Curiosity — NASA Marsi rover ja uurimisrändur Gale'i kraatris

Curiosity — NASA robotauto Gale'i kraatris: tuumaenergiaga uurija, mis paljastab Marsi geoloogiat, kliimat ja otsib märke kunagisest elust.

Curiosity rover on robotauto-suurune Marsil liikur. See uurib Marsi ekvaatori lähedal asuvat Gale'i kraatrit. Rover kasutab tuumaenergiat (MMRTG — multi-mission radioisotope thermoelectric generator) ja on osa NASA Mars Science Laboratory'st (MSL). MMRTG annab sõidukile elektrit ja soojust, võimaldades tal töötada läbi öö ja talviste külmade tingimuste ning pakkudes stabiilset võimsust teadusinstrumentidele.

MSLi missioonil on neli peamist teaduslikku eesmärki: uurida Marsi kliimat ja geoloogiat, otsida vett või selle varasemaid jälgi ning selgitada välja, kas Marsil on kunagi võinud olla elu (eriti mikroobne elu). Lisaks mõõdab missioonkiirkiirguse taset, mis on oluline inimeste tulevaste Marsi-missioonide planeerimisel. Curiosity kannab endas kõige arenenumaid teaduslikke seadmeid, mida on kunagi Marsi pinnal kasutatud, sealhulgas kaks keemilist laborit, mitmeid kaameraid ja keskkonna- ning kiirgusmõõtureid.

Curiosity on neljas Marsile saadetud sõiduk, mis kasutab ratastel liikumist ja maandus edukalt pärast varasemaid missioone. Curiosity on ka keerukaim ja kaalukaim ratastega robotauto (ligikaudu 899 kg), mis on kunagi Marsile maandunud; Nõukogude Liidu Lunokhod 2 oli varem suurim Marsi-sarnasel pinnal töötanud veeretseade, massiga umbes 840 kg. Curiosity startis Cape Canaverali saarelt 26. novembril 2011. See maandus edukalt 6. augustil 2012 Marsi Gale'i kraatris asuvale Aeolis Palus'ile, kasutades uuenduslikku "sky crane" maandumissüsteemi.

Detsembris 2012 pikendati Curiosity kaheaastast missiooni määramata ajaks. 7. augustil 2017 tähistas NASA Curiosity ränduri maandumise ja sellega seotud uurimisalaste saavutuste viiendat aastapäeva Marsil. Rover on jätkanud tööd ka järgnevatel aastatel; missioon on saanud mitu ametlikku pikendust ja töötab siiani, tehes uusi geoloogilisi avastusi ning kogudes väärtuslikke andmeid Marsi mineviku ja keskkonna kohta. Alates maandumisest 6. augustil 2012 on rover töötanud tuhandetel solidel (Marsi päevaringsetel), andmed ja täpne solide arv uuenevad pidevalt.

Tehnilised andmed ja peamised omadused

• Mass: umbes 899 kg (täisvarustuses), millest märkimisväärne osa on teadus- ja toetussüsteemide mass.
• Toide: MMRTG, mis annab elektrivõimsust ligikaudu 100–125 W käivitumisel ja toodab ka soojust.
• Liikumine: kuus ratast koos rocker–bogie vedrustusega, mis võimaldab ületada künkaid ja kiviseid lõike; tippkiirus on mõnesaja meetri tunnis maastikust olenevalt, tavaliselt väga aeglane ohutuse huvides.
• Proovi hankimine: puur ja pinnasesüstemid (lõikeproov, peenestamine), mis toimetavad proovimaterjali sisemiste instrumentide (näiteks SAM ja CheMin) analüüsiks.
• Tööiga: missioon algselt planeeritud 2 sols (kaheaastane), kuid pikendatud ja töötanud kümneid kordi kauem.

Peamised teadusinstrumendid

• MastCam — stereokaamerad, mis teevad värvifotosid ja aitavad uurida Marsi pinnavorme.
• ChemCam — laseriga toimuv spektroskoopia (LIBS), mis analüüsib kivimite keemilist koostist kauglasuvusega.
• MAHLI — Mars Hand Lens Imager, liikuva käpa kaamera, mis võimaldab lähifotosid kivimite tekstuurist.
• MARDI — maandumiskaamera (tõi maandumise ajal kujutisi), dokumenteerides maandumisprotsessi ja algset ümbrust.
• APXS — Alpha Particle X-ray Spectrometer, määrab kivimite elementaarset koostist.
• SAM — Sample Analysis at Mars, komplekt sisalduvate instrumentidega orgaaniliste ühendite ja gaaside analüüsiks (GC-MS, tunable laser spectrometer jne.).
• CheMin — X-ray diffraction-instrument mineraalide identifitseerimiseks ja kristallstruktuuride analüüsiks.
• RAD — Radiation Assessment Detector, mõõdab ioniseerivat kiirgust ja kosmiliste osakeste voogu Marsi pinnal.
• REMS — Rover Environmental Monitoring Station, monitorib ilma, tuule ja temperatuuri tingimusi.
• DAN — Dynamic Albedo of Neutrons, otsib veele viitavaid neutronefekte pinnases.

Maandumis- ja navigeerimistehnika

Curiosity maandus uudsel "sky crane" ehk õhkraketi (descent stage) abil, mis võimaldas täpset ja pehmet maandumist keerulisse kraatrigrupi pinnasesse. Enne lõplikku maandumist kasutas missioon ka laskumismooduleid ja langevarju. Rover annab kuvandit ja telemeetriat Maa-majutusjaamadele, mille abil juhitakse navigeerimist ja teadustööd. Liikumine maastikul toimub kas kaugligipõhise planeerimise või autonoomse marsruudiotsustamise abil, kus rover analüüsib oma ümbrust ja valib ohutud trajektoorid.

Peamised teaduslikud leiud ja tähtsus

Curiosity on teinud mitmeid olulisi avastusi Gale'i kraatris: leidnud tõendeid kunagise veekeskkonna kohta, avastanud orgaanilisi molekule, dokumenteerinud mineraloogiat, mis viitab püsivalt märjale ja sobivale keskkonnale minevikus ning mõõtnud pinnakiirguse taset. Curiosity tulemused on näidanud, et Gale'i kraater võis olla miljardeid aastaid tagasi sobiv mikroobse elu talitamiseks (habitability), kuigi otsest elu jälge pole kinnitatud. Need tulemused on aidanud suunata Marsi uurimise prioriteete ja ette valmistada edasisi missioone, sealhulgas Mars Sample Return ja inimmissioone.

Seis ja tulevik

Missioon on tõestanud kauakestva robotuuringu väärtust: adaptatsioon ja korduvad tarkvarauuendused on pikendanud roveri eluiga kauemaks kui algselt planeeriti. Kuigi Curiosity ei hoia proove Marsilt tagasi (see analüüsib proove kohapeal), on tema avastused oluliselt mõjutanud järgmiste missioonide planeerimist ning andnud väärtuslikke õppetunde Marsi pinnal töötamise tehnoloogiatest. Curiosity töö jätkub, uurides uusi geoloogilisi piirkondi Gale'i kraatris, kogudes andmeid ja toetades planeeritavate tulevaste missioonide teaduslikke eesmärke.

Curiosity konstruktsioon on aluseks Mars 2020 käivitatavale marsruudile ja selle tehnoloogiale ning on olnud oluline samm Marsi uurimise ajaloos.

Maandumispaik

Roveri maandumine oli planeeritud Gale'i kraatris asuvasse väikesesse Aeolis Palus'i piirkonda. Gale'i kraater on umbes 2 miljardit aastat vana kokkupõrkekraater Marsil. See on vee ja tuule poolt setteid täis saanud. Hiljem eemaldas tuule erosioon kõik setted, jättes järele 5,5 km (3,4 miili) kõrge mäe (Mount Sharp).

Kraater on 154 km lai. Kraater valiti, sest see võib võimaldada uurida kahe miljardi aasta pikkust Marsi ajalugu. Maandumiskoht asub ka alluviaalvihma lähedal. Arvatakse, et alluviaalvihm on põhjavee voolu tulemus.

Curiosity esialgne maandumiskoht.

Küsimused ja vastused

K: Mis on Curiosity rover?

K: Millised on MSLi missiooni peamised teaduslikud eesmärgid?

K: Kui palju Curiosity kaalub?

K: Millal Curiosity startis Cape Canaverali saarelt?

K: Millal maandus Curiosity Marsi Gale'i kraatris asuvale Aeolis Palus'ile?

K: Kui kaua on Curiosity seni töötanud?

K: Millise konstruktsiooni alusel on 2021. aastal Marsile maandunud 2020. aasta Rover?

Otsing