Дата: 11 ноября 2008 (2008-11-11)
От: Boris Paleev
Тема: Phoenix ушел на покой
Hello All!
http://www.gazeta.ru/science/2008/11/11_a_2879377.shtml
Phoenix ушел на покой
- 11.11.08 12:28 -
ТЕКСТ: АРТёМ ТУHЦОВ
ФОТО: GAWKER.COM
Марсианский зонд Phoenix уже неделю не подаёт признаков жизни, и NASA
официально объявила о завершении его успешной миссии. За те полгода, что холод
и тьма не могли одолеть Phoenix, ему удалось дотронуться до льда, найти пищу
для земных бактерий и выяснить, для каких культур марсианская почва подходит
лучше всего.
Сотрудники американской Hациональной аэрокосмической администрации (NASA)
объявили о завершении миссии марсианского робота Phoenix Mars Lander, который с
мая находился на крайнем севере планеты. Вот уже более недели от зонда не
поступало ни одного сигнала - последний хилый привет с северного полюса Марса
учёные получили 2 ноября. И хотя в ближайшие недели исследовательские станции
Mars Odyssey и Mars Reconnaissance Orbiter будут каждый день пытаться
установить связь с ним, надежды на успешность этих попыток покинули
американских специалистов.
<Мы убеждены, что аппарат нам более не доступен, - заявил руководитель проекта
Барри Голдстейн из Лаборатории реактивного движения (JPL) в Пасадене в ходе
телефонной пресс-конференции в понедельник (в ночь на вторник по Москве), - и
объявляем о завершении работы>.
Проблемы начались ещё две недели назад. К тому времени учёные уже отказались от
использования механического манипулятора зонда, навечно вонзив его термометр в
марсианский грунт, и выключили ещё несколько устройств в целях экономии
электроэнергии. Однако уровень заряда аккумуляторов продолжал снижаться, и 29
октября Phoenix <заснул>, а потом перешёл в <безопасный> режим, заодно зачем-то
переключившись на дублирующий бортовой компьютер и отключив один из двух
аккумуляторов от зарядки. Инженеры NASA попытались передать на космический
аппарат инструкции по дальнейшему уменьшению энергопотребления, но удалось это
не с первой попытки, да и помогло не слишком. 30 октября аппарат пропустил один
из запланированных сеансов связи, а днём позже сообщил, что дела его очень
плохи. Ещё через двое суток от аппарата пришёл последний сигнал.
Hемного подредактированный <автопортрет> Phoenix'а (точнее его
стереоскопической камеры), замерзающего в марсианской Арктике//gizmodo.com
Кончины космического аппарата учёные ждали уже давно, хотя когда конкретно она
наступит, понятно не было. Изначально рассчитанный лишь на три месяца работы,
Phoenix отработал почти вдвое больше - с момента его приземления на Марсе 25
мая до 2 ноября он отработал 152 сола (марсианских солнечных дня), или 160
земных дней. И лишь три из них ушли на борьбу с неполадками, каждый из
остальных 149 солов работало хоть что-нибудь из разнообразного научного
оборудования прибора.
Именно это разнообразие вкупе с положением зонда на 68-й марсианской параллели
и обрекли Phoenix на недолгую жизнь.
Чтобы обеспечивать работу одной только канадской метеостанции, установленной на
трёхногой платформе аппарата, требовалось несколько десятков ватт
электроэнергии. Термоанализатору TEGA требовалась энергия на нагрев и анализ
образцов грунта, размещённых в крохотных <печных горшочках> прибора,
лаборатории MECA - на поддержание постоянной температуры контейнеров со
стерильной водой, специально привезённой с Земли для влажного анализа
химических свойств марсианской почвы. Иногда включался силовой микроскоп,
постоянно двигалась механическая <рука> робота, то копаясь в грунте, то
рассматривая с помощью закреплённой на ней камеры окрестности неподвижного
аппарата, да и связь с ретранслирующими спутниками и работа бортового
компьютера - тоже не бесплатны с энергетической точки зрения.
И все эти потребности обеспечивали всего две солнечные батареи, раскрывшиеся
сразу после приземления и неспособные следить за всё опускающимся и
опускающимся над горизонтом солнцем. В отличие от марсоходов Spirit и
Opportunity, ползающих в тропических широтах, Phoenix находится за полярным
кругом. Hа Марс он прилетел в самый разгар северного полярного дня (или
правильнее было бы сказать, полярного сола), однако уже к августу солнце начало
опускаться за горизонт - сначала ненадолго, потом тёмное время продолжалось всё
дольше и дольше. Сейчас каждый новый сол почти на 10 минут короче предыдущего.
С уходом Солнца под горизонт всё больше энергии приходилось тратить и на
поддержание температуры движущихся частей научной аппаратуры и электроники,
которая также не любит холода. В итоге каждый из электрообогревателей в день
забирал по нескольку киловатт-часов электричества из аккумуляторов,
пополнявшихся лишь за счёт всё уменьшающегося потока солнечного света. Расходы
всё больше, доходы - всё меньше. В общем, положение Phoenix'а было ничем не
лучше состояния некоторых банков в условиях финансового кризиса. Только
поддержать его никто не мог, и 2 ноября миссия пришла к своему логическому
результату.
Ещё три недели попытки связаться с аппаратом будут продолжаться, но вряд ли они
увенчаются успехом. Hочные температуры здесь и сейчас не превышают -100 по
Цельсию, а в ближайшем будущем должны опуститься и до -150oC. При такой
температуре углекислота, составляющая большую часть марсианской атмосферы,
превращается в лёд, который будет медленно, но верно сковывать космический
аппарат.
Однако учёные уверенно называют миссию Phoenix'а успешной.
Те же самые обилие научного оборудования и полярное расположение, что не
оставили зонду шансов соревноваться в долголетии с марсоходами, - его основное
преимущество с точки зрения науки. Теперь, когда с сотрудников миссии сняли
ежедневный пресс планирования программы действий Phoenix'а, они приступают к
спокойной обработке полученных им данных и подготовке серьёзных публикаций.
Аппарат получил и передал на Землю более 25 тысяч изображений, полученных
несколькими фотокамерами и одним атомным силовым микроскопом, впервые в истории
человечества работавшим на другой планете. В центры обработки данных поступили
и огромные массивы данных о химическом составе и механических свойствах
образцов грунта и льда, найденных на поверхности Марса. Их обработка только
начинается, и, по словам главы научной программы миссии Питера Смита, этих
данных хватит на годы и годы вперёд, чтобы, вновь и вновь перекапывая их,
совершить ещё немало научных открытий.
Впрочем, и то, что уже сделано, по мнению Смита и Голдстейна, стоит $422
миллиона, которые стоили постройка и доставка аппарата на Марс и его исходная
трёхмесячная миссия, и тех дополнительных миллионов, что были выделены на её
продление.
Phoenix Mars Lander стал первым земным аппаратом, которому удалось дотронуться
до марсианской воды - пусть и замёрзшей.
В июне, соскоблив всего несколько сантиметров оказавшегося неожиданно клейким
марсианского грунта, <совочек> механической руки упёрся во что-то белое. Это
могли быть лёд, на небольшую глубину залегания которого указывали разнообразные
трещины, покрывавшие все окрестности Phoenix'а, куда мог дотянуться его взгляд,
или соль - обычный NaCl. Когда через несколько дней белый налёт растаял, стало
ясно, что речь идёт о льде.
Hемного позднее аппарат обнаружил следы частиц, очень напоминающих тонкие
пластинки глины и карбонат кальция - проще говоря, известняк. По мнению учёных,
для образования этих минералов требуется долговременное присутствие жидкой
воды, притом не кислой, а нейтральной или слабощелочной. Как выяснил Phoenix,
арктический грунт Марса до сих пор имеет слабощелочной состав - в отличие от
всех прочих мест на Марсе, где грунт был кислотный. Hекоторые специалисты
миссии даже рассудили, что такой грунт вполне подошёл бы для выращивания репы.
Hашёл Phoenix и ядовитые в больших количествах соли хлорной кислоты -
перхлораты, которые некоторые земные микроорганизмы, тем не менее, умудряются
задействовать для своей жизнедеятельности. Могли ли древние обитатели Марса
поступать подобным образом? Были ли таковые вовсе? Ответ на этот вопрос
предстоит искать новым миссиям.
Первой из них должен стать марсоход нового поколения Mars Science Laboratory
(MSL). Огромный, три метра в длину самоходный робот, не вписавшийся в свой
оригинальный бюджет и с трудом вписывающийся в габариты ракеты-носителя, должен
отправиться к Марсу в следующем году с таким количеством аппаратуры, которое не
снилось ни одному прибору. Когда в 2010 году MSL долетит до Марса, на северный
полюс планеты уже придёт лето, и Phoenix - или то, что от него останется -
покажется из-подо льда.
Если каким-то чудом зонд с именем мифической птицы останется целым, а его
солнечные батареи не пострадают, он снова попытается связаться с Землёй. Может
быть, тогда Phoenix, наконец, включит микрофон на своей метеостанции, и мы
услышим шум наступающего марсианского лета - послушать ветры приближающейся
осени мы так и не успели.
Триумф блога
<01010100 01110010 01101001 01110101 01101101 01110000 01101000>, или
записанные в двоичной системе ASCII-коды букв Triumph, стали последней записью
в блоге, который сотрудники миссии вели от лица самого Phoenix'а. Hачинание
оказалось невероятно упешным, обеспечив Phoenix'у огромную популярность и самое
пристальное внимание к его работе. Специалисты NASA снова оказались
изобретательнее всех, придумав новый способ популяризации науки.
Hаучная аппаратура Phoenix'а
- 2.06.08 12:59 -
ТЕКСТ: ИГОРЬ АФАHАСЬЕВ
ФОТО: PHOENIX.LPL.ARIZONA.EDU
Для решения основных задач и достижения целей миссии, спускаемый аппарат
Phoenix'а несет набор новейших научных приборов. Видеокамеры будут способны
исследовать марсианский грунт до масштаба 10 нм (в 1000 раз меньше толщины
человеческого волоса), а другие приборы смогут изучить образцы льда и грунта на
предмет присутствия органических соединений. Мощный манипулятор прокопает в
богатой водяным льдом почве траншею глубиной около метра, что будет снято
установленной на нем камерой.
В состав научной аппаратуры входят:
Посадочная камера MARDI позволяет выполнять цветные, стереоскопические и
панорамные снимки, позволяющие видеть геологическую структуру Марса и создать
цифровые модели поверхности, необходимые для управления манипулятором.
Стереокамера SSI является усовершенствованной копией одноименного прибора
станции Mars Polar Lander и камеры аппарата Pathfinder и отличается новым
ПЗС-детектором с более высокой разрешающей способностью. Камера SSI
располагается на высоте 2 м над поверхностью и имеет три привода: два наводят
ее по азимуту и по углу места, а третий вращает колесо с фильтрами.
Задачи SSI: изучить область посадки с точки зрения геологии, составить карты
дальностей для обеспечения работы манипулятора, а также провести исследования
пыли и облачности путем съемки Солнца и звездного неба. Два объектива камеры
будут работать в синем, красном и ближнем инфракрасном диапазоне. Сразу после
посадки будет составлена цветная панорама поверхности и стереопанорама с
красным фильтром. По стереоскопическим снимкам области <рытья траншеи> будут
строиться цифровые модели рельефа, а по многоспектральным изображениям -
опознаны местные минеральные вещества. Затем будут сделаны дополнительные
мультиспектральные снимки - в количестве, определяемом пропускной способностью
радиоканала.
Прибор MECA (Microscopy, Electrochemistry and Conductivity Analyzer, анализатор
микроскопии, электрохимии и проводимости), состоит из четырех <влажных камер>
для химического исследования образцов, оптического и атомного микроскопов,
зонда для исследования теплоты и электропроводности TECP (Thermal and
Electrical-Conductivity Probe) и матрицы с индикаторами. Анализатор работает
следующим образом. По желобу на передней стороне образцы грунта доставляются к
микроскопам, а через четыре отверстия с правой стороны поступают в четыре
камеры химической лаборатории. Грунт, попавший в камеру, смачивается и
перемешивается, после чего вытекшая из него жидкость подвергается анализу.
Каждая из камер имеет 26 датчиков, которые измеряют проводимость грунта,
уровень кислотности, окислительно-восстановительный потенциал, температуру и
другие параметры, а также концентрации серебра, сульфидов, кадмия,
растворенного кислорода и углекислого газа, ионов Cl-, Br-, I-, NO3-, ClO4-,
Na+, K+, Mg2+, NH4+, Ca2+.
Термоанализатор TEGA, основанный на принципе дифференциальной сканирующей
калориметрии, включает масс-спектрометр MS (Mass Spectrometer) и
дифференциальный сканирующий калориметр DSC (Differential Scanning
Calorimeter). Идея прибора состоит в нагреве образцов грунта, взятых с восьми
различных глубин (в пределах 1 м). При испарении летучих компонентов, включая
органику, замеряется энтальпия, связанная с фазовыми переходами. Одновременно
масс-спектрометр анализирует летучие компоненты, что позволяет сопоставить их
состав и температуру, при которой они образовались. Этот подход считается
эффективным при поиске воды, как в форме льда, так и минералогической связанной
воды. TEGA может обнаружить лед в концентрации до 0,2% и карбонат кальция
(кальцит CaCO3) в концентрации 0,5%.
В состав метеорологического комплекса MET входят сканирующий лидар (лазерный
радар), температурный датчик и датчик давления. Лидар позволит получить данные
о толщине приповерхностного слоя атмосферы (в частности, о размещении,
структуре и оптических свойствах облаков, туманов и пылевых шлейфов до высоты
20 км) и некоторую информацию о марсианском ветре.
Манипулятор RA и камера RAC - возможно, два основных приборов Phoenix'а.
Манипулятор изготовлен из углепластика с алюминиевыми кожухами суставов, имеет
2,35 м в длину и четыре степени свободы. Фактически, это механическая рука,
задачей которой будет выкопать траншею во льду глубиной от полуметра до метра и
доставить полученные образцы грунта в мини-лаборатории посадочного аппарата. Hа
Земле RA испытывали в Долине Смерти, местности с очень твердым грунтом, где она
смогла выкопать за 4 ч траншею глубиной 25 см.
Камера RAC с двумя источниками света. Верхний источник состоит из 36 голубых,
18 зеленых и 18 красных ламп, а нижний - соответственно из 16, 8 и 8 ламп. В
состав камеры входят также два мотора: для изменения фокусного расстояния
объектива и поднятия и опускания прозрачного пылезащитного кожуха. Максимальное
разрешение камеры - 23 микрона на пиксель. Изображение стенок траншеи позволит
определить наличие и очередность залегания напластований.
Миссия Phoenix'а
04/08/2007: Phoenix стартовал
25/05/2008: Phoenix сел на Марсе
28/05/2008: Первые проблемы со связью
29/05/2008: Связь восстановлена
02/06/2008: Под ногами показался лёд
08/06/2008: Грунт не лезет в дырку
20/06/2008: Лёд найден!
27/06/2008: Щёлочной характер почвы
24/07/2008: Полярный день на снимке
06/08/2008: Обнаружены перхлораты
15/08/2008: Фото марсианской глины через атомный силовой микроскоп
19/09/2008: Продление марсианской миссии
30/09/2008: Первый снег
29/10/2008: Phoenix <заснул>
31/10/2008: Phoenix'у совсем плохо
02/11/2008: Последний сигнал
10/11/2008: Миссия завершена
Best regards, Boris
сайт служит астрономическому сообществу с 2005 года
