado.

Planificación de un día de navegación

La planificación de una jornada de navegación la llevan a cabo las cuadrillas de tierra del JPL que reúnen a científicos que identifican objetivos interesantes y analizan los resultados e ingenieros encargados de preparar las instrucciones a realizar por los rovers y monitorear el avance de las operaciones. El rover funciona cuando el Sol está en su punto más alto. Al final de su jornada laboral, envía al equipo en la Tierra fotos que se utilizarán para identificar objetivos científicos y preparar el camino para el día siguiente. Durante el proceso de preparación, se realizan arbitrajes para tener en cuenta las necesidades energéticas, los intercambios de radio y las capacidades del rover (pendiente, etc.).

Durante la primera fase de la misión MER, todo el equipo de tierra estaba trabajando en la hora marciana los 7 días de la semana con un turno de 40 minutos cada día en comparación con la hora terrestre. Este ritmo agotador fue abandonado desde la primera prórroga de la misión 90 días después del aterrizaje: el tiempo de preparación, que requería 18 horas diarias, se redujo enormemente por la creación de secuencias de comandos y gracias a la experiencia adquirida. Posteriormente, una mayor optimización del proceso con un sistema de distribución de tareas automatizado y una desmaterialización casi completa de los medios de comunicación permitió a los científicos volver a su entidad original manteniendo su participación en el proyecto.

Instrumentos cientificos

Las cámaras panorámicas de alta resolución (PanCam) están montadas en la parte superior del mástil de transporte de instrumentos vertical. Cada uno de estos instrumentos está equipado con un sensor CCD de 1.024 píxeles por 1.024 píxeles. Este dispositivo permite producir imágenes en relieve e identificar rocas y suelos de interés para su posterior análisis mediante otros dispositivos de medición. La PanCam está equipada con:

ocho filtros montados en una rueda que permiten capturar imágenes en longitudes de onda de 0,4 a 1,1 micrómetros;
se utilizan dos filtros solares para medir la absorción de la radiación solar por el polvo en la atmósfera de Marte;
los filtros permiten estudiar el espectro infrarrojo con la lente derecha de la Pancam;
Los filtros permiten estudiar el espectro de luz visible con la lente izquierda de la Pancam.

Cada robot también lleva tres espectrómetros :

un espectrómetro de emisión térmica infrarroja en miniatura (Mini-TES) , para estudiar la composición mineralógica de rocas y suelos, midiendo la radiación infrarroja natural emitida por estos objetos. Este dispositivo se adjunta al mástil de cada rover , junto a la cámara panorámica;

un espectrómetro de rayos X de partículas alfa (APXS) , desarrollado por el Instituto Max-Planck de Química en Mainz , Alemania , utilizado para análisis de cerca de la abundancia de los elementos constituyentes de las rocas y el suelo. Las fuentes radiactivas Curium 244 de este dispositivo bombardean el sustrato a estudiar con partículas alfa y rayos X. Luego, analiza los rayos X emitidos por los elementos más pesados o las partículas alfa reflejadas por los elementos más ligeros (carbono, oxígeno, nitrógeno pero no hidrógeno y helio). Este instrumento está unido al extremo del brazo robótico;
un espectrómetro Mössbauer MIMOS II , desarrollado por D r Gostar Klingelhöfer de la Universidad Johannes Gutenberg de Maguncia en Alemania , utilizado para el examen final de la mineralogía de las rocas y suelos. Este dispositivo utiliza un rayo gamma para medir la presencia de minerales ricos en hierro y su estado de oxidación. Se coloca al final del brazo robótico;

una herramienta de abrasión de rocas (RAT) , que elimina el polvo y la superficie de las rocas a estudiar en un diámetro de 4,5 cm y una profundidad de 5 mm , gracias a una muela de fragmentos de diamantes fijados sobre una resina sólida . Este instrumento permite estudiar rocas evitando sesgos relacionados con el polvo o la alteración de la superficie. Se coloca al final del brazo robótico. La imagen de enfrente muestra una vista de cerca tomada por la cámara del microscopio del robot Spirit , de un área erosionada por la herramienta RAT de la roca Mazatzal, en el día 82 del Sol de la misión MER A en Marte;
una cámara microscópica ( Microscopic Imager ) , colocada en el brazo robótico, que permite obtener primeros planos con una resolución de 20 a 40 micrómetros por píxel. Para que el enfoque sea correcto, el microscopio se mantiene a una distancia fija de la superficie fotografiada mediante una pequeña varilla metálica que sobresale;
7 imanes destinados a atrapar partículas magnéticas y estudiarlas con la cámara panorámica, la cámara del microscopio y los espectrómetros Mössbauer y APXS. El dispositivo de captura magnética consta de un cilindro central y tres anillos, cada uno de los cuales tiene una orientación magnética alterna. El conjunto constituye un cilindro de 4,5 cm de diámetro. El polvo se acumula con el tiempo, sobre la captura de partículas suspendidas en el aire marciano, que es muy rico en polvo. Dado que los diferentes imanes tienen diferentes fuerzas, los más débiles solo capturan las partículas más magnéticas, mientras que los más fuertes capturan casi todas. Por otro lado, no será posible saber cuál es el origen exacto de un determinado conjunto de polvo.

equipamiento IT

El equipo informático del rover se utiliza durante todas las fases de la misión desde el lanzamiento de la sonda. En particular, gestiona la navegación astronómica y las correcciones de trayectoria durante el viaje Tierra-Marte, las operaciones de separación de la etapa de crucero y el módulo de reentrada, las diversas tareas que se suceden durante la fase de reentrada y reentrada. y despliegue del rover después del aterrizaje. En suelo marciano, teniendo en cuenta la lejanía de la Tierra que requiere una gran autonomía del rover , la computadora tiene una gran demanda: debe recopilar datos de telemetría sobre el estado del rover , administrar las comunicaciones haciendo malabarismos con los 3 modos existentes y las ventanas que se abren al paso de los orbitadores, ejecutan las instrucciones en tierra relacionadas con los movimientos y la implementación de los instrumentos científicos, comprimen los datos recolectados para optimizar el volumen de datos a transferir y cuando el rover progresa en modo autónomo, realizar cálculos determinando la mejor ruta a seguir.

El sistema informático se basa en un único microprocesador tipo RISC RAD 6000 de 32 bits, que puede procesar 20 millones de instrucciones por segundo. Esta versión del procesador PowerPC está reforzada para resistir el efecto dañino de la radiación. Utiliza 128 MB de memoria de acceso aleatorio tipo DRAM , 256 MB de memoria flash y 3 millones de ROM tipo EEPROM (memoria no volátil). El sistema operativo es VxWorks , un sistema operativo en tiempo real de Wind River , que ya se utiliza para las misiones Mars Pathfinder y Stardust .

El software se hereda en parte de la misión Mars Pathfinder y marginalmente de Deep Space 1 , Mars 98 y Mars Odyssey . Está escrito principalmente en lenguaje C con algunos módulos C ++ , y representa 305.000 líneas de código ocupando con el sistema operativo un volumen de memoria de 11 Megabytes. El software se divide en módulos independientes divididos en 5 capas: interfaces con los componentes físicos del rover (motores, antenas, etc.), control de estos componentes, aplicación, gestión de la sonda, carga útil y misión, 'eventos . Las tareas se comunican entre sí mediante mensajes punto a punto que llevan todo el contexto, excepto en casos especiales (procesamiento de imágenes).

El viaje Tierra-Marte

Lanzacohetes

Las dos sondas MER se lanzan desde las plataformas de lanzamiento 17A y 17B en la base de lanzamiento de Cabo Cañaveral en el estado de Florida en los Estados Unidos. La NASA optó por utilizar los lanzadores Delta II de tres pisos que se utilizan con frecuencia para el lanzamiento de naves espaciales. La misión MER-A Spirit es lanzada por una versión 7925 del cohete que se beneficia de una alta confiabilidad y, además, ha contribuido al éxito de misiones anteriores como Mars Odyssey (2001), Mars Global Surveyor y Mars Pathfinder (1996). La misión MER-B Opportunity está por su parte colocada en un modelo de cohete llamado 7925H pesado (“ Heavy ”) porque debe despegar cuatro semanas después, por lo que se encuentra en una configuración Tierra-Marte menos favorable, que requiere más tiempo. energía para llegar a Marte.

El lanzamiento y las diferentes fases del vuelo motorizado

La sonda MER-A Spirit se lanzó el10 de junio de 2003y la sonda MER-B Opportunity el7 de julio de 2003desde la plataforma de lanzamiento de Cabo Cañaveral. La ventana de lanzamiento de cada sonda dura 3 semanas. Cuando los dos cohetes despegan, el motor de la primera etapa se enciende, así como seis de los propulsores de refuerzo (los tres propulsores restantes toman el control una vez que se han quedado sin combustible). Después de aproximadamente 4 min 23 s , se libera la primera etapa y se enciende la segunda etapa. Poco después, se suelta la tapa del cohete. El motor de la segunda etapa se detuvo por primera vez, aproximadamente diez minutos después del despegue para la sonda MER-A Spirit y 9 minutos para la sonda MER-B Opportunity . Después de una fase de vuelo balístico no propulsado en una órbita aproximadamente circular, la segunda etapa se vuelve a encender brevemente para alargar la órbita. A continuación, se imparte un movimiento de rotación (63 revoluciones por minuto) al lanzador para aumentar la estabilidad de la orientación de la tercera etapa durante su funcionamiento. Este último, que es responsable de insertar la sonda en su camino hacia Marte, se dispara luego de que se haya abandonado la segunda etapa. Una vez finalizada la fase de propulsión, se cancela la rotación mediante un yoyo y se desecha la tercera etapa. La orientación de la sonda y las maniobras de corrección de rumbo son luego asumidas por su etapa de crucero.

El tránsito Tierra-Marte

Para llegar a su destino, las sondas MER realizan un viaje de unos seis meses y recorren 500 millones de kilómetros en una órbita elíptica que tangente al planeta Marte (la órbita de Hohmann ). Se planean cinco maniobras de corrección de rumbo durante este tránsito, la última de las cuales, opcional, se realiza el día de llegada para mejorar la probabilidad de aterrizar el módulo de aterrizaje cerca del sitio marciano objetivo.

Guiar la sonda durante su viaje a Marte requiere poder determinar su posición con gran precisión. La trayectoria no es puramente inercial : se modifica notablemente por la presión de radiación que genera una deriva de 4 km en diez días. Para determinar la posición de las sondas MER, la NASA utiliza técnicas tradicionales: la distancia entre la sonda y la Tierra se mide a partir del tiempo que tarda una onda de radio en realizar el viaje de ida y vuelta mientras que la velocidad de la sonda relativa a la Tierra se obtiene midiendo el efecto Doppler . Para esta misión, la agencia espacial estadounidense también está implementando una nueva técnica que permite medir el vector de velocidad perpendicular al eje de la sonda terrestre, lo que mejora la precisión del aterrizaje de los rovers en el planeta Marte. Esta técnica, denominada DDOR ( Delta Differential One-way Range ), utiliza dos antenas de la red de estaciones de la NASA separadas en una latitud de 120 °. Las antenas registran simultáneamente la posición de la fuente de la emisión de radio emitida por la sonda y la de un quásar, cuya posición se conoce en unas pocas mil millonésimas de grado.

Aterrizando en Marte

El escenario de aterrizaje

El reingreso a la atmósfera y el aterrizaje en Marte duró un total de 6 minutos. Esta fase, llamada " Entrada, Descenso y Aterrizaje " o EDL en la terminología de la NASA , es particularmente compleja y delicada. Las sondas llegan cerca de Marte con una velocidad relativa de unos 5,5 km / s (casi 20.000 km / h ) que deben cancelarse para un aterrizaje exitoso. El uso exclusivo de cohetes para cancelar no es posible porque requeriría que una gran parte de la masa de la sonda se dedique a combustible. Las sondas MER utilizan sucesivamente cuatro métodos para frenarse.

En cuanto a una reentrada atmosférica en la Tierra, la sonda utiliza principalmente las fuerzas de arrastre , es decir la fricción de la atmósfera, para bajar su velocidad: de esta forma se disipa el 99,6% de la energía cinética acumulada. La bajísima densidad de la atmósfera marciana, unas cien veces menor que la de la Tierra, requiere el despliegue de un paracaídas mientras la sonda aún se mueve a la velocidad supersónica de Mach 1,77 : el paracaídas permite eliminar el 98% de la energía cinética restante. La velocidad solo se vuelve inferior a Mach 1 cuando el barco está muy cerca del suelo; la sonda debe cancelar la velocidad residual mediante cohetes. Finalmente, en los últimos metros, utiliza cojines hinchables. El método de reentrada y aterrizaje atmosférico utilizado se basa en la técnica utilizada para el Mars Pathfinder , con modificaciones: efectivamente es necesario colocar 830 kg en suelo marciano contra 583 kg del Mars Pathfinder ; además, tras las fallas de 1998-1999, se optó por un aterrizaje diurno porque permite al equipo de control en la Tierra recibir las emisiones del módulo de aterrizaje pero esto penaliza a la sonda porque la atmósfera es menos densa y los vientos son más fuertes durante el día. El método utilizado alcanza sus límites con los rovers MER: la sonda Mars Science Laboratory , 3 veces más pesada, utiliza una técnica diferente.

3 de marzo

Vikingo 1

Vikingo 2

Mars Pathfinder

Espíritu

Oportunidad

Fénix

Curiosidad

Perseverancia

Beagle 2

Schiaparelli

Visión

6 de Marzo

2 de Marzo

Impacto de las limitaciones técnicas en la elección del lugar de aterrizaje.

Los lugares de aterrizaje se eligen primero por su interés geológico, pero las limitaciones técnicas juegan un papel esencial en la selección inicial. Una gran parte de Marte, ubicada en altitud, no permite el aterrizaje, porque la sonda aún tendría demasiada velocidad al llegar al suelo; la altitud máxima para los rovers MER se establece en 1,3 km por debajo del nivel medio de Marte. Los dos sitios seleccionados para las sondas MER están ubicados a una altitud de 1,9 km y 1,4 km respectivamente por debajo del nivel medio del planeta, que es todos iguales 2 km "más alto" que el lugar de aterrizaje de Mars Pathfinder (3,5 km por debajo del promedio nivel). Se requieren otras condiciones para que los airbags no revienten: una pendiente inferior al 2% a gran escala (1 km ) y al 15% localmente (5 m ), la densidad de las rocas debe ser inferior al 20%. El tamaño de las rocas debe limitarse para permitir el despliegue del rover en el suelo. Para beneficiarse de un suministro suficiente de energía del Sol, los rovers deben aterrizar a menos de 15 ° de latitud, por lo tanto cerca del ecuador. Finalmente, para que los rovers no utilicen el satélite de retransmisión para las comunicaciones con la Tierra al mismo tiempo, los dos lugares de aterrizaje deben estar separados por al menos 37 ° de longitud .

Precisión de aterrizaje

Las sondas MER realizan una reentrada directa, sin ponerse primero en órbita alrededor de Marte, lo que requiere una navegación particularmente precisa porque no se puede hacer ninguna corrección una vez que ha comenzado la fase de reentrada a la atmósfera marciana: de hecho, la capa en la que el rover y el El módulo de aterrizaje está cerrado tiene elevación cero y, por lo tanto, esta fase del vuelo es puramente balística a diferencia de la sonda del Laboratorio Científico de Marte que se lanzóAgosto 2012. Durante las tormentas que afectan con frecuencia a Marte, la densidad de la atmósfera marciana disminuye significativamente (hasta un 10%) y es difícil de predecir. Los vientos que pueden ser fuertes pueden tener un impacto significativo en la trayectoria de la sonda. Finalmente, el comportamiento de la sonda durante la fase de frenado atmosférico añade un margen de error. La sonda no tiene forma de compensar estos fenómenos una vez que ha comenzado el reingreso atmosférico. Teniendo en cuenta todos estos factores de incertidumbre, los cálculos indican que el módulo de aterrizaje debe aterrizar en una elipse de 80 × 12 km centrada en el punto objetivo con una probabilidad del 99%: entre los factores enumerados, el viento puede provocar un desplazamiento longitudinal y lateral. desde el lugar de aterrizaje de más o menos 4 km (para una velocidad de 20 m / s ), la densidad de la atmósfera de más o menos 12 km longitudinalmente y el rebote de los airbags de 1 km en ambos ejes.

Comparación de los diferentes módulos de aterrizaje marcianos estadounidenses

Caracteristicas	Vikingo 1	Mars Pathfinder	Mars Explorer Rover	MSL (2012)
Misa al inicio de la reentrada atmosférica	992 kilogramos	584 kilogramos	827 kilogramos	2.800 kilogramos
Masa de aterrizaje	590 kilogramos	360 kilogramos	539 kilogramos	1,541 kilogramos
Masa del rover	-	10,5 kilogramos	185 kilogramos	900 kilogramos
Relación de sustentación / arrastre	0,18	0	0	0,22
Diámetro del paracaídas	16 m	12,5 metros	14 m	19,7 metros
Velocidad de apertura del paracaídas	Mach 1.1	Mach 1.57	Mach 1,77	Mach 2
Velocidad de aterrizaje vertical y horizontal	Vv 2,4 m / s Vh < 1 m / s	Vv 12,5 m / s Vh < 20 m / s	Vv 8 m / s Vh 11,5 m / s	Vv = 0,75 m / s Vh < 0,5 m / s
Precisión de aterrizaje	280 × 180 km	200 × 100 km	80 × 12 km	20 × 20 km

Línea de tiempo de aterrizaje

Aproximadamente 84 minutos antes de que la sonda entre en la atmósfera marciana , maniobra para orientar el escudo térmico hacia adelante. A partir de ahora, los paneles solares de la etapa de crucero, que ya no están orientados hacia el Sol, ya no proporcionan energía eléctrica y el funcionamiento de la sonda descansa hasta el despliegue del rover en cinco baterías almacenadas en el módulo de aterrizaje. La etapa de crucero, que ha cumplido su propósito, se abandona unos 15 minutos antes del inicio del reingreso atmosférico. Desde ese momento hasta el despliegue de las antenas del rover después del aterrizaje, la sonda se comunica con la Tierra mediante una antena omnidireccional de baja ganancia con un caudal muy bajo: se comunica el estado de la sonda en las diferentes fases del vuelo. la frecuencia de la transmisión. La sonda MER se acerca a la atmósfera marciana, cuyo límite se sitúa convencionalmente a 120 km , a una velocidad de 19.000 km / hy con un ángulo de penetración de 11,5 ° por tanto casi tangente a la superficie de la atmósfera. La forma del escudo térmico, un cono de revolución con medio ángulo de 70 °, es un legado del programa Viking , que permite mantener la orientación de la sonda en ausencia de un sistema de estabilización activo mientras disipa el calor. . El arrastre generado por el rozamiento de la máquina en la fina capa de gas provoca una desaceleración que alcanza un pico de 7 g , correspondiente a una desaceleración de más de 4000 km / h por minuto. El escudo de calor se calienta a una temperatura de 1500 ° C .

El despliegue del paracaídas mediante mortero es activado por el ordenador de la sonda cuando la presión aerodinámica (determinada por la unidad de inercia) es inferior a 700 N / m 2 : si el desenrollado es nominal, la apertura se produce aproximadamente 244 segundos después del inicio. de reentrada atmosférica cuando la máquina se encontraba a una altitud de 9,5 km . 20 segundos después, se suelta el escudo térmico delantero y, 10 segundos después, el módulo de aterrizaje se separa del escudo trasero y desciende a lo largo de un cable de unos 20 metros de largo para colocar los airbags fuera del alcance de las llamas de los retrocohetes . que se encargan de cancelar la velocidad residual al final del descenso. Además, esta configuración pendular reduce el riesgo de que las líneas de paracaídas se enreden en el módulo de aterrizaje debido a la turbulencia de la atmósfera marciana.

Mientras la sonda está ubicada a unos 2.500 m sobre el suelo, un radar altímetro, montado debajo del módulo de descenso, realiza varias evaluaciones de la distancia al suelo que son integradas por el software de navegación para determinar la velocidad vertical y deducir la distancia de ella. -cohetes. Se toman tres fotos sucesivamente a diferentes altitudes y el software utiliza un sistema de reconocimiento de formas para deducir la velocidad horizontal. Medio segundo antes de que se disparen los retrocohetes, se inflan las bolsas de aire . Los retrocohetes ( RAD: Desaceleración asistida por cohetes ) se disparan mientras el módulo de descenso se encuentra a unos 12 metros sobre el suelo. Para reducir la velocidad horizontal, posiblemente se puedan disparar otros tres retrocohetes llamados TIRS ( Transverse Impulse Rocket System ) de manera sincronizada. Este último dispositivo no existía en Mars Pathfinder : se agregó porque, teniendo en cuenta el mayor peso de las sondas MER, una velocidad horizontal residual demasiado grande podría provocar el desgarro de los airbags . Cuando la velocidad está prácticamente anulada, la brida que retiene el módulo de aterrizaje se corta y cae al suelo: el choque es amortiguado por los airbags y el módulo rebota por primera vez desde los 15 metros de altura; dependiendo del terreno, el rover puede detenerse después de un minuto y después de haber viajado hasta 1 km . El parachoques trasero, todavía propulsado por los retrocohetes, recupera altitud después de su separación del módulo de descenso y chocará un poco más.

Doce minutos después del primer contacto con el suelo, los airbags se desinflan y luego se retraen mediante gatos. Aproximadamente una hora más tarde, los pétalos de metal que protegen el rover se abren: utilizando los acelerómetros del rover , la computadora de a bordo determina en qué posición se encuentra el rover en relación con la horizontal y, si es necesario, controla el rover ''. apertura del pétalo que reemplazará la máquina en una posición adecuada. El rover , que se almacenó plegado para ocupar el menor espacio posible, se pone en condiciones operativas: los paneles solares se despliegan horizontalmente, los sujetadores que aseguraban el rover al módulo de aterrizaje se deshacen mediante pequeñas cargas pirotécnicas, las ruedas se despliegan, se levanta el marco, se colocan en posición vertical las antenas de telecomunicaciones y el mástil que lleva la cámara panorámica. Después de haber recibido una panorámica del entorno realizada por el rover al inicio de esta secuencia, el mando de la Tierra da la orden a la máquina de descender tomando prestada una de las rampas flexibles ( batwing ) estirada entre los pétalos elegidos según el configuración del terreno.

El desarrollo del aterrizaje de Spirit and Opportunity

Los aterrizajes de Spirit y Opportunity fueron de acuerdo con las expectativas de sus diseñadores. El error de ángulo antes de la reentrada atmosférica es 0.01 ° ( Spirit ) y 0.02 ° ( Oportunidad ). Se está produciendo una tormenta de polvo cuando llegan las dos sondas: para compensar la menor densidad de la atmósfera marciana vinculada a este evento, se modifica el parámetro que controla el despliegue del paracaídas para que se abra antes. Se estima que la densidad de la atmósfera es un 8% más débil de lo normal en el momento de la desaceleración máxima del Spirit y un 12% para el Opportunity . Los módulos de aterrizaje Spirit y Opportunity aterrizaron de manera segura a unos 15 km detrás del punto objetivo, como se esperaría con una atmósfera de menor densidad.

Los rovers MER en suelo marciano

Espíritu

La misión principal (2004)

El módulo de aterrizaje del robot Spirit aterriza en3 de enero de 2004a una latitud de 15 ° al sur del ecuador en el cráter Gusev formado por el impacto de un gran meteorito hace varios miles de millones de años. El cráter con un diámetro de 145 km , se nombra Matvei Gusev , un astrónomo ruso del XIX ° siglo.

Este lugar de aterrizaje fue elegido porque está ubicado en la desembocadura del valle de Ma'adim de 900 km de largo , que sin duda fue formado por la erosión del río. En ese momento, las olas se habrían abierto paso a través del borde del cráter y un lago habría ocupado parte del cráter. Al elegir esta ubicación, los científicos esperan encontrar rastros de los sedimentos depositados por las aguas del lago que permitan determinar las condiciones que prevalecían en ese momento.

La esperanza de descubrir rastros de sedimentación lacustre se desilusionó rápidamente: Spirit esencialmente detectó basalto de origen volcánico. Los sedimentos pueden existir pero están enterrados bajo material más reciente. Además, el lugar de aterrizaje de Spirit no presenta ningún afloramiento rocoso que nos permita estudiar el subsuelo. La10 de febrero, el rover se dirige hacia un cráter de impacto de 192 m de diámetro llamado Bonneville , con la esperanza de que este sea lo suficientemente profundo como para que aparezcan afloramientos rocosos. En el camino, Spirit se detiene en medio de la depresión llamada Laguna Hollow . Los operadores en la Tierra quieren intentar revelar la capa de sedimento que puede estar enterrada debajo de la capa superficial de arena que cubre el sitio: el rover gira sobre una rueda mientras que las otras ruedas, mantenidas bloqueadas, excavan el suelo. Pero la maniobra no saca a la luz nada interesante.

Después de viajar 250 metros desde el lugar de aterrizaje, Spirit llega al cráter Bonneville: no es lo suficientemente profundo como para revelar afloramientos rocosos. El impacto del meteorito no fue suficiente para que la eyección provenga de la subcapa volcánica. El rover entonces comienza un largo viaje a la Columbia Hills , el más cercano relieve 2.3 km de distancia todavía con la esperanza de encontrar afloramientos de roca.

Las colinas de Columbia (2004-2006)

Spirit llegó a la base de Columbia Hills enJunio de 2004. En poco más de un año y recorriendo 4,81 km , Spirit consigue escalar el21 de agosto de 2005en la más alta de las colinas de Columbia conocida como Husband Hill . En su camino, el rover estudia muchas rocas ubicadas en las laderas de las colinas y encuentra rastros de la acción del agua en forma líquida. Durante su ascenso, los paneles solares del rover , que poco a poco se han ido cubriendo de polvo desde el aterrizaje, recuperan su eficacia gracias a la acción de los vórtices de polvo marcianos. El rover comienza el descenso hacia la llanura y llega enFebrero de 2006un notable afloramiento rocoso en forma de meseta al pie de las colinas llamado Home Plate . Este conjunto parece estar formado por varias capas de rocas de origen volcánico.

Home Plate (2006-2008)

Después de trabajar en las afueras de Home Plate , Spirit fue dirigido a McCool Hill pero a mitad de caminoMarzo de 2006su avance se ralentiza por el bloqueo de la rueda delantera derecha. Después de mover el rover en reversa para compensar la rueda atascada, el personal de tierra decidió inmovilizar al Spirit en14 de abrilen una cresta rocosa llamada Low Ridge Haven para que el rover pasara el invierno allí. Durante 8 meses, Spirit , que hasta ahora ha recorrido 6,9 km , permanece inmóvil mientras espera que la luz del sol vuelva a ser suficiente para recargar sus baterías y volver a progresar. EnNoviembre de 2006, El Spirit está operativo de nuevo, pero la rueda delantera derecha todavía está atascada y el rover tiene que moverse hacia atrás. La rueda atascada frena el rover porque excava un surco en el suelo marciano; finalMayo de 2007, este comportamiento incapacitante permite revelar bajo la capa superficial un suelo insólito compuesto por un 90% de sílice : sin embargo, los mecanismos de formación de este material requieren un medio acuoso favorable para la vida. Entre julio yagosto 2007, el vehículo se enfrenta a violentas tormentas de polvo que oscurecen el cielo, pero Spirit sobrevive a este episodio. A finales de 2007, el rover había viajado 7,5 km hasta ese punto y estaba inmovilizado al norte de Home Plate para pasar el invierno allí. La posición del rover se optimiza para que la inclinación de los paneles solares con respecto a la horizontal alcance los 30 ° para permitir que el rover capture la radiación solar en declive en la posición más favorable. La energía generada no debe descender por debajo del valor de 150 Wh por día para que el rover pueda permanecer en funcionamiento (55 Wh para las resistencias del espectrómetro, 29 Wh para las de las baterías, el resto siendo utilizado por el ordenador, etc. . ). Enoctubre de 2008, Spirit vuelve a ponerse en marcha a pesar de un invierno prolongado debido a las malas condiciones meteorológicas.

Espíritu permanentemente inmovilizado (2009)

En diciembre de 2008, Spirit comienza un largo viaje que lo llevará a dos formaciones geológicas llamadas "Goddard" y "von Braun". Como no se puede acceder a la ruta más corta a través de la meseta de Home Plate , el equipo de tierra opta por evitar la Home Plate al norte y luego al oeste antes de dirigir el rover hacia sus nuevos objetivos. Mientras Spirit se dirige a von Braun , a principios de mayo sus ruedas se hunden en una capa de arena y el rover no logra liberarse. El equipo del JPL está tratando de encontrar una solución para liberar a Spirit simulando las maniobras que se realizarán en la Tierra utilizando un modelo del rover colocado en una reproducción del suelo marciano. Se hacen varios intentos para revertir o hacer avanzar el Espíritu con cuidado , pero todos fallan. A principios de 2010, la NASA dejó de lanzar Spirit : el rover que había viajado 7.730,5 metros desde que aterrizó, ahora actúa como una estación de medición fija.

Pero el invierno marciano se acerca (el solsticio de invierno marciano es el 12 de mayo de 2010), la cantidad de energía disponible desciende drásticamente. Sin embargo, Spirit , inmovilizado, no puede orientar sus paneles solares de forma óptima. La30 de marzo, el satélite Mars Odyssey que transmite los enlaces de radio del Spirit informa que no ha recibido la transmisión de radio programada del Spirit . El rover , que estaba recibiendo solo 134 Wh por día durante la última comunicación exitosa, probablemente se durmió para no caer por debajo de un umbral de energía crítico para sus funciones vitales. Medio-julio 2010, a pesar del aumento de la energía solar recibida por los paneles solares, el rover sigue en silencio. La25 de mayo de 2011, La NASA pone fin a sus intentos de contactar al robot.

Oportunidad

La misión principal (2004)

El rover Opportunity aterriza24 de enero de 2004en Meridiani Planum . El nombre Meridiani proviene de la proximidad de esta área al meridiano "cero" de Marte (longitud 0 °), mientras que Planum significa "llano". Esta meseta fue elegida como lugar de aterrizaje porque el espectrómetro a bordo del orbitador marciano Mars Global Surveyor detectó que esta región era particularmente rica en una de las formas de óxido ferroso llamado hematita gris. Sin embargo, en la Tierra, este mineral generalmente, pero no siempre, se forma en presencia de agua líquida. El objetivo de la misión es buscar indicios de formación de hematites por sedimentos (depósitos dejados por un lago), o por actividad hidrotermal.

El Opportunity , más afortunado que el Spirit , se detiene después de aterrizar en el centro de un pequeño cráter de impacto de 22 m de diámetro, denominado Eagle , cuyos bordes son afloramientos rocosos. Este diseño del sitio permitió realizar rápidamente estudios sobre la naturaleza y la historia del subsuelo rocoso del sitio. Los instrumentos científicos recogen muchas pistas que prueban que parte de las rocas visibles se formaron parcialmente bajo la acción del agua líquida.

Cráter de resistencia (2004)

Después de dejar el cráter Eagle , el rover se dirige hacia el cráter Endurance, ubicado a 750 m de distancia . Lo alcanza en30 de abril de 2004. Opportunity primero estudia los bordes del cráter tomando lecturas usando la cámara panorámica y el Mini-TES . La Piedra del León que se encuentra en su ruta tiene la misma composición que las rocas en el fondo del cráter Eagle . La4 de junio de 2004, las personas a cargo de la misión deciden correr el riesgo de bajar el rover dentro del cráter: Es posible que el Opportunity no pueda subir debido a la pendiente, pero los científicos creen que es probable que las capas profundas del subsuelo observadas en el interior del cráter para dar muchas respuestas. El rover ingresa al cráter a través de un sitio llamado Karatepe que muestra cinco estratos rocosos con características, textura y composición química claramente diferenciadas. Los geólogos concluyen que estos son estratos que se formaron en diferentes fechas. Mientras se hunde en el cráter, el rover analiza varias rocas ubicadas en su camino. Los controladores abandonan el estudio de las formaciones arenosas que bordean el fondo del cráter por temor a que el rover se atasque permanentemente. Subiendo y saliendo del cráter, el rover analiza una roca llamada Wopmay que proporciona pistas ambiguas sobre el papel del agua en la formación de rocas ubicadas en el fondo del cráter antes y después del impacto. El rover luego se dirige a un pequeño acantilado en la pared interior de Endurance llamado Burns Cliff. La pendiente no le permite acercarse lo suficiente a la formación para usar los espectrómetros, pero muchas fotos se toman con la Pancam. Se identifican las capas de sedimento que pudo haber sido depositado por el agua. El Opportunity pasó casi 180 días marcianos en el cráter antes de ascender suavemente por la pendiente interior del cráter a finales de mes.diciembre de 2004.

De camino al cráter Victoria (2005-2006)

Ahora, Opportunity se dirige hacia Victoria Crater, ubicado a más de 9 kilómetros de distancia. Durante su viaje, el rover pasa por delante del escudo térmico que es objeto de numerosas fotografías destinadas a analizar su estado y deducir el curso de la reentrada atmosférica. Cerca, el rover permite el descubrimiento del primer meteorito encontrado en otro planeta: llamado Heat Shield Rock , tiene el tamaño de una pelota de baloncesto y los espectrómetros del rover indican que está hecho de hierro y níquel . El rover pasa sucesivamente frente a los cráteres Alvin Jason , Naturaliste y Vostok sin realizar investigaciones en profundidad. La20 de marzo de 2005, Opportunity rompe el récord de distancia recorrida en un día marciano al avanzar 220 metros. La26 de abril de 2005, el rover queda inmovilizado después de haber enterrado completamente cuatro de sus ruedas en una pequeña duna. Después de un mes y medio de cuidadosas maniobras, el personal de tierra logró liberar a Opportunity en4 de junio. EntreOctubre de 2005 y Marzo de 2006, el rover explora el cráter Erebus del que estudia los numerosos afloramientos rocosos. Ennoviembre de 2005, falla el motor que acciona la primera articulación del brazo portainstrumentos (hombro). El origen del problema se conoce desde el aterrizaje: el interruptor de la resistencia calefactora de la junta, mal ensamblado, no funciona y el motor está sometido a alternancias de temperaturas que terminaron agarrándolo. El brazo se suelta pero dos años después, enMayo de 2008, después de un incidente aún más grave, los controladores deciden mantener el brazo extendido en todo momento para que no quede inutilizable permanentemente tras un nuevo bloqueo.

Cráter Victoria (2006-2008)

Final Septiembre de 2006, se alcanza el cráter Victoria : con sus 800 metros de diámetro, es el mayor de los cráteres visitados por el rover . También es el más prometedor, con sus altos muros de afloramientos rocosos que deberían ofrecer nuevas pistas geológicas. Los paneles solares, limpiados por remolinos de polvo o un fenómeno relacionado con las heladas, se encuentran brevemente enMarzo de 2007toda su eficiencia con una potencia generada de 800 Wh antes de que cayeran tormentas particularmente violentas a mediados de 2007 que redujeron la potencia disponible, lo que obligó al rover a detener toda operación. La NASA temió por un momento que el rover agotara por completo sus recursos de energía y dañara su electrónica que no habría estado protegida del frío pero el rover logra sobrevivir a este episodio. A medida que mejoraba el tiempo, el rover se puso en marchaseptiembre 2007 una serie de estudios de los estratos rocosos que se elevan dentro del cráter Victoria antes de salir del cráter final Agosto de 2008.

En el camino hacia el cráter Endeavour (2008-2011)

El rover abandona el cráter Victoria definitivamente a principios del mes deseptiembre 2008en dirección sureste para llegar al cráter Endeavour , un cráter de aproximadamente 22 kilómetros de diámetro. Los programadores estiman que para llegar a este distante cráter de unos 12 km , es necesario un viaje de casi dos años. Los científicos creen que pueden encontrar pilas de capas de rocas mucho más grandes que las observadas en el cráter Victoria. Además, gracias a las observaciones de la sonda Mars Reconnaissance Orbiter en órbita, los estudios mineralógicos y morfológicos de rocas fracturadas ubicadas en el borde del cráter Endeavour han permitido identificar filosilicatos y estos minerales probablemente se formaron en un ambiente húmedo, muy temprano en la historia de Marte.

Entre el 29 de noviembre y el 13 de diciembre de 2008, el Sol se interpone entre la Tierra y Marte y ya no permite la comunicación con los rovers . Durante este período, el equipo del rover programó el Opportunity para usar el espectrómetro Mössbauer para examinar un afloramiento rocoso llamado Santorini . La7 de marzo de 2009( Sol 1820 ), después de haber viajado casi 2 millas desde Victoria , Opportunity se encuentra por primera vez a la vista del cráter Endeavour ubicado a 12 kilómetros de distancia. También está el cráter Iazu ubicado a unos 38 kilómetros de distancia. Teniendo en cuenta el tiempo que se tarda en recorrer esta distancia desde Victoria , debería ser necesario más de un año marciano (23 meses) para llegar al Endeavour .

La oportunidad beneficia al7 de abril de 2009( Sol 1850 ) de la limpieza de sus paneles solares, generando 515 Wh adicionales , es decir, un aumento en la producción de energía de alrededor del 40%.

El rover continúa ahora su ruta hacia Endeavour, al que debe llegar en 2011. Finjunio de 2010, a medida que retrocede el invierno marciano, el Opportunity todavía está operativo y avanza rápidamente. Debido a los desvíos realizados para evitar las dunas de arena más peligrosas, el rover, que sin embargo ha recorrido 21,4 km desde su llegada a Marte, está todavía a 12 km del cráter Endeavour pero sin duda ha hecho la parte del viaje más peligrosa. El rover se encuentra en18 de mayo de 2011a menos de 4 km del cráter Endeavour .

Cráter del esfuerzo (2011-)

El rover Opportunity llega al cráter Endeavour en9 de agosto de 2011después de 3 años de travesía desde que salió del cráter Victoria . Los científicos de la misión no planean enviar al Opportunity al interior del cráter de 22 km de diámetro porque los instrumentos del orbitador MRO determinaron que el terreno allí presentaba una configuración geológica ya observada por los rovers . Los instrumentos MRO , por su parte, detectaron depósitos de arcilla en el borde del cráter que son elegidos como el próximo objetivo de Opportunity . De hecho, hasta ahora los rovers MER nunca han encontrado este tipo de formación geológica y, sin duda, se creó en una época muy antigua de Marte, cuando el agua fluía al aire libre en Marte. El equipo científico del rover , que durante 6 años excedió la vida útil para la que fue construido, ahora está parcialmente fuera de servicio. El espectrómetro infrarrojo Mini-TES ha dejado de funcionar desde la tormenta que azotó al rover en 2007 y la capacidad de detección del espectrómetro Mössbauer se ha vuelto muy débil porque su fuente radiactiva de cobalto , con una vida media de 271 días, no emite más que una pequeña fracción de los rayos gamma que proporcionaba originalmente. Sin embargo, sin el Mini-TES , el espectrómetro Mössbauer es el único instrumento capaz de identificar los minerales presentes. Además, el cepillo RAT sigue funcionando pero su eje está torcido, lo que hace que su acción sea ineficaz. Además, hay polvo en la óptica de las cámaras panorámicas.

Resultados científicos

Estado del conocimiento sobre el agua de Marte antes de la misión MER

La existencia de agua en Marte fue confirmada ya en 1964 por estudios espectrales y por observaciones realizadas por sondas marcianas de Mariner 9 . El objetivo de la misión es encontrar pistas sobre la presencia de agua líquida en la superficie de Marte en condiciones que hubieran permitido la aparición de vida.

En las condiciones que prevalecen actualmente en Marte, la presencia de agua líquida en la superficie del planeta es imposible debido a la baja temperatura (en promedio -50 ° C contra 14 ° C en la Tierra) y la presión atmosférica ( 6 hPa contra 1.013 hPa en la Tierra). . El agua está presente solo en forma de hielo de agua cuando la temperatura es lo suficientemente baja y en forma gaseosa. El hielo de agua está presente en el subsuelo, cerca de los polos (la capa de hielo de agua tiene 1 km de espesor en los dos polos marcianos) pero también en ciertos cráteres. El vapor de agua apenas está presente en la atmósfera marciana (0.03% para 95.3% de CO 2y trazas de nitrógeno y argón): si se condensa, daría una capa de hielo sobre toda la superficie de Marte de 12 micrones de espesor.

Usando las pistas visibles en el suelo y fechando los sitios usando la densidad observada de los cráteres, los científicos identificaron 3 períodos geológicos principales. Durante el período de Noé , que comienza con la formación del planeta hace 4.600 millones de años y termina hace 3.5-3.700 millones de años, Marte es geológicamente muy activo con períodos caracterizados por altas temperaturas y un ambiente húmedo, vulcanismo activo y actividad tectónica. Sin duda, Marte se beneficia de una atmósfera espesa que podría haber permitido la presencia de agua líquida en la superficie. Durante el Hesperiano que termina según los autores hace 3.5 o 1.8 mil millones de años, la actividad geológica se ralentiza, la atmósfera de Marte escapa gradualmente hacia el espacio o hacia el suelo sub-marciano provocando la desaparición del agua en estado líquido en la superficie de Marte. . Es un período de intensa actividad volcánica. Durante la Amazonía , que ha durado entre 2 y 3 mil millones de años, se establece la aridez. Quedan esporádicos episodios volcánicos, debilitándose, mientras la atmósfera sigue escapando antes de alcanzar el actual punto de equilibrio.

Varias pistas parecen mostrar que el agua ocupó permanentemente el suelo marciano, como valles de debacle de fondo plano y recto, derrumbes de relieve en forma de flujo, suelos poligonales, terreno caótico, redes fluviales, evidencia de la presencia de lagos u océanos. Todas estas formaciones tienen más de 3.800 millones de años. Si bien los especialistas coinciden en las principales líneas de la historia geológica marciana, no hay consenso sobre el resto: cuánta agua estaba presente en la superficie y durante cuánto tiempo, por dónde escapó esta agua ...

Hematita gris

Se detectaron grandes concentraciones de hematita gris en un área cercana tanto al ecuador como al meridiano cero marciano, llamada por esta razón Terra Meridiani (latitud 2 ° sur, longitud 0 ° a 5 ° oeste) por el espectrómetro. TES térmico de Marte Agrimensor global . La hematita es un óxido de hierro con la fórmula química Fe 2 O 3. La hematita se puede comparar con el óxido, pero en Terra Meridiani se presenta como hematita cristalina gris, que puede haber sido creada en presencia de agua. Este tipo de formación puede estar formado por actividad volcánica, o por la acción del agua. Esta es la razón que explica el lugar de aterrizaje del rover Opportunity en esta región, en la meseta Meridiani Planum .

El interés de los planetólogos por la hematita gris proviene del vínculo entre la presencia de este mineral y la del agua líquida, aunque esta última no está necesariamente asociada a la formación de este óxido de hierro. De hecho, el origen de la hematita gris en la Tierra es objeto de varios escenarios:

formación de hematita al mismo tiempo que las rocas circundantes:
- Mineral de hierro en bandas: una roca sedimentaria que contiene un 15% de hierro se forma en grandes masas de agua, bajo la acción del oxígeno liberado por microorganismos fotosintéticos. En la Tierra, estos sedimentos pueden albergar fósiles de microorganismos,
- hematita hidrotermal: el agua caliente que circula por las grietas de la corteza permite la precipitación de muchos minerales ricos en hierro, incluida la hematita,
- oxidación térmica: la actividad volcánica provoca la oxidación térmica de un óxido de hierro con la fórmula Fe 3 O 4, magnetita. Este escenario no implica la presencia de agua líquida;

depósito de hematita en rocas preexistentes:
- lixiviación: los hidróxidos de hierro se forman después de la lixiviación de rocas ricas en hierro por agua fría y ácida, luego son transportados por los líquidos circulantes antes de volver a depositarse, en particular en forma de hematita cuando cambia la acidez del fluido (u otros parámetros) ,
- patine désertique : sur Terre, les roches des déserts peuvent être couvertes d'une patine sombre de très faible épaisseur et d'une composition chimique indépendante de la pierre support, formée par des microorganismes capables d'oxyder le fer apporté par l'eau ou el viento,
- hidrotermalismo: los fluidos que circulan por las grietas de la roca provocan la precipitación de hematita sobre rocas preexistentes.

Datos geológicos recopilados por rovers (MER)

Los inicios de la exploración del cráter Gusev por el rover Spirit fueron decepcionantes ya que no se descubrió ninguna evidencia clara de la acción del agua, pero una vez que llegaron las Colinas de Columbia, varios sitios demostraron que el agua había ayudado a dar forma a ciertas formaciones geológicas. Pero este papel parece estar vinculado a la actividad volcánica más que a los depósitos marinos o lacustres. El rover Opportunity , por otro lado, descubrió minerales probablemente creados por el agua y evidencia de sedimentos dejados por cuerpos de agua.

Cráter del águila

Los flancos internos del pequeño cráter Eagle en el que aterrizó el Opportunity están cubiertos de afloramientos dispuestos en estratos a una altura de unos 75 cm . Estos se presentan en una sección casi vertical lo que facilita su análisis. Los instrumentos del robot Opportunity proporcionan pistas excelentes de que los estratos rocosos alguna vez estuvieron sumergidos o formados en el agua. Las rocas analizadas son ricas en sulfuros. Se detecta especialmente la jarosita que es un sulfato de hierro hidratado o se forma en presencia de agua. La morfología de las rocas también parece indicar la acción del agua.

Además, en estos estratos se encuentran enquistadas esférulas de 2 a 3 mm de diámetro. Muchos de ellos se desprenden de él debido a la desintegración de las lamas de rocas y ensucian el suelo. Estas pequeñas esferas grises llamadas "arándanos" son muy ricas en hematita . Se han propuesto varias hipótesis para explicar su origen:

roca fundida pulverizada en el aire por un volcán . Este escenario se abandona porque su distribución se considera demasiado uniforme;
de tectitas formadas durante el impacto de un meteorito que habría proyectado perlas de roca fundida. Esta hipótesis no se mantuvo debido al número excesivo de esférulas en las capas de roca;
de concreciones formadas por deposición mineral durante el paso del agua en la roca;
concreciones sedimentarias formadas en un ambiente lacustre;
concreciones de origen bacteriano o incluso fósiles. Esta hipótesis no se puede probar directamente porque los rovers no están equipados con instrumentos para medir la presencia de minerales carbonatados o materia orgánica.

Las observaciones con la cámara del microscopio revelaron que algunas rocas en el cráter Eagle tienen cavidades de forma geométrica que pueden corresponder a la ubicación de los cristales de yeso que se forman por evaporación en el borde de un mar o lago salado. La cámara microscópica del rover Opportunity permitió observar microcavidades de unos pocos milímetros de largo en la superficie de las rocas El Capitán y Guadalupe . La presencia de estas pequeñas cavidades en forma de aguja se puede explicar de la siguiente manera:

el material inicial sería una arcilla empapada de agua, sabiendo que la meseta de Meridiani Planum donde aterrizó Opportunity se formó hace más de 3.800 millones de años;
una fase de evaporación provoca la aparición de cristales , que pueden estar compuestos por sulfatos de hierro, calcio o magnesio, cuya presencia fue notada por los espectroscopios de los rovers ;
estos cristales crecen al repeler la arcilla que los rodea y tomar la forma de agujas;
una fase de disolución conduce a la desaparición de los cristales, que dejan en su lugar las cavidades que han cavado, que se denominan pseudomorfosis en las rocas terrestres ;
después de la formación de estas pseudomorfosis, se formaron esférulas en las cavidades dejadas libres por los cristales. La presencia de arándanos en las microcavidades es un argumento a favor del origen por concreción de las esférulas.

Rocas con estructuras poligonales

Opportunity observa cantos rodados con estructuras poligonales en la superficie , en particular en la roca Escher en las laderas suroeste del cráter Endurance . Otras rocas cercanas en el fondo de este cráter también exhiben estas estructuras poligonales. Estas rocas tienen una superficie plana que muestra redes de grietas que dividen la parte superior en polígonos. Su apariencia es algo similar a la apariencia del barro agrietado después de que el agua se haya evaporado.

Los primeros seis meses de análisis llevados a cabo por el rover Opportunity mostraron que el área explorada había estado húmeda en el pasado. Esto luego se secó y erosionó para formar una gran llanura.

Se plantean varias hipótesis para explicar el origen de las fisuras que dividen la superficie de las rocas en polígonos:

pueden resultar del impacto que creó el cráter Endurance ;
otra razón estaría ligada a la desaparición del agua presente en la roca durante su formación;
Las grietas también pueden haberse desarrollado mucho más tarde después de la formación de la roca. La creación del cráter pudo despejar la roca llevándola a la superficie. Entonces se habría mojado nuevamente y luego el secado habría revelado estas grietas poligonales.

Algunos resultados apoyan la última hipótesis.

El espectrómetro de rayos X de partículas alfa (APXS) del rover Opportunity permitió realizar un estudio comparativo de la superficie de las rocas según su ubicación en el cráter Endurance . Las rocas más profundas del cráter están químicamente más modificadas que las rocas en niveles más altos. Esta diferencia química puede resultar del contacto con el agua. El gráfico opuesto compara para diferentes componentes químicos y para diferentes profundidades de roca, la proporción de contenido entre, por un lado, la roca Escher ubicada en las profundidades del cráter y la roca Virginia cerca del borde. La línea roja representa las mediciones en la superficie de las rocas, la línea azul corresponde a las mediciones después de cepillar las rocas, las líneas verdes están vinculadas al contenido medido después de perforar con la herramienta RAT . La relación de los contenidos entre los dos tipos de rocas varía muy significativamente según la profundidad, para el cloro (Cl ) y azufre (SO 3 O). Esto implica que la superficie de Escher ha variado químicamente más que la superficie de Virginia para estos dos elementos. Se realizan análisis para comprender el papel que juega el agua en esta diferencia química.

Estudios llevados a cabo por los dos rovers Spirit y Opportunity respectivamente en el cráter Gusev , al sur de Apollinaris Patera , y en Meridiani Planum , sugieren la existencia pasada de una hidrosfera suficientemente grande (la parte del planeta cubierta por agua). homogeneizar el contenido de fósforo de los minerales analizados en los dos sitios explorados por los rovers ubicados a ambos lados del planeta.

Observaciones meteorológicas

El vapor de agua en la atmósfera de Marte a veces se condensa en hielo para formar nubes de H 2 O cristales.. El dióxido de carbono también puede condensarse para formar cristales de CO 2con un diámetro superior a 1 µm , en elevaciones superiores a las formadas por hielo de agua. Las nubes resultantes, similares en formas a las nubes cirros de la Tierra, fueron observadas por los rovers .

La atmósfera marciana está constantemente cargada de polvo, cuyos granos tienen un diámetro medio de alrededor de 1,5 µm , responsable del tono rojo anaranjado del cielo marciano. Este polvo es continuamente inyectado a la atmósfera por tormentas de polvo ( polvo diablo en inglés) como el que se ve debajo del rover Spirit en12 de marzo de 2005 ; los disparos duran 575 s (lo que está indicado por el contador en la esquina inferior izquierda), y tres vórtices más son brevemente visibles en la distancia en la mitad derecha del cuadro, al comienzo de la secuencia, luego cerca del vórtice principal, luego al final.

Los colores de Marte

Los colores de las fotos tomadas por el robot Spirit han sido objeto de controversia. De hecho, en algunas presentaciones el cielo es azul, en otras, ciertas áreas del robot que eran de un azul brillante en las fotografías tomadas en la Tierra, son rojas en las tomadas en Marte. La diferencia en los colores de las imágenes de las sondas MER se puede explicar: debes saber que el equipo fotográfico a bordo de las sondas de la NASA y la ESA toma imágenes en niveles de brillo a través de filtros . Las sondas MER están parcialmente equipadas con varios filtros desplazados en el infrarrojo . Las imágenes finales se reconstituyen mediante síntesis aditiva de tres imágenes filtradas diferentes, tomadas como componentes RGB de la imagen final. La imagen en color falso es una técnica para representar lo que normalmente no es visible (generalmente cambio espectral). La mayoría de las imágenes tomadas con telescopios (como el Hubble ) o cámaras de infrarrojos utilizan este proceso. Si vemos que estas áreas del espectro no son visibles, es porque, por definición, son colores falsos. La NASA ha publicado tardeenero de 2004, un artículo sobre la coloración de imágenes de sondas MER. Además, los relojes de sol colocados en los rovers llevan cuadrados de pintura que se utilizan para calibrar los colores de las fotografías (ver al lado).

El comportamiento de los rovers

Los rovers fueron diseñados para operar durante un mínimo de 90 días marcianos y viajar 600 m en la superficie de Marte. Estos objetivos logrados por el robot Spirit en5 de abril de 2004fueron superados más allá de las expectativas de sus diseñadores. No se esperaba que los rovers sobrevivieran al primer invierno marciano caracterizado por una fuerte disminución en la intensidad de la luz, especialmente porque la acumulación gradual de polvo iba a reducir la eficiencia de los paneles solares. Sin embargo, Opportunity sobrevivióMayo de 2012a cinco inviernos marcianos. Durante el primer invierno, la energía disponible para Spirit aumentó de 900 vatios-hora por día a 400 vatios-hora por día. La oportunidad bajó a 500 Wh / d , pero volvió a 900 Wh / d para sorpresa del equipo de control en la Tierra. Este retorno de la energía eléctrica está relacionado con una ubicación geográfica más favorable para la luz del sol, pero también con el desempolvado de los paneles solares mediante un mecanismo poco conocido. La limpieza de los paneles solares parece haber tenido lugar durante la noche marciana, ya que se observó un aumento del 5% en la energía disponible en cuatro ocasiones durante un período de 6 meses. Las hipótesis evocadas para explicar esta formación de polvo involucran el viento, las heladas y el hecho de que el Opportunity permaneció en una posición inclinada durante un largo período de tiempo durante su exploración de las paredes del cráter Endurance .

Los dos rovers se enfrentaron muy pronto a la incautación de algunas de sus ruedas. A partir deJunio de 2004, La rueda delantera derecha del Spirit exhibió una mayor resistencia interna que hizo que su motor consumiera cada vez más energía eléctrica. Después de intentar redistribuir el lubricante a esta rueda, la estrategia adoptada fue mover el Spirit hacia adelante en reversa y solo usar el motor de la rueda cuando fuera necesario.

Los instrumentos científicos han demostrado una notable longevidad a pesar de algunos incidentes. EnAbril de 2005, La NASA descubrió que los sensores del espectrómetro APXS se intercambiaron durante el ensamblaje de los dos rovers y utilizaron los datos de calibración de cada uno. Los datos obtenidos por los espectrómetros tuvieron que ser corregidos. Según la NASA , el error causado por la inversión sería menor que las incertidumbres de medición, y no se cuestionan conclusiones científicas.

La 26 de abril de 2005A medida que avanzaba hacia el cráter Erebus , Opportunity se encontró atrapado a 200 m de este último, en un montículo de arena, con sus seis ruedas enterradas en un 80% en un material oscuro muy fino, de consistencia de talco y depositado por los vientos. El montículo tenía solo 30 cm de altura y no presentaba ninguna particularidad con respecto a las otras ondulaciones que atravesaban la llanura. Los técnicos del Laboratorio de Propulsión a Chorro tuvieron que maniobrar durante cinco semanas para revertir el Opportunity centímetro a centímetro. La4 de junio de 2005, la rueda delantera derecha logra morder un suelo más firme bajo la capa de polvo. El rover puede despejar lo suficiente como para que las otras ruedas recuperen el contacto con suelo sólido y estable.

A lo largo de los años de experiencia en Marte y las actualizaciones de su software de navegación, Opportunity se vuelve cada vez más autónomo. En 2010, pudo así sortear obstáculos sin intervención de los operadores en la Tierra o incluso seleccionar rocas para su análisis según criterios precisos como tamaño, forma y luminosidad.

Final junio de 2010, después de 2.294 días en suelo marciano, el Opportunity superó los 21,7 kilómetros recorridos en Marte, 36 veces la distancia planificada y más de 25 veces la duración nominal de la misión.

En marzo 2015, el rover Opportunity ha recorrido más de 42,195 kilómetros, la distancia de un maratón .

El seguimiento de la misión: MSL y Mars Sample Return

La NASA dio seguimiento a la misión Mars Exploration Rover con el lanzamiento en 2011 (inicialmente programado para 2009) de la misión Mars Science Laboratory rebautizada como Curiosity . Este, desarrollado con la cooperación de varios países europeos para la instrumentación científica, se basa en un rover de 775 kg (contra 185 kg para los MER) que incluye 70 kg de instrumentos científicos (contra 6 kg para Spirit y Opportunity ): estos se dedican en parte a la búsqueda de la vida. Este rover ya no utiliza energía solar , sino un generador termoeléctrico de radioisótopos que utiliza una fuente radiactiva: esta fuente de energía debería permitirle una autonomía mucho mayor (hasta 100 km en 1000 días), y el uso de un láser de alta potencia que lo haga posible. sublimar un guijarro de 5 mm de diámetro a una distancia de 9 metros y analizar el plasma generado por un espectrómetro UV . Además, el rover puede funcionar de forma continua sin preocuparse por el ciclo de las estaciones. Gracias a una nueva técnica de aterrizaje y reentrada atmosférica, el rover puede aterrizar con mayor precisión (elipse de 20 × 20 km frente a 20 × 150 km para MER) y el área del lugar de aterrizaje es mucho mayor: altitud máxima de 2 km en lugar de 1,3 km y latitud entre -60 ° y + 60 ° (MER -15 ° y + 10 °). El tráfico se verá facilitado por una distancia al suelo de 66 cm (30 cm para MER).

Mars Sample Return es una misión muy ambiciosa que debe ser desarrollada en cooperación por la NASA y la Agencia Espacial Europea en una fecha muy posterior (más allá de 2020). El objetivo de esta misión es traer a la Tierra muestras de suelo marciano. En el último escenario desarrollado a finales de 2009, implica el lanzamiento de tres sondas distintas: un rover responsable de la prospección del suelo marciano y la recogida de muestras; una segunda misión lanzada cuatro años después lleva un rover simplificado responsable de recoger las muestras recolectadas por el primer rover y llevarlas de regreso al módulo de aterrizaje de la segunda sonda, que también incluirá una etapa de ascenso. Este último colocará el compartimento que contiene las muestras en órbita marciana antes de realizar una maniobra de encuentro con una tercera sonda responsable de traer las muestras de regreso a la Tierra. La misión se encuentra ahora en la etapa de proyecto.

Operaciones de comunicaciones de la NASA en torno a la misión

Los nombres bautismales de los dos rovers Spirit y Opportunity fueron elegidos en8 de junio de 2003tras una competición organizada por la NASA . La ganadora es una niña de nueve años llamada Sofi Collis, nacida en Siberia y adoptada por una familia estadounidense que vive en Arizona .

La NASA envió adjunto al módulo de aterrizaje de Marte, un DVD que contiene 4 millones de nombres de personas que solicitan estar en el monumento debe permanecer intacto durante miles de millones de años.

Dos asteroides con una órbita de 7,9 años entre Marte y Júpiter recibieron el nombre de los rovers : (37452) Spirit tiene un diámetro de 4 a 9 kilómetros y el asteroide (39382) Opportunity tiene un diámetro de 3 a 7 kilómetros . Ambos fueron descubiertos en24 de septiembre de 1960por Ingrid van Houten-Groeneveld, Cees J. van Houten y Tom Gehrels usando telescopios en el Observatorio Mount Palomar de Caltech . Son parte de una pequeña categoría de asteroides, llamada grupo Hilda, que tienen una resonancia orbital de 3: 2 con Júpiter : cada vez que Júpiter completa dos órbitas alrededor del Sol , estos asteroides completan tres.

Varios lugares han sido nombrados para honrar la memoria de los astronautas que murieron durante las misiones de la NASA . El lugar de aterrizaje del rover Spirit se llamó Columbia Memorial Station y las colinas se llamaron Columbia Hills , en memoria de los siete astronautas que perecieron en la explosión del transbordador espacial Columbia , durante la fase de cruce de la atmósfera de la misión STS-107 , la1 st de febrero de de 2003. Una placa conmemorativa de aluminio, de poco más de seis pulgadas de diámetro, se ha adherido a la parte posterior de la antena de alta ganancia que permite que Spirit se comunique directamente con la Tierra. Las colinas que rodean el lugar de aterrizaje del rover Spirit llevan el nombre de los astronautas que murieron en el incendio del Apolo 1 Virgil I. "Gus" Grissom , Edward White y Roger B. Chaffee .

Notas y referencias

Notas

Este ángulo es claramente menor que el de la trayectoria del Mars Pathfinder (14,5 °) para alargar la fase de frenado atmosférico y así compensar el aumento de masa de la sonda siendo lo suficientemente grande para evitar el riesgo de rebote en la atmósfera marciana (alrededor de 11 °).
Los airbags también se han reforzado por las mismas razones.
En lugar de abrirse cuando la presión dinámica es de 700 N / m 2 , el paracaídas de Spirit debe abrirse tan pronto como se alcance el valor de 725 N / m 2 y el de Opportunity a 750 N / m 2 .

Referencias

la Exploración Científica de Marte , p. 114-115 .
(in) NASA " Objetivo de la misión Mars Exploration Rover " ,Marzo de 2007.
(en) Albert Haldermann Joy Crisp, John Wales (JPL - NASA), " Mars Exploration Project [PDF] " [PDF] ,27 de mayo de 2001.
(in) NASA / JPL, " Mars Exploration Rover Mission - Spacecraft: Cruise Configuration " ,23 de enero de 2009.
(in) NASA / JPL, " Mars Exploration Rover Mission - Spacecraft: Aeroshell " ,23 de enero de 2009.
(es) de la NASA / JPL, " Marte misión de exploración Rover - Las naves espaciales: Lander " ,23 de enero de 2009.
(en) NASA / JPL, " Mars Exploration Rover Mission - Spacecraft: Airbags " ,23 de enero de 2009.
(en) Brian Wilcox, Mark Maimone, Andy Mishkin (NASA / JPL), " Experiencia de misión robótica desde Marte [PDF] " ,5 de agosto de 2009.
(en) BV Ratnakumar, MC Smart, LD Whitcanack, RC y S. Ewell Surampudi (NASA / JPL), " Las baterías recargables de iones de litio son vehículos de exploración de Marte [PDF] " [PDF] ,2005.
(in) NASA / JPL, " Misión de explorador explorador de marzo - Comunicaciones con la Tierra - Cómo los exploradores pueden comunicarse a través de una nave espacial en órbita de Marte " ,enero de 2009.
Labrot, " Rover de exploración de Marte " ,Marzo de 2004.
(es) de la NASA / JPL, " Marte misión de exploración Rover - Comunicaciones con la tierra - la velocidad y la cantidad de datos que los Rovers puede devolver " ,Julio de 2007.
(in) NASA / JPL, " March Exploration Rover Mission - Comunicaciones con la Tierra - Prevención de" señales de ocupado " " ,enero de 2009.
(en) AJS Rayl, " Planetary News: Mars Exploration Rovers (2008) -Actualización de March Exploration Rovers: como es Spirit y Opportunity Rove, miramos hacia atrás en 2008 " , The Planetary Society ,31 de diciembre de 2008.
(en) Rupert Scammell, " Datos técnicos del Mars Exploration Rover - Manual de mantenimiento del Mars Exploration Rover " ,2004.
(en) Jeffrey J. Biesiadecki, P. Chris Leger y MarkW. Maimone (NASA / JPL), “ Compensación entre conducción dirigida y autónoma en los vehículos exploradores de Marte [PDF] ” [PDF] ,2007.
(en) Jeffrey J. Biesiadecki y MarkW. Maimone (NASA / JPL), " El software de vuelo de movilidad de superficie del rover de exploración de Marte: ambición de conducción [PDF] " [PDF] ,2006.
(en) Mark W. Maimone y P. Chris Leger y Jeffrey J. Biesiadecki (NASA / JPL) , “ Visión general de Movilidad Autónoma los Mars Exploration Rovers' y capacidades de visión [PDF] ” [PDF] ,2007.
(in) sitio web Mars Exploration Rover NASA: The Panoramic Camera (Pancam) .
(in) sitio web Mars Exploration Rover NASA: Espectrómetro de emisión térmica en miniatura (Mini-TES) .
Site Mars Exploration Rover NASA: Espectrómetro de rayos X de partículas alfa (APXS) .
The new Athena alpha particle X-ray spectrometer for the Mars Exploration Rovers , R. Rieder, R. Gellert, J. Brückner, G. Klingelhöfer, G. Dreibus, A. Yen, SW Squyres, J. Geophysical Research, 2003, Vuelo. 108, pág. 8066 , 10.1029 / 2003JE002150.
Site Mars Exploration Rover NASA: Espectrómetro Mössbauer (MB) .
(en) G. Klingelhöfer B. Bernhardt, J. Foh, U. Good, D. Rodionov, AP De Souza, C. Schroder, R. Gellert, S. Kane, P. y E. Gutlich Kankeleit, The miniaturized Mössbauer espectrómetro MIMOS II para aplicaciones terrestres extraterrestres y exteriores: Informe de estado , vol. 144, Interacciones hiperfinas,2002( DOI 10.1023 / A: 1025444209059 ) , pág. 371-379
Site Mars Exploration Rover NASA: Rock Abrasion Tool (RAT) .
(in) sitio web Mars Exploration Rover NASA: The Microscopic Imager .
Sitio del Mars Exploration Rover de la NASA: Magnet Arrays .
(en) " Mars Exploration Rovers' Vuelo Software " ( Archivo • Wikiwix • Archive.is • Google • ¿Qué hacer? ) [PDF] (consultado el 29 de de marzo de 2013 ) .
(in) sitio web en marzo Exploration Rover NASA: Los "cerebros" del rover .
(in) Jet Propulsion Laboratory , 12 de julio de 2007 Detalles del evento de lanzamiento . Consultado el 7 de mayo de 2010.
(in) Jet Propulsion Laboratory , Launch Sequence Details , 12 de julio de 2007. Consultado el 7 de mayo de 2010.
(en) JPL de la NASA, " Mars Exploration Rovers Rover desembarques kit de prensa [PDF] " [PDF] ,enero de 2006.
(en) Robert A. Mitcheltree, " Mars Exploration Rover MISIÓN: entrada, descenso y aterrizaje sistema de validación [PDF] " [PDF] ,2008.
(en) Mark Adler (JPL), " Restricciones de ingeniería en los sitios de alunizaje MER [PDF] " [PDF] ,17 de octubre de 2007.
R. Braun y R Manning , p. 1-9 .
(in) " Un enfoque de inteligencia computacional para el problema March Precision Landing " ( Archivo • Wikiwix • Archive.is • Google • ¿Qué hacer? ) [PDF] (consultado el 29 de marzo de 2013 ) .
(en) Prasun N. Desai y Philip C. Knocke, " Mars Exploration Rovers de entrada, descenso y aterrizaje Análisis de Trayectoria - § EDL visión general [PDF] " [PDF] ,2008.
(in) Behzad Raiszadeh, Eric M. Queen (NASA Langley), " March EXPLORATION ROVER TERMINAL MODELING AND SIMULATION DESCENT MISSION [PDF] " [PDF] ,2004.
(en) AJS Rayl, " Mars Exploration Rovers Spirit Cruises - Actualizar a Nueva Target 'Barco blanco' Opportunity descubre Esferas Mystery " , la Sociedad Planetaria ,10 de febrero de 2004.
(en) David Leonard, " Spirit Gets Dust Devil Once-Over " , Space.com,12 de marzo de 2005.
(en) Amos Jonathan, " El robot de marzo desentierra una pista de microbios - dice que el robot Spirit de la NASA ha hecho uno de los descubrimientos más importantes de los TIC en la superficie de Marte. » , BBC News ,11 de diciembre de 2007.
(in) Bertster Guy, ' Mars Rover investiga signos de un tórrido pasado marciano ' , Laboratorio de propulsión a chorro, Pasadena, California ,10 de diciembre de 2007.
(es) de la NASA, " actualización del Espíritu " ,2009.
(en) de la NASA " actualización del Espíritu " ,2010.
(in) NASA " Mars Rover Opportunity obtiene luz verde para entrar en el cráter " ,4 de junio de 2004.
(en) " Actualizaciones de oportunidades en 2005 " de la NASA a finales de 2005 .
(in) " Spirit desciende Husband Hill mientras Opportunity Works está estancado en Olympia " , The Planetary Society ,30 de diciembre de 2005.
(en) AJS Rayl, "El espíritu presiona, la oportunidad recorre el invierno marciano en el que se instala " , The Planetary Society ,31 de mayo de 2008.
(en) AJS Rayl, "El espíritu persevera, la oportunidad llega al cráter Victoria " , The Planetary Society ,29 de septiembre de 2006.
(in) " Informe de estado de Mars Exploration Rover creciente preocupación sobre la oportunidad " , NASA (consultado el 31 de julio de 2010 ) .
(in) El Mars Rover de la NASA se dirigirá hacia un cráter más grande , Laboratorio de propulsión a chorro . Consultado en julio de 2010.
(en) JJ Wray, et al. ., “ Filosilicatos y sulfatos en el cráter Endeavour, Meridiani Planum, Marte ” , CARTAS DE INVESTIGACIÓN GEOFÍSICA , vol. 36, n o L21201,4 de noviembre de 2009, p. 5 ( DOI 10.1029 / 2009GL040734 , leer en línea [PDF] ).
(in) ground desde 1709 hasta 1715, 13-19 de noviembre de 2008: Oportunidad se prepara para dos semanas de estudio independiente , Laboratorio de propulsión a chorro . Consultado en julio de 2010.
(en) Una Mars Rover ve un objetivo lejano; El otro toma una nueva ruta , Laboratorio de propulsión a chorro , Comunicados de prensa , 18 de marzo de 2009. Consultado en julio de 2010.
(en) sol 1844-1851, 01-08 de abril de 2009: Cleaning Event Boosts Energy , Jet Propulsion Laboratory , Press Releases , 18 de marzo de 2009. Consultado en julio de 2010.
(in) AJS Rayl, "El espíritu descansa en un gran hallazgo, la oportunidad termina el medio maratón es una forma de esforzarse " , The Planetary Society ,30 de junio de 2010.
(en) " Informes de oportunidad Misión Manager: " NASA (consultado 30 de de junio de 2010 ) .
" Estado de oportunidad " , NASA (consultado el 17 de mayo de 2011 ) .
Comunicado de prensa de la NASA que anuncia la llegada del rover al sitio .
(En) " Rover llega a la NASA en marzo Cráter enorme después de 3 años de viaje " , Space.Com (consultado el 10 de agosto de 2011 ) .
(en) Emily Lakdawalla, " Wheels on Cape York! ” , The planetary society (consultado el 10 de agosto de 2011 ) .
(in) RA Schorn , " La búsqueda espectroscópica de agua en Marte: una historia " , Atmósferas planetarias, Actas del 40º Simposio de la IAU ,29-31 de octubre de 1969, p. 230-231 ( leer en línea ).
(en) SW Squyres , " La historia del agua en Marte " , Revisión anual de la ciencia terrestre y planetaria , vol. 12,1984, p. 83-84 ( leer en línea ).
Pierre Thomas, " Las últimas noticias del agua en Marte [PDF] " [PDF] ,2007.
(in) " Mars Express: Water " , sitio web científico de la Agencia Espacial Europea,8 de agosto de 2006.
(in) NASA Science News , " El atractivo de la hematita " ,28 de marzo de 2001.
(in) " Planetary Remote Sensing - The Exploration if Extraterrestrial - Missions to Mars during the third Millennium " ( Archivo • Wikiwix • Archive.is • Google • ¿Qué hacer? ) (Consultado el 29 de marzo de 2013 ) .
(en) I. Fleischer et al. , “ Los espectrómetros miniaturizados Mössbauer MIMOS II en MER: cuatro años de funcionamiento - Resumen ” , 39ª Conferencia de ciencia lunar y planetaria ,10-14 de marzo de 2008, p. 2 ( leer en línea [PDF] ).
(in) AJS Rayl, " Actualización de Mars Exploration Rovers -Oportunity Finds Evidence of Past Water Liquid " ,3 de marzo de 2004.
(en) Guy Webster, " Comunicados de prensa: las imágenes de March Rover plantean preguntas sobre 'Blueberry Muffin' " ,9 de febrero de 2004(consultado en julio de 2010 ) .
(en) JPL - ( Actualizaciones de oportunidades ), "¡ RAT se está rearmando! " ,31 de agosto de 2004(consultado en julio de 2010 ) .
Pierre Thomas, “ Marzo, noticias de mediados de octubre de 2004: metano, grietas por desecación, sedimentos en Gusev. » , ENS Lyon,octubre de 2004.
(in) JPL - ( Comunicado de prensa de la oportunidad ), " Cambios químicos en las 'rocas ' de la resistencia ,octubre de 2004(consultado en julio de 2010 ) .
(en) James P. Greenwood y Ruth E. Blake , " Evidencia de un océano ácido en Marte a partir de la geoquímica del fósforo de suelos y rocas marcianas " , Geología , vol. 34, n o 11,Noviembre de 2006, p. 953-956 ( ISSN 1943-2682 , leer en línea )
DOI : 10.1130 / G22415A.1 .
(in) Misión Mars Exploration Rover de la NASA - 24 de marzo de 2008 " Observando el paso de las nubes marcianas ".
(en) MT Lemmon, J. Wolff, MD Smith, RT Clancy D. Banfield, GA Landis, A. Ghosh, PH Smith, N. Spanovich, B. Whitney, P. Whelley, R. Greeley, S. Thompson, JF Bell y SW Squyres , " Resultados de imágenes atmosféricas de los vehículos exploradores de Marte: espíritu y oportunidad " , Science , vol. 306, n o 5702, 3 de diciembre de 2004, p. 1753-1756 ( ISSN 0036-8075 , leer en línea )
DOI : 10.1126 / science.1104474 .
(in) Conway B. Leovy , " Marte: El diablo está en el polvo " , Nature , vol. 424, 28 de agosto de 2003, p. 1008-1009 ( ISSN 0028-0836 , leer en línea )
DOI : 10.1038 / 4241008a .
(in) JPL - Imágenes del comunicado de prensa: Spirit , " Viajero impulsado por el viento de Spirit en Marte (Spirit Sol 486 ) " ,27 de mayo de 2005(consultado en julio de 2010 ) .
(in) areo, " PanCam true color pictures from Spirit and Opportunity Mars Exploration Rovers " (consultado en julio de 2010 ) .
(en) JPL, " Panoramas Spirit " ,agosto de 2009(consultado en julio de 2010 ) .
Cielo y espacio n o 482 Julio de 2010 Oportunidad más inteligente con el tiempo , p. 30-32 .
El Opportunity Mars Rover de la NASA termina el maratón, llega a poco más de 11 años
(en) CNES, " MSL " ,2006.
(en) Alan Boyle, " Bringing back life in March ' ,24 de octubre de 2010.
(in) AJS Rayl, "La NASA nombra el espíritu de los exploradores exploradores y la oportunidad de marcha " , The Planetary Society ,8 de junio de 2003.
(en) Don Savage, " Girl with Dreams Names March Rovers 'Spirit' y 'Opportunity' ' , NASA,8 de junio de 2003.

Presentación de la misión para la prensa escrita en 2003 ( ver en la bibliografía )

p. 38 .
p. 44 .
p. 45 .
p. 42 .
p. 23-29 .
p. 8 .
p. 23 .
p. 15 .

Ver también

Bibliografía

(en) Frédéric W. Taylor, The Scientific Exploration of Mars , Cambridge, Cambridge University Press ,2007, 348 p. ( ISBN 978-0-521-82956-4 , 0-521-82956-9 y 0-521-82956-9 , LCCN 2009039347 ).
(en) NASA, Mars Exploration Rover lanza dossier de prensa ,Junio de 2003( leer en línea )Resumen para la prensa de la misión publicado antes del lanzamiento de las sondas MER
(en) R. Braun y R Manning, Desafíos de entrada, descenso y aterrizaje de exploración de Marte ,2009( leer en línea )Descripción técnica del problema planteado por el aterrizaje en Marte (EDL) y soluciones por 2 especialistas del JPL
(en) J. Taylor, A. Makovsky, A. Barbieri, R. Tung, P. Estabrook y A. Gail Thomas (JPL), Mars Exploration Rover Telecommunications ,Octubre de 2005( leer en línea )Descripción técnica del sistema de telecomunicaciones implementado por los rovers MER y retroalimentación
(en) Paolo Ulivi y David M Harland, Exploración robótica del sistema solar Parte 3 Wows and Woes 1997-2003 , Springer Praxis,2012, 529 p. ( ISBN 978-0-387-09627-8 , leer en línea )Descripción detallada de las misiones (contexto, objetivos, descripción técnica, avances, resultados) de las sondas espaciales lanzadas entre 1997 y 2003.
(en) Peter J. Westwick, Into the black: JPL and the American space program, 1976-2004 , New Haven, Yale University Press ,2006, 413 p. ( ISBN 978-0-300-11075-3 ) - Historia del Laboratorio de Propulsión a Chorro entre 1976 y 2004
(en) Erik M. Conway, Exploración e ingeniería: el laboratorio de propulsión a chorro y la búsqueda de Marte , Baltimore, Johns Hopkins University Press ,2015, 418 p. ( ISBN 978-1-4214-1605-2 , leer en línea ) - Historia del programa de exploración marciana del Laboratorio de Propulsión a Chorro

Rover de exploración de Marte

Histórico

Sondas marcianas estadounidenses de la década de 1990

Cambio de estrategia

La misión MER

Los objetivos científicos de la misión

Una arquitectura técnica fuertemente inspirada en misiones anteriores

Los principales componentes de la sonda MER

El piso del crucero

El vehículo de reentrada

El módulo de aterrizaje

El rover

La caja central

Propulsión

Energía

Equipos de comunicacion

El sistema de navegación

Instrumentos cientificos

equipamiento IT

El viaje Tierra-Marte

Lanzacohetes

El lanzamiento y las diferentes fases del vuelo motorizado

El tránsito Tierra-Marte

Aterrizando en Marte

Los rovers MER en suelo marciano

Espíritu

Oportunidad

Resultados científicos

Estado del conocimiento sobre el agua de Marte antes de la misión MER

Hematita gris

Datos geológicos recopilados por rovers (MER)

Observaciones meteorológicas

Los colores de Marte

El comportamiento de los rovers

El seguimiento de la misión: MSL y Mars Sample Return

Operaciones de comunicaciones de la NASA en torno a la misión

Notas y referencias

Notas

Referencias

Ver también

Bibliografía

Artículos relacionados

enlaces externos