«Оппортью́нити» (, МФА: — «благоприятная возможность»), или MER-B (сокр. от Mars Exploration Rover — B') — второй марсоход космического агентства НАСА из двух, запущенных США в рамках проекта Mars Exploration Rover. Был выведен с помощью ракеты-носителя Дельта-2 7 июля 2003 года. Он достиг поверхности Марса 25 января 2004 года, тремя неделями позже первого марсохода «Спирит», успешно доставленного в другой район Марса, смещённый по долготе примерно на 180 градусов«Spirit» совершил посадку 4 января 2004 года.. «Оппортьюнити» совершил посадку в кратере Игл, на плато Меридиана.
Название марсоходу, в рамках традиционного конкурса НАСА, было дано 9-летней девочкой российского происхождения Софи Коллиз, родившейся в России и удочерённой американской семьёй из Аризоны.
На начало 2018 года «Оппортьюнити» продолжал эффективно функционировать, уже в 55 раз превысив запланированный срок в 90 , проехав к январю 2018 года 45 кмMars Exploration Rovers Update: Opportunity Scales Spirit Mound, Takes Shot at Schiaparelli / The Planetary Society , всё это время получая энергию только от солнечных батарей. Очистка солнечных панелей от пыли происходит за счёт естественного ветра Марса. В конце апреля 2010 года продолжительность миссии достигла 2246 солов, что сделало её самой длительной среди аппаратов, работавших на поверхности «красной планеты» (предыдущий рекорд принадлежал автоматической марсианской станции «Викинг-1», проработавшей с 1976 по 1982 год).
12 июня 2018 года марсоход перешёл в спящий режим из-за длительной и мощной пылевой бури, препятствующей поступлению света на солнечные батареи, с тех пор на связь не выходил.
13 февраля 2019 года NASA официально объявило о завершении миссии марсохода.
Цели миссии
Ракета-носитель
«Оппортьюнити» был запущен к Марсу ракетой-носителем «Дельта-2 7925-H». Это более мощная ракета-носитель, чем «Дельта-2 7925», с помощью которой был запущен его близнец — марсоход «Спирит».
Запуск «Оппортьюнити» состоялся позже, чем запуск его близнеца — марсохода «Спирит», Марс находился на большем расстоянии, и поэтому для успешной доставки требовалось больше энергии, в связи с этим была выбрана более мощная ракета «Дельта-2 7925-H». Несмотря на это, основные элементы ракеты-носителя «Дельта-2» для миссии Mars Exploration Rovers, были практически идентичны. На старте ракета-носитель весила , из которых — космический корабль (см. таблицу ниже).
Семейство ракет-носителей «Дельта-2» находится в эксплуатации уже более 10 лет, при их помощи было успешно запущено 90 проектов, в том числе и последние шесть миссий НАСА, отправленных к Марсу: Mars Global Surveyor и Mars Pathfinder в 1996 году, Mars Climate Orbiter в 1998 году, Mars Polar Lander в 1999 году, «Марс Одиссей» в 2001 году и «Феникс» в 2007 году.
Конструкция
Сравнение «Оппортьюнити» c другими марсоходами «Кьюриосити» MER «Соджорнер» Запуск 2011 2003 1996 Масса (кг) 899 174 10,6 Размеры (В метрах, Д×Ш×В) 3,1 × 2,7 × 2,1 1,6 × 2,3 × 1,5 0,7 × 0,5 × 0,3 Мощность (кВт⋅ч/сол) 2,5—2,7 0,3—0,9 < 0,1 Научные инструменты 10 5 4 Максимальная скорость (см/с) 4 5 1 Передача данных (МБ/сутки) 19—31 6—25 < 3,5 Производительность (MIPS) 400 20 0,1 Память (МБ) 256Mars Science Laboratory , Brains 128 0,5Расчётный район посадки (км) 20×7 80×12 200×100
Обзор миссии
Первоначальная задача «Оппортьюнити» заключалась в исследовании поверхности Марса имеющимися приборами, расчётное время миссии составляло 90 солов (92,5 земных суток). Однако, миссия получила несколько расширений и продолжалась в течение суток с момента посадки.
В процессе посадки марсоход случайно попал в кратер (Игл) посреди плоской равнины. «Оппортьюнити» успешно изучил грунт и образцы горных пород, передал панорамные снимки кратера Игл. Полученные данные позволили учёным НАСА сделать предположения о наличии гематита, а также о присутствии в прошлом воды на поверхности Марса. После этого «Оппортьюнити» отправился на изучение кратера Эндьюранс, который изучался ровером с июня по декабрь 2004 года. Впоследствии «Оппортьюнити» обнаружил первый метеорит, нынче известный, как «Heat Shield Rock» .
С конца апреля по июнь 2005 года «Оппортьюнити» не передвигался, так как застрял в дюне несколькими колёсами. Чтобы извлечь ровер с минимальным риском, за 6 недель было выполнено моделирование местности. Успешное маневрирование по несколько сантиметров за день в конечном итоге освободило ровер, тем самым позволив ему продолжить своё путешествие по поверхности красной планеты.
Далее «Оппортьюнити» отправился в южном направлении к кратеру Эребус, большому, неглубокому, частично засыпанному песком кратеру. После этого ровер направился на юг, в сторону кратера Виктория. В период с октября 2005 года по март 2006 года аппарат испытывал некоторые механические проблемы со своим манипулятором.
В конце сентября 2006 года «Оппортьюнити» достиг кратера Виктория, исследуя его вдоль края, двигаясь по часовой стрелке. В июне 2007 года он вернулся в «Утиный залив», то есть в исходную точку прибытия. В сентябре 2007 года ровер вошёл в кратер, чтобы начать его детальное изучение. В августе 2008 года «Оппортьюнити» оставил кратер Виктория, направившись в сторону кратера Индевор, достиг которого 9 августа 2011 года. Достигнув своей цели, марсоход отправился к мысу Кейп-Йорк, который находится на западной кромке кратера. Здесь орбитальный аппарат Mars Reconnaissance Orbiter обнаружил наличие филлосиликатов, после чего «Оппортьюнити» начал изучение пород своими инструментами, чтобы подтвердить эти наблюдения с поверхности. Изучение мыса завершилось до наступления лета. В мае 2013 года ровер отправили в южном направлении, в сторону холма Соландер. В августе 2013 года «Оппортьюнити» прибыл к подножию холма, начав «восхождение» на него.
В начале июня 2018 года «Оппортьюнити» всё ещё функционировал на поверхности Марса и занимался дальнейшими научными исследованиями. Однако его накрыла крупная пылевая буря глобального масштаба, и в течение нескольких недель ровер не получал достаточной мощности от солнечных батарей для поддержания связи с Землёй. Последний успешный сеанс связи состоялся 10 июня 2018 года. NASA заявляло, что они не ожидают возобновления связи с ровером до тех пор, пока глобальная пыльная буря не утихнет. Однако, после ослабевания и прекращения пыльной бури, после многочисленных попыток установления контакта, марсоход на связь так и не вышел. 13 февраля 2019 года было объявлено о его утрате и завершении миссии. Предполагается, что в течение нескольких месяцев нахождения в обесточенном состоянии холод повредил внутреннюю электронику марсохода, и что более вероятно — аккумуляторы, которые уже изрядно деградировали в ходе 14-летней эксплуатации.
Общее количество пройденного пути на 10 июня 2018 года (5111 сол) составляет Opportunity Continues in a Deep Sleep Beneath Raging Dust Storm .
События
2004
Посадка в кратер Игл «Оппортьюнити» совершил посадку на Плато Меридиана в точке , приблизительно в 25 км от его намеченной цели. Плато Меридиана — плоская равнина практически без горных и ударных структур, но несмотря на это, «Оппортьюнити» остановился в 22-метровом кратере Игл. Ровер был приблизительно в 10 метрах от его края. Сотрудники НАСА были приятно удивлены посадкой марсохода именно в кратер (его назвали «в лунку с первого удара», по аналогии с гольфом), они не только не стремились попасть в него, но даже не знали о его существовании. Позже его назвали кратером Игл, а посадочную платформу — «Мемориальная Станция Челленджера». Название кратеру дали через две недели после того, как «Оппортьюнити» рассмотрел его окрестности.
Учёные были заинтригованы изобилием обнажений горных пород, разбросанных по кратеру, а также самим его грунтом, который, казалось, был смесью грубых красновато-серых «зёрен». Этот кадр с необычным горным обнажением рядом с «Оппортьюнити» был снят панорамной камерой ровера. Учёные полагают, что слоистые камни на фото — залежи вулканического пепла или отложения, созданные ветром или водой. Горные обнажения назвали «Выступом Оппортьюнити».
Геологи рассказали, что некоторые слои имеют толщину большого пальца на руке, и это указывают на то, что они, вероятно, образовались из отложений, нанесённых водой и ветром, или же являются вулканическим пеплом. Доктор Эндрю Нолл из Гарвардского университета, член научной команды марсохода «Оппортьюнити» и его близнеца, марсохода «Спирит», сказал, что если скалы являются осадочными, то вода — более вероятный источник их образования, чем ветер.
«Выступ Оппортьюнити»
На 15-й сол «Оппортьюнити» сделал фото скалы «Каменная гора» в области обнажения кратера, по поводу которой возникло предположение, что камень состоит из очень мелких зёрен или пыли, в отличие от земного песчаника, содержащего уплотнённый песок и довольно крупные зерна. В процессе выветривания и эрозии слоёв этой породы они приобрели вид тёмных пятен«Эти маленькие сферические зёрна включены [в породу], как изюминки в кексе… Не хочу пока называть какие-либо числа, но завершённые измерения на APXS показывают наличие большого количества серы в обнажении», — сказал д-р Стив Сквайрз из Корнеллского университета, глава группы, управляющей научными инструментами ровера. .
Фото, полученные 10 февраля (16-й сол), показали, что тонкие слои в скале сходятся и расходятся под малыми углами. Открытие этих слоёв было значимо для учёных, которые планировали эту миссию для проверки «гипотезы о воде».
Обнажение «Эль-Капитан»
19 февраля исследование «Выступа Оппортьюнити» было объявлено успешным. Для дальнейшего исследования было выбрано обнажение горных пород, чьи верхние и нижние слои отличались из-за различия степени воздействия на них ветра. Это обнажение, около 10 см в высоту, было названо «Эль-Капитан» в честь горы в штате Техас. «Оппортьюнити» достиг «Эль-Капитан» на 27-й сол миссии, передав первое изображение этой скалы при помощи панорамной камеры.
На 30-й сол «Оппортьюнити» впервые использовал свой инструмент истирания камней (RAT) для исследования камня около «Эль-Капитан». Изображение ниже показывает камень после бурения и очистки отверстия.
На пресс-конференции 2 марта 2004 года учёные обсудили полученные данные о составе пород, а также свидетельства наличия жидкой воды во время их образования. Они представили следующие объяснение небольших вытянутых пустот в камне, которые видно на поверхности после бурения (см. последние два изображения ниже).
Эти пустые карманы в породе известны геологам как «пустоты» (Vugs). Пустоты образуются, когда кристаллы, сформировавшиеся в горной породе, выветриваются посредством эрозийных процессов. Некоторые из таких пустот на картинке похожи на диски, что соответствует определённым типам кристаллов, в основном, сульфатам.
Кроме того, учёные получили первые данные от мёссбауэровского спектрометра MIMOS II. Так, спектральный анализ железа, содержащегося в скале «Эль-Капитан», выявил наличие минерала ярозита. Этот минерал содержит ионы гидроксидов, что указывает на наличие воды во время формирования породы. Анализ, сделанный при помощи теплового эмиссионного спектрометра (Mini-TES) выявил, что порода содержит значительное количество сульфатов.
Обнажение горных пород, снимок микрокамеры (MI) ровераТонкие пласты горных пород, не совсем параллельные друг другуОтверстие в скале, сделанное с помощью «RAT»Пустоты в скале
«Оппортьюнити» выкапывает траншею Ровер выкапывал траншею, маневрируя назад и вперёд правым передним колесом, в то время как другие колёса не двигались, держа ровер на одном месте. Он продвинулся немного вперёд, чтобы расширить траншею. Весь процесс длился 22 минуты.
Траншея, выкопанная ровером, стала первой в истории исследований Марса. Она достигает приблизительно 50 сантиметров в длину и 10 сантиметров в глубину. «Это намного глубже, чем я ожидал», — сказал доктор Роб Салливан из Корнеллского университета, Итака, штат Нью-Йорк, научный член команды, работающей в тесном сотрудничестве с инженерами над задачей выкапывания траншеи.