Два марсохода-близнеца
Spirit и Opportunity продолжают выполнять свою
исследовательскую программу на
Красной планете. По своим возможностям
новые аппараты значительно
превосходят первый американский
марсоход Pathfinder (другое название Sojourner).
Если Pathfinder был небольшим аппаратом
весом всего в 10,5 кг, оснащенный
несколькими камерами и рентгеновским
спектрометром, то новые марсоходы по
сравнению с ним - настоящие передвижные
лаборатории. Управление Pathfinder
осуществлял восьмиразрядный процессор
Intel 80C85, а памяти хватало только на
хранение одного фотоснимка. Pathfinder
успешно приземлился 4 июля 1997 года.
Pathfinder за 90 дней своей работы прошел
всего 100 м. "Предназначение Pathfinder в
том, чтобы продемонстрировать
новаторский подход в посадке
спускаемого аппарата с
исследовательскими приборами на
поверхность планеты" -- говорится в
пресс-релизе от 24.06.97. "Вход в
атмосферу и посадка на поверхность
марса - это основные моменты программы".
Программа Mars Pathfinder действительно
революционна во многих отношениях -
впервые при посадки на поверхность
планеты использовались надувные
баллоны, впервые был отправлен
миниатюрный вездеход, на Землю были
переданы сотни высококачественных
снимков. Во время падения космический
корабль выглядел как огромный 5 метров
пляжный мяч и отскакивал от грунта
много раз, до тех пор пока энергия удара
не исчерпалась. Интервал между
первоначальным ударом и полной
остановкой занял несколько минут.
Марсоход Sojourner вместе со всем
оборудованием весит около 15.5 кг. Во
время операций на поверхности Марса
его вес составил 10.6 кг. Его средняя
скорость - около 0.01 м/с, размеры -
0.65x0.48x0.30 метров.
На своих шести ведущих
колесах он способен удалиться на
расстояние до 500 м от посадочной
ступени, сохраняя с ней связь в
радиодиапазоне УКВ. У "Соджорнера"
спереди две телекамеры, позволяющие
получать черно-белое стереоизображение
поверхности для навигации (в том числе
для определения препятствий в
автономном режиме) и для научных
наблюдений. На корме марсохода
установлена еще одна телекамера,
дающая цветное изображение. Марсоход-ровер
передает снимки на Землю через антенну
спускаемого аппарата.
Питание марсохода
осуществляется посредством солнечной
батареи площадью 0.2 кв.м. Этого вполне
достаточно для питания в течении
нескольких часов в день даже в
пасмурную погоду. Используются и
литиево-хлоридные аккумуляторные
батареи, закрытые в теплоизолирующий
корпус. Термоизоляция обеспечивается
материалом селико-аэрогель. Три
радиоизотопных элемента,
вырабатывающих тепло, содержат
небольшое количество плутония-238 - по 2.6
грамм каждый, что дает около 1 ватта
теплоэнергии для обеспечения
надлежащей температуры блока
электроники.
Каждое колесо может
вращаться независимо от других и
приспосабливаться к контуру грунта,
что обеспечивает отличную
маневренность и устойчивость на
каменистой и неровной поверхности. 6-колесная
система вместо стандартной 4-колесносной
была выбрана из-за лучшей устойчивости.
Например одна сторона марсохода может
быть наклонена на 45 градусов во время
подъема на камень, но при этом сам
марсоход не опрокинется. Колеса
выполнены из алюминия и имеют 13 см в
диаметре. Три датчика предохраняют от
переворачивания, засекая опасные
препятствия. Ровер может преодолевать
препятствия высотой до 20 см.
Там же стоит научный прибор APXS (альфа-протон-рентгенофлюоресцентный
спектрометр) для изучения химического
состава поверхности. Во время
измерений сенсорную часть прибора
можно помещать на поверхность камня
или опускать на грунт. Задняя
телекамера марсохода дает изображение
места измерений с разрешением не хуже 1
мм. Прибор APXS с помощью радиоизотопного
источника облучает место исследования
потоком альфа-частиц и измеряет: поток
отраженных альфа-частиц; поток
протонов, образующихся при реакциях
взаимодействия альфа-частиц с ядрами
легких элементов; поток
характеристического рентгеновского
излучения, возникающего при
рекомбинации вакансий атомных
оболочек во время бомбардировки альфа-частицами.
Комбинация этих трех видов измерений
дает возможность определять
содержания любых, кроме водорода и
гелия, химических элементов, если они
присутствуют в количествах,
превышающих десятые доли процента.
Кроме того, с помощью марсохода
проводился ряд экспериментов и
измерений, отнесенных к категории
технологических. Их результаты
позволят улучшить работу будущих
планетоходов: автоматическое
определение геометрии поверхности по
телевизионным наблюдениям, изучение
физико-механических свойств грунта по
изображениям следов от колес и глубине
продавливания их в грунт, измерение
темпа налипания марсианской пыли на
панели солнечной батареи и т.д.