En 2003, Estados Unidos lanzó dos módulos de aterrizaje en Marte: Spirit y Opportunity, que eran dos de las misiones de exploración de Marte de la NASA, y esta misión es parte del plan más amplio de exploración de Marte.
El Spirit tiene una masa de 1.062 kilogramos, incluyendo el módulo de aterrizaje y el rover Spirit.
Los principales objetivos científicos incluyen: buscar rastros de actividad de agua en rocas y suelo marcianos, detectar la distribución y origen de minerales alrededor de la zona de aterrizaje y buscar factores geológicos durante el período en que existió agua líquida.
El rover Spirit está diseñado con seis ruedas, cada rueda se acciona de forma independiente y la fuente de energía es energía solar. Sus dimensiones totales son 2,3 1,6 1,5 metros y pesa 180 kilogramos, que es 7 veces el peso del rover Mars Pathfinder Sojourner.
El rover viaja a una velocidad máxima de 50 milímetros por segundo y una velocidad media de 10 milímetros por segundo. Entre los instrumentos científicos que lleva se incluyen cámaras panorámicas, cámaras de navegación (Navcam), espectrómetros de emisión térmica en miniatura, espectrómetros Mössbauer (MB), espectrómetros de rayos X de partículas alfa (APXS), lectores de imágenes microscópicas, imanes (para recoger partículas de polvo), trituradores de rocas. etc.
01 Lanzamiento
El 10 de junio de 2003, Spirit fue lanzado por un vehículo de lanzamiento Delta 7925.
Después de que el Spirit completa su segmento de crucero, el proceso de entrada-descenso-aterrizaje en la atmósfera marciana es el mismo que el del Mars Pathfinder, es decir, después de entrar en la atmósfera marciana, primero utiliza un calor-. El proyectil de prueba reduce la velocidad y luego utiliza un paracaídas supersónico para desacelerar, luego el cohete de empuje inverso comienza a desacelerar y, finalmente, las cuatro grandes bolsas de aire que rodean la sonda se utilizan para amortiguar el proceso de aterrizaje.
La sonda entera llegó a Marte a una velocidad de 14 metros por segundo a las 4:26 del 4 de enero de 2004. Luego, las cuatro bolsas de aire rebotaron 28 veces y finalmente se estabilizaron.
Las coordenadas del lugar de aterrizaje son 14,57 de latitud sur y 175,47 de longitud este, a unos 13,4 kilómetros del objetivo previsto y situado en el cráter Gusev. Desde entonces, la zona se ha denominado Columbia Memorial Station.
A lo largo del proceso de entrada, descenso y aterrizaje, el módulo de aterrizaje transmitió datos a través del Mars Global Surveyor. Aproximadamente una hora y media después de aterrizar en Marte, y después de que se desinflaran sus bolsas de aire, el rover Spirit desplegó sus paneles solares en forma de pétalos y transmitió mensajes a la Tierra a través de Mars Odyssey.
Misión 02
El 21 de enero de 2004, cuando la Red de Espacio Profundo de la NASA intentó contactar con Spirit, no tuvo éxito.
Debido a un problema con el subsistema de memoria flash de Spirit, este entró automáticamente en "modo de falla". Afortunadamente, los controladores terrestres reformatearon la memoria flash y enviaron un parche de software (para evitar la sobrecarga de la memoria), lo que le permitió reanudar las operaciones normales el 5 de febrero.
Al día siguiente, Spirit utilizó una trituradora de rocas para alisar la superficie de una roca, una hazaña lograda por primera vez en Marte. Al analizar el interior de las rocas expuestas, los científicos han obtenido nuevos conocimientos sobre la composición de las rocas marcianas.
El plan original para la misión del Spirit era durar 90 días marcianos (hasta aproximadamente el 4 de abril de 2004). Sin embargo, el Laboratorio de Propulsión a Chorro ha ampliado la misión del Spirit varias veces para realizar más trabajos de detección en función de su estado y rendimiento.
Las importantes actividades de exploración posteriores incluyeron: la investigación del cráter Bonneville, aproximadamente a 370 metros del lugar de aterrizaje original, y luego hasta el fondo del Monte Columbia, donde se pasó un largo período de investigación y exploración.
En 2005, el rover Spirit inició un lento ascenso por la montaña, sobre terreno rocoso y arenoso, preparándose para alcanzar la cima de Husband Hill. Se detiene en muchos lugares para investigar, a menudo utilizando trituradoras de rocas para analizar la estructura interna y los materiales de las rocas.
En marzo de 2005, una tormenta de polvo marciana arrastró el polvo de la parte superior de los paneles solares de Spirit, aumentando su potencia del habitual 60% al 93%, extendiendo así enormemente la vida de la misión.
El 29 de septiembre de 2005, el rover finalmente alcanzó la cima de la montaña Husband, una pequeña llanura desde la que Spirit pudo tomar una vista panorámica de 360 grados del cráter Gusev.
A principios de 2006, el rover Spirit tiene previsto viajar al norte del monte McCool.
Allí, Spirit recibirá suficiente luz solar para generar electricidad y seguir funcionando durante el próximo invierno marciano. Pero la misión fue cancelada, en parte porque una de las ruedas delanteras del rover dejó de funcionar.
Sin embargo, a medida que el rover se movía, sus ruedas inmóviles raspaban las capas superiores del suelo marciano, exponiendo un polvo brillante rico en sílice que sugería que el suelo alguna vez había estado empapado en agua.
A principios de 2007, el centro de control entregó un nuevo software al Spirit y a su vehículo hermano Opportunity. El nuevo programa permite al rover decidir por sí solo una serie de acciones diferentes, como enviar imágenes específicas a la Tierra o extender un brazo remoto.
Sin embargo, durante gran parte del verano de 2007 en la Tierra, tanto Spirit como Opportunity enfrentaron tormentas de polvo masivas que redujeron la producción de energía de sus paneles solares y afectaron las capacidades de detección del rover.
A finales de 2008, otra tormenta de polvo invernal redujo aún más la energía generada por los paneles solares de Spirit a aproximadamente 89 vatios-hora por día marciano (la generación de energía normal es de aproximadamente 700 vatios-hora). A niveles de energía tan bajos, el rover Spirit necesita usar sus propias baterías y, si se agotan, la misión habrá terminado.
En 2009, la producción de electricidad comenzó a aumentar gradualmente a medida que el viento iba quitando el polvo de los paneles solares. En abril de 2009, el rover volvió a producir aproximadamente 372 vatios-hora de electricidad por día, suficiente para reanudar las actividades normales de exploración científica.
Fin de 03
El 1 de mayo de 2009, cuando Spirit se dirigía hacia el sur por el lado oeste de un sitio llamado Home Plate, el suelo blando impidió que las ruedas giraran. para seguir adelante. El 28 de noviembre, la otra rueda del Spirit (la rueda trasera derecha) dejó de funcionar.
A finales de enero de 2010, después de múltiples intentos fallidos de mover el Spirit, el control terrestre redefinió la misión del Spirit como una "plataforma científica fija".
Una de sus nuevas tareas es estudiar las pequeñas vibraciones durante la rotación de Marte para determinar si el núcleo del planeta es líquido o sólido.
Para ello, el rover debe inclinarse ligeramente hacia el norte para que sus paneles solares miren al sol y generen suficiente energía. Como resultado, la acción de inclinación no se completó y después del 22 de marzo de 2010, JPL no pudo contactar a Spirit nuevamente.
A pesar de enviar más de 1.300 comandos a Spirit, no se pudo establecer contacto. La NASA suspendió el restablecimiento del contacto el 25 de mayo de 2011 y la misión del rover Spirit Mars llegó oficialmente a su fin.
04 Logros
El desempeño y los descubrimientos realizados por el rover Spirit han sido muy elogiados por la NASA.
Spirit descubrió rocas sedimentarias marcianas, que a menudo están relacionadas con la erosión del agua; descubrió minerales de hematita, que también están estrechamente relacionados con el agua; fotografió una gran cantidad de imágenes en el cráter Gusayev. Los científicos creen que este lugar pudo haber sido un lago en la antigüedad.
Descubrió materiales carbonatados, que también están estrechamente relacionados con el agua; las fotografías que tomó mostraron actividades geológicas tempranas en Marte y frecuentes impactos de meteoritos, descubrió minerales alterados por el agua a finales de 2006; Se encontraron rastros de azufre y agua en el suelo removido durante el proceso, lo que indica que aquí pudo haber ocurrido evaporación primaveral o actividad volcánica.
Estos resultados proporcionan a los científicos la evidencia más reciente y directa para confirmar la presencia histórica de agua en Marte.
Tras la misión, Spirit ha recorrido 7,73 kilómetros en Marte, decenas de veces más de lo previsto inicialmente. Originalmente se planeó que tuviera una vida útil de 90 días marcianos, pero en realidad funcionó normalmente durante 6 años, 2 meses y 19 días, o 2210 días marcianos, que es 25 veces la vida útil prevista originalmente.
Los paneles solares del Spirit quedaron cubiertos de arena y polvo muchas veces y cayeron sobre arena blanda muchas veces. Aún así pudo reanudar su trabajo incluso cuando falló la rueda delantera derecha.
Spirit también observó la puesta de sol en Marte, el "eclipse lunar" de Fobos, el tránsito de Deimos y la lluvia de meteoritos en Marte, y envió hasta 128.000 fotografías.
En definitiva, el rover Spirit es un proyecto muy exitoso.
Opportunity es exactamente igual que Spirit, excepto que la ubicación de la investigación es diferente.
01 Lanzamiento
El 8 de julio de 2003, fue lanzado por un vehículo de lanzamiento Delta 7925H.
Después de un viaje de seis meses, Opportunity hizo su corrección final de rumbo el 16 de enero de 2004, entró en la atmósfera marciana y aterrizó el 25 de enero de 2004.
El Opportunity, sellado en una bolsa de aire, aterrizó a las 04:54 UTC, luego rebotó al menos 26 veces antes de aterrizar en la llanura del meridiano de 1,95 de latitud sur y 354,47 de longitud este, a unos 14,9 kilómetros de distancia del objetivo previsto. . Más tarde, el área recibió el nombre de Estación Memorial Challenger en honor a la tripulación del transbordador espacial perdida en 1986.
Misión 02
Opportunity aterrizó en una llanura relativamente plana, pero dentro de un cráter de impacto conocido como "Eagle". Esta posición es básicamente en lados opuestos de Marte desde donde aterrizó Spirit.
El 22 de marzo de 2004, después de una extensa exploración dentro del cráter Eagle, Opportunity subió al borde del cráter y comenzó su "Endurance" aproximadamente a 750 metros de distancia, una nueva fase de la misión de exploración del cráter de impacto.
Después de emerger del cráter Eagle, el rover Opportunity fotografió una zona abandonada donde aún se podían ver el módulo de aterrizaje, la carcasa trasera y el paracaídas.
Cerca del escudo térmico abandonado, Opportunity descubrió una roca inusual del tamaño de una pelota de baloncesto (llamada "roca del escudo térmico") en enero de 2005, que resultó ser un meteorito de hierro y níquel.
Más tarde ese año, el rover Opportunity entró en un área donde varias de sus ruedas quedaron enterradas en la arena, dejando al vehículo inmóvil. Los controladores de tierra sólo podían controlar el vehículo para que se moviera unos pocos centímetros a la vez, y el Opportunity permaneció inactivo durante las siguientes seis semanas hasta junio de 2005.
En 2006, Opportunity se dirigió lentamente hacia el sur, hacia el cráter Victoria de 800 metros de diámetro, llegando por primera vez al cráter de impacto Ereb de 300 metros de diámetro.
En marzo de 2006 inició su viaje hacia el cráter Victoria, a 2 kilómetros de distancia, un cráter de impacto más ancho y profundo que cualquier otro visitado anteriormente por Spirit y Opportunity. El Opportunity llegó al cráter Victoria en septiembre de 2006 y envió fotografías claras de su borde.
En 2007, el rover Opportunity sufrió una fuerte tormenta de polvo en Marte. El 18 de julio, los paneles solares producían sólo 128 vatios hora, la potencia mínima permitida del rover. Todas las actividades científicas sólo pueden suspenderse.
Después de aproximadamente seis semanas de clima polvoriento, la tormenta de polvo comenzó a amainar y Opportunity comenzó a operar normalmente nuevamente.
El 11 de septiembre de 2007 entró en el cráter Victoria y permaneció allí durante casi un año, enviando una gran cantidad de información a la Tierra.
El próximo objetivo del Opportunity es el cráter "Endeavour" de 22 kilómetros de diámetro.
En su camino hacia allí, Opportunity descubrió las llamadas rocas de la Isla Marquette, que son diferentes en composición y características de cualquier roca conocida en Marte o meteoritos en Marte.
Las rocas parecen haberse originado en lo profundo de la corteza marciana, lejos del lugar de aterrizaje, y no se parecen a ninguna roca que Opportunity haya estudiado.
El 24 de marzo de 2010, Opportunity alcanzó una distancia de 20 kilómetros en Marte, más del doble que el Spirit y superando con creces el plan original de 600 metros.
Dos meses después, el 20 de mayo, Opportunity batió el récord establecido por el módulo de aterrizaje Viking 1 de operación continua más larga en la superficie de Marte: 6 años y 116 días.
El Opportunity estableció un nuevo récord de 30 kilómetros el 1 de junio de 2011 mientras se dirigía hacia el cráter Endeavour.
Finalmente, después de casi tres años y un viaje de unos 21 kilómetros, el Opportunity llegó al cráter Endeavor el 9 de agosto de 2011.
Desde finales de 2012 hasta 2013, Opportunity trabajó en torno a una característica geográfica, la montaña Matijevik, que domina el cráter Endeavour y analiza sus rocas y suelo.
El 16 de mayo de 2013, la NASA anunció que, tras atravesar el cráter Endeavour, el Opportunity superó el récord de distancia más larga recorrida por un objeto creado por el hombre en otro planeta: 35,744 kilómetros. por el vehículo lunar Apolo 17 que aterrizó en la Luna por última vez en diciembre de 1972.
En agosto de 2013, el rover Opportunity visitó Solander Point (Solander Point), que se encuentra entre una formación rocosa que formó condiciones ácidas y húmedas hace mucho tiempo y un entorno más antiguo y neutral. El área de contacto es un bulto. cerca del borde occidental del cráter Endeavour.
A finales de enero de 2014, Opportunity pasó 10 años en la superficie de Marte. La superficie de los paneles solares estaba relativamente limpia, lo que permitió al rover aumentar su potencia. Una "selfie" tomada en marzo de 2014 mostró que la superficie del Opportunity fue limpiada por el viento, que podía mantener suficiente potencia para seguir funcionando.
El 28 de julio de 2014, mientras continuaba la misión de exploración de Marte, la NASA anunció que Opportunity había batido el récord de 39 kilómetros recorridos en otro cuerpo celeste establecido por el rover soviético Luna 2, y que Opportunity había recorrido 40,25. kilómetros en este momento. En este momento, Opportunity sigue funcionando con normalidad.
El 4 de septiembre de 2014, la NASA anunció que ampliaría la vida útil del Opportunity otros dos años. Esta es también la novena ampliación de su misión. La nueva misión es viajar al cercano Valle de Marathon.
A principios de septiembre había recorrido 40,69 kilómetros.
El 25 de marzo de 2015, Opportunity había recorrido 42.195 kilómetros, convirtiéndose así en "el primer objeto creado por el hombre en completar una distancia de maratón en otro planeta".
En junio de 2015, las comunicaciones estaban limitadas porque Marte estaba directamente detrás del sol (opuesto a la Tierra). El invierno terrestre Opportunity de 2015-2016 también marcó el comienzo del séptimo invierno en Marte. Debido a la débil radiación solar, se mantuvo en el nivel de "energía mínima" durante este período, el triturador de rocas del Opportunity eliminó el polvo de una muestra de roca marciana.
El Opportunity también continuó examinando el borde occidental del cráter Endeavor de 22 kilómetros de ancho, especialmente el lado sur del valle de Marathon, que atraviesa el borde del cráter Endeavor de oeste a este.
El 10 de marzo de 2016, mientras se acercaba a su objetivo cerca de la cima del cráter Knudsen, viajó con una inclinación de 32°, rompiendo el récord de inclinación más pronunciada recorrida por cualquier sonda en Marte.
En octubre de 2016, Opportunity comenzó otra expansión de la misión de dos años, que examinará el "Valle Bitterroot" en el borde occidental del cráter Endeavour.
El plan es enviar el rover a un barranco de aproximadamente dos campos de fútbol de largo. Los científicos creen que "esto puede ser un barranco excavado por un fluido, en el que también participó agua".
El 7 de febrero de 2017, el rover Opportunity superó los 44 kilómetros y se dirigió hacia un importante objetivo científico: el Valle Perseverance. avanza lentamente.
Después de tomar varias fotografías panorámicas de alta resolución de Perseverance Valley, el rover se inclinó 33° debido a una falla en la rueda delantera izquierda el 4 de junio. Afortunadamente, después de algunos intentos de corrección, las ruedas parecieron volver a la normalidad.
Durante unas tres semanas en junio y julio, las comunicaciones del Opportunity con la Tierra se redujeron porque el Sol estaba directamente entre la Tierra y Marte.
A mediados de julio, la oportunidad finalmente entró en el cráter Perseverance y comenzó a adentrarse en el barranco. Al 31 de octubre de 2017, Opportunity había recorrido 45,04 kilómetros.
03 Logros
El rover Opportunity tiene exactamente la misma estructura que el rover Spirit, y su vida útil también es de 90 días marcianos. Sin embargo, es más tenaz que el rover Spirit y. Ha estado funcionando durante 5352 días marcianos. El plan original se ha incrementado casi 60 veces.
Debido al impacto de una tormenta de polvo marciana el 10 de junio de 2018, las comunicaciones con Opportunity se vieron muy afectadas.
El 12 de febrero de 2019, el Opportunity dormido no logró despertarse nuevamente. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA anunció el 13 de febrero que la misión del Opportunity había terminado oficialmente.
En 15 largos años, el Opportunity recorrió 45,16 kilómetros en Marte y envió más de 200.000 fotografías. También descubrió hematita en Marte, meteoritos en Marte y rastros de acción del agua.
En conmemoración de la importante contribución de Opportunity a la exploración de Marte, el asteroide número 39382 recibió su nombre.
Los rovers Spirit y Opportunity Mars son mucho más maniobrables que el rover Mars Pathfinder de 1997 y pueden viajar varios kilómetros a través de la superficie marciana para realizar observaciones geológicas y atmosféricas de campo.
Ambos rovers llevaban los mismos instrumentos científicos sofisticados y encontraron evidencia de antiguos ambientes marcianos que eran intermitentemente húmedos y habitables.
El primer objetivo científico de su misión a Marte es encontrar y caracterizar una amplia gama de rocas y suelos en busca de pistas sobre la actividad del agua en el pasado en Marte.
Los puntos de aterrizaje de los dos rovers se encuentran exactamente en lados opuestos de Marte, por lo que el trabajo de investigación puede representar casi toda la superficie de Marte. El lugar de aterrizaje de Valorant puede haber sido un lago, ubicado dentro de un gran cráter de impacto. Y el Opportunity aterrizó en Meridiani Planum, donde el análisis de la roca mostró que había estado muy húmeda.
Los dos rovers enviaron a la Tierra cientos de miles de espectaculares imágenes de alta resolución y a todo color del terreno marciano, así como imágenes microscópicas detalladas de las superficies de rocas y suelos.
Cuatro espectrómetros diferentes han acumulado enormes cantidades de información sobre la composición química y mineralógica de las rocas y el suelo marcianos. El primer triturador de rocas enviado a Marte está funcionando bien, lo que permite a los científicos mirar a través de la superficie de la roca polvorienta y erosionada para examinar su estructura y composición interna.
Utilizando datos de dos rovers, los científicos han reconstruido la antigua historia de inundaciones de agua de Marte.
Spirit y Opportunity encontraron evidencia de condiciones húmedas pasadas que pueden respaldar la hipótesis de que alguna vez existieron microbios.
El estudio de Opportunity de los cráteres de impacto Eagle y Perseverance reveló evidencia de evaporación pasada que formó arena rica en sulfatos y lagos entre las dunas. La arena es transformada por el agua y el viento, solidificada en roca y empapada por el agua subterránea.
Dos exploradores de Marte han descubierto una variedad de rocas que sugieren que el Marte primitivo se caracterizó por impactos, violentas erupciones volcánicas y efectos sinérgicos del agua subterránea. Algunas de las manchas brillantes de suelo resultaron ser muy saladas y afectadas por agua antigua. En general, todos encontraron evidencia de la antigua existencia de agua líquida.