Mākslinieka ilustrācija NASA Spirit Mars rover. Gars un tā dvīņums, Pretstats, nolaidās uz Sarkanās planētas 2004. gada janvārī.
(Attēls: © NASA / JPL)
Gars ir viens no diviem Marsa braucējiem, ko NASA uzsāka 2003. gadā aģentūras 800 miljonu dolāru vērtībā Mars Exploration Rover (MER) misijas ietvaros. Gars ieradās Sarkanajā planētā 2004. gada janvārī, un viņam bija uzdevums izdomāt, vai kādreiz varēja pastāvēt dzīvība uz Marsa, uzzināt par Sarkanās planētas pašreizējo un pagātnes klimatu un raksturot Marsa ģeoloģiju.
Solītā Gara garantija bija 90 Marsa dienas jeb soļi, bet rovera ilgums bija vairāk nekā 2200 soļu jeb 2266 Zemes dienas. Gars pārtrauca sazināties ar Zemi 2010. gada 22. martā, pēc tam, kad tas iestrēga smilšu slazdā. (Spirit dvīņu roveris Opportunity darbojās līdz 2018. gada jūnijam, līdz putekļu vētru dēļ tas nespēja uzlādēt akumulatorus. NASA 2019. gada februārī paziņoja Oppy mirušu.)
Gara izpēte sniedza zinātniekiem ievērojamu ieskatu Marsa agrīnajā un mitrajā vēsturē.
Ļoti drīz pēc izkraušanas Spirit atrada plašus pierādījumus par karbonātiem un hematītu - minerāliem, kas saistīti ar ūdens vidi. Rovers pārvarēja daudzas tehniskas grūtības (ieskaitot kļūdainu riteni) un sešus gadus sniedza zinātniskos datus atpakaļ uz Zemi.
Bet bija viens šķērslis, kuru Gars nespēja pārvarēt: negaidīts smilšu slazds. NASA nedēļas pavadīja, cenšoties palīdzēt robotam nokļūt drošākā zemē, taču maz devās. Ieslodzīts, rovers beidzot pārtrauca informācijas pārsūtīšanu atpakaļ uz Zemi 2010. gada 22. martā.
Rovers atstāja aiz muguras zinātniskās informācijas par Marsa vēsturi. Tas arī pavēra ceļu stingrākam roverim, kam sekot: Curiosity, roveris, kas koncentrējās uz apdzīvojamās vides meklēšanu Sarkanajā planētā. Ziņkārība ir ceļvedis jaunajam Mars 2020 maršrutētājam, kurš meklēs senās dzīves pazīmes.
Pēc ūdens
Gars ir viens no kosmosa kuģu komplektiem NASA otrajā Marsa izpētes vilnī. Aģentūra 60. un 70. gados uz Marsu nosūtīja vairākas misijas, bet pēc pauzēm pēc tam, kad Viking 1 un Viking 2 piezemētāji neatdeva galīgus pierādījumus par pašreizējo vai iepriekšējo dzīvi.
Saskaņā ar aģentūras teikto, interese par Marsu tika atjaunota pagājušā gadsimta astoņdesmitajos un deviņdesmitajos gados, kad Zemes pētnieki atklāja mikrobus, kas ne tikai izdzīvoja, bet arī plaukst zemūdens vulkāniskās atveres galējā vidē. Šis atklājums bija aizraujošs, jo vikingu attēli parādīja iespējamos pierādījumus tam, ka šajā apgabalā agrāk bija ūdens.
NASA 1996. gadā uz planētu nosūtīja Marsa globālo mērnieku (MGS), lai izplānotu iespējamās ūdens vietas, un aģentūra arī ar lieliem zinātniskiem panākumiem 1997. gadā nosūtīja Marsa Pathfinder un Sojourner rovera misiju uz Marsa virsmu, jo tā atrada apaļas klintis, kuras senatnē, iespējams, veidoja ūdens.
Atradums izraisīja interesi par vairāk Marsa braucējiem, un 2004. gada janvārī NASA uzsāka programmu Spirit and Opportunity. Vairāk formāli pazīstams kā Mars Exploration Rovers, mašīnas saņēma savus vārdus no 9 gadus vecās Sofi Collis, kura bija uzvarētāja nosaukšanas konkursā.
Gars un iespējas veica lielu zinātniskā aprīkojuma kolekciju. Katra rovera instrumentos ietilpa panorāmas kamera, mikroskopisks attēlojums, inženiertehniskās kameras, trīs spektrometri, klinšu nobrāzumu rīks un magnētu bloks. Roveriem bija arī maza roka, kas ļāva viņiem iegūt tuvplāna attēlus un datus par interesantiem zinātniskiem mērķiem.
Dodamies uz Gusevu
Bija vajadzīgi divi gadi sarunu, lai zinātnieki un inženieri vienotos par iespēju un gara nosēšanās vietām. "Vietas, kas zinātniekiem pievilcīgākās (piemēram, klints puse, uz kuras planētas vēsture tiek ierakstīta nogulumiežu slāņos), bieži ir visvairāk biedējošas inženieriem, kuriem uzlikts robota drošums," par procesu rakstīja NASA.
Iespēja mērķēja uz līdzenumu ar nosaukumu Meridiani Planum, pamatojoties uz hematīta slāni, kuru MGS pamanīja no augšas. Hematīts ir dzelzs oksīds, kas bieži veidojas ūdenī. Un, kā izrādījās, Opportunity uz virsmas atrada daudz hematīta.
Gara galamērķis bija Gusevas krāteris, kas atrodas apgabalā, kas ir lielāks nekā Konektikuta. No MGS attēliem zinātniekiem bija aizdomas, ka krāteris senā pagātnē turēja ūdeni. Gusevu izraka asteroīds vai komēta, kas ietekmēja planētu jau pirms 4 miljardiem gadu.
Gars bija pirmais no diviem braucējiem, kas pameta Zemi. Tas uzsprāga ar Delta II 7925 raķeti no Kanaveralas raga Floridā 2003. gada 10. jūnijā un savu pēdējo nolaišanos uz Marsu veica septiņus mēnešus vēlāk, 2004. gada 4. janvārī.
Pēc tam, kad uzsitāt ar izpletni, braucējs ar gaisa spilvenu kokonu rūpējās par virsmu, droši ripodams līdz pieturai virsmā - tieši uz mērķi Gusevā. Iespēja arī droši un pareizajā vietā nolaidās 25. janvārī.
Atsāknēšana, ūdens un riteņi
Gars joprojām sēdēja savā izkraušanas čaulā, kad tālumā pamanīja pirmās iespējamās ūdens pazīmes: karbonātu, kas bieži veidojas mitrā vidē. "Mēs ieradāmies meklēt karbonātus," paziņojumā sacīja viens no misijas zinātniekiem Fils Kristensens. "Mums viņi ir. Mēs tos dzenāsim."
Bet nedēļas laikā Garam bija nepatikšanas. Drīz pēc tam NASA noteica, ka rovera dators ir nepārtraukti atsāknēts programmatūras kļūdas dēļ; tas trīs dienu laikā tika atsākts vairāk nekā 60 reizes.
Aģentūra stabilizēja roveru 2004. gada februārī. Tad, martā, Spirit saskārās ar džekpotu: vulkānisko iežu, kura sastāvs liecināja par ūdeņainu pagātni.
Pēc trim mēnešiem NASA bija pārsteigta, kad Gars paklupa hematītā, pievienojot pierādījumus par ūdens iespējamību vidē. Iespēja arī atrada hematītu savā izkraušanas vietā pusceļā pāri Marsam.
Līdz 2005. gada beigām Spirit bija virzījis tuvumā esošo orientieri - vīru kalnu, lai apskatītu ainavu ap to. Tā bija pirmā reize, kad kāds braucējs kāpa kalnā uz citas planētas.
Šī teritorija bija apliecinājums Marsa agrīnajai vardarbīgajai vēsturei, paziņoja NASA. "Mēs esam ieguvuši šo dramatisko topogrāfiju, kas pārklāta ar smiltīm un vaļējiem laukakmeņiem; pēc tam tik bieži, pa logu zem pamatiem veidojas pamatakmens," sacīja Stīvs Skviress, Kornellas universitātes planētu zinātnieks un Rovera zinātnes instrumentu galvenais pētnieks. paziņojumā.
Viens no Spirit riteņiem pārtrauca darbu 2006. gada martā, jo roveris sacentās ar slīpumu, lai iegūtu pietiekami daudz saules gaismas, lai izturētu ziemu. NASA operatori, kas atradās atpakaļ uz Zemes, attālināti vilka riteni aiz strīpas, lēnām pārvietojot Garu stundu dienā dienā, kā to ļāva saules spēks. Gars droši ieradās galapunktā 2006. gada aprīlī.
Atrašanās vieta izrādījās laba vieta, kur apstāties kā roverimatrada ūdens mainītos minerālus tuvumā, kad tā atsāka darbību 2006. gada beigās.
Vēlāki gadi uz Marsa
Neskatoties uz mehāniskiem un Marsa izaicinājumiem, Gars savu gadu laikā uz Marsa nobrauca 4,8 jūdzes (7,7 kilometrus) - vairāk nekā duci reizes lielāks par attālumu, kādu NASA plānoja rovera ceļam.
Faktiski nepareizi darbojošais ritenis izrādījās noderīgs misijai: 2007. gada martā NASA paziņoja, ka rovers ir sakulījis augsni ar sēra un ūdens pēdām tajā, liekot domāt, ka varētu būt iztvaikojuši avoti vai vulkāniskas atveres.
Gada laikā Gars atklāja iespējamā vulkāna uzliesmojuma vietu un izdzīvojaplaša putekļu vētra. Vēl viena vētra 2008. gada nogalē samazināja Gara spēku līdz attiecīgajiem līmeņiem, bet roveris izgāja cauri.
Marsa vēji 2009. gada februārī notīrīja dažus putekļus. Aprīlī Spirit datoram atkal bija atsāknēšanas problēmas ar periodiem, kasNASA aprakstīta kā "amnēzija". Rovers atkal sāka braukt, kad NASA strādāja pie problēmas sakārtošanas, bet pēc tam saskārās ar vēl sliktāku problēmu: nogrima smiltis. 2009. gada 23. aprīlī braucējs negaidīti izlauzās garozā mīkstākās smiltīs un vairs nevarēja izkļūt.
NASA mēnešus pavadīja, vadot simulācijas un nosūtot komandas uz iesprostoto roveru, taču aģentūra arī vāca datus, kamēr roveris stāvēja savā vietā. NASA amatpersonas bija priecīgas redzēt tajā smiltis ar bazaltu, sulfātu un silīcija dioksīdu - dati roverim tika atklāti, kad tas mēģināja izkļūt no slazdiem. Vienā NASA paziņojumā atrašanās vieta tika dēvēta par Troju, "par vienu no interesantākajām vietām, kur ir bijis Gars."
NASA 2009. gada 31. decembrī aprēķināja, ka, iespējams, nepietiks enerģijas, lai roveris varētu izturēt ziemu. Pēdējā Gara komunikācija notika 2010. gada 22. martā, un maršrutētājs klusēja, jo NASA vairākus mēnešus pavadīja, lai to satrauktu.
"Inženieru novērtējumi pēdējos mēnešos ir parādījuši ļoti mazu varbūtību atgūt sakarus ar Garu," NASA amatpersonas teica paziņojumā 2011. gada 24. maijā. Jebkurā gadījumā kosmosa līdzekļi, kas tiek izmantoti Gara meklēšanai, drīz būs nepieciešami NASA topošais Marsa rovers, Curiosity. Tajā mēnesī NASA pabeidza centienus sasniegt Garu.
Gara mantojums
Kamēr Gars pārtrauca sakarus ar Zemi 2010. gadā, tā dvīņu rovers - Opportunity - pārsniedza to. Iespēja turpināja darboties arī 2018. gadā - aptuveni 14,5 gadus pēc izkraušanas datuma -, taču 2018. gada jūnija putekļu vētras dēļ tā tika apturēta uz virsmas.
Gan Opportunity, gan Spirit slēpjas daudz NASA mācību telpā. Abi braucēji parādīja pasaulei, kā laba inženierija un zinātne var atklāt neticamu un vērtīgu informāciju, piemēram, plašos pierādījumus par ūdeni uz Sarkanās planētas.
NASA pieredze ar roveriem lieti noderēja ar jaunāku Curiosity roveru, kurš ieradās uz Marsa virsmas 2012. gadā un ir pētījis apdzīvojamās vides un ūdens vēsturi Gale krāterī un Sharp kalnā (Aeolis Mons). Operatori izmanto Spirit un Opportunity zinātnisko darbu, lai informētu Curiosity apceļojumus. Piemēram, ziņkārība var sajust, kad tā atrodas smilšainā zonā un ir ieprogrammēta apstāties un lūgt palīdzību Zemes operatoriem.
NASA maršrutētājs Mars 2020 meklēs organiskos materiālus un citus pierādījumus par seno dzīvi uz Marsa virsmas. Viena no tās potenciālajām nosēšanās vietām bija Gusevas krāteris, kur Spirit rover sastapās ar savu nāvi.
"Atklājums, ka šeit plūst karstie avoti [Guseva krāteris], bija Mars Mars Exploration Rover, Spirit, nozīmīgs sasniegums," aprakstot iespējamās nosēšanās vietas, sacīja NASA amatpersonas. (2020. gada komanda galu galā izvēlējās citu misijas vietu - Jezero Crater, kas senajā pagātnē uzturējās upes deltā.)
Gars joprojām ir svarīga NASA misija, jo rovers parādīja ūdens klātbūtni uz Marsa un palīdzēja likt pamatus nākamajām Marsa misijām.
